JP2000287483A - ブラシレスモータの制御装置及びその制御方法並びに自吸式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 起動初期に負荷変動の有る場合においても強
制同期から定常センサレス運転への切り換えを安定して
行うブラシレスモータの制御装置を提供する。 【解決手段】 ドライブ回路に可変自在に駆動電圧を印
可する駆動電源と、強制同期制御信号を生成する強制同
期制御信号生成部と、ゼロクロス点を検出するゼロクロ
ス点検出部と、帰還同期制御信号を生成する帰還同期制
御信号生成部と、ブラシレスモータを強制同期制御で起
動させ強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差
が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同
期制御に切り換える切換制御部と、駆動電圧を定格駆動
電圧よりも低い駆動電圧でブラシレスモータを起動しブ
ラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後
に駆動電圧を定格駆動電圧に切り換える駆動電圧切換部
とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定子巻線に誘起
される誘起電圧を検出することで永久磁石回転子の磁極
位置検出するセンサレス制御のブラシレスモータにおい
て、起動時における強制同期制御からセンサレス制御
（帰還同期制御）への切り換え時の制御を行うブラシレ
スモータの制御装置及び制御方法、並びに、その制御装
置を利用した自吸式ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のブラシレスモータの制御装置とし
て、特開平５−２１９７８４号公報（以下、イ号公報と
呼ぶ。）に、固定子巻線の誘起電圧による位置検出信号
から導き出される転流のタイミング信号と強制同期信号
との位相差が、ある特定の状態で一定期間続いた場合、
強制同期制御から帰還同期制御（センサレス制御）に切
り換えるブラシレスモータの制御装置が開示されてい
る。

【０００３】以下、イ号公報に開示のブラシレスモータ
の制御装置における制御方法について説明する。

【０００４】図１６（ａ）はイ号公報に開示のブラシレ
スモータの制御装置の起動時の強制同期信号と帰還同期
信号との位相関係を表す図であり、図１６（ｂ）はイ号
公報に開示のブラシレスモータの制御装置の制御の切り
換え時における強制同期信号と帰還同期信号との位相関
係を表す図である。

【０００５】図１６において、３０１は固定子巻線に誘
起される電圧による位置検出信号から導き出される転流
のタイミング信号（帰還同期信号）、３０２は起動時に
強制的に出力される強制同期信号、３０３は帰還同期信
号３０１と強制同期信号３０２との位相差である。

【０００６】イ号公報に開示のブラシレスモータの制御
装置においては、前記固定子巻線に誘起される電圧のゼ
ロクロス点による位置検出信号から導き出される転流の
タイミング信号３０１と起動の強制同期信号３０２の位
相差３０３をなくし、起動の強制同期運転から定常セン
サレス運転に切替えることにより、送風装置等の負荷変
動の少ないものの駆動用として起動から安定したセンサ
レス駆動を実現できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のブラシレスモータの制御装置では、以下のような課題
を有していた。

【０００８】現状、前述した起動の強制同期運転から定
常センサレス運転に切り換える起動方法では、強制的な
同期信号に従って転流させ、位相差をなくして定常セン
サレス運転に切り換えるという方法をとっているため、
起動初期に負荷変動の有る機器に使用する場合において
は、強制同期運転から定常センサレス運転への切り換え
時に位相差がなくならない場合があり、このような場
合、定常センサレス運転への切り換えが行えない。

【０００９】また、位相差がなくなりセンサレス運転に
切り換えた場合でも、急激な負荷変動や急激な電圧変化
により発生する逆起電力により、切り換え時に脱調する
ことがあるという課題があった。

【００１０】また、センサレス駆動するブラシレスモー
タで駆動する自吸式ポンプの場合、ポンプ内に残った水
量により運転初期のポンプ負荷が変動するため、センサ
レスで駆動するのが困難であった。このため、ブラシレ
スモータで駆動するポンプは一般的にホールセンサにて
位置検出を行う方法が用いられているが、ホールセンサ
を配置する位置が限定されるため、小型化やコスト低減
のためセンサレス駆動による自吸式ポンプが望まれてい
た。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、起動
初期に負荷変動の有る機器に使用する場合においても強
制同期運転から定常センサレス運転への切り換えを安定
して行うことが可能であり、急激な負荷変動や電圧変化
により発生する逆起電力による脱調の防止されたブラシ
レスモータの制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は上記課題を解決するもの
で、起動初期に負荷変動の有る機器に使用する場合にお
いても強制同期運転から定常センサレス運転への切り換
えを安定して行うことが可能で、急激な負荷変動や電圧
変化により発生する逆起電力による脱調を防止すること
の可能なブラシレスモータの制御方法を提供することを
目的とする。

【００１３】また、本発明は上記課題を解決するもの
で、起動初期の自吸運転状態における負荷変動の有る場
合においても、強制同期運転から定常センサレス運転へ
の切り換えを安定して行うことが可能な自吸式ポンプを
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のブラシレスモータの制御装置は、駆動磁界を
発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生す
る駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を
備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転
により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出すること
によりブラシレスモータをセンサレスで駆動制御するブ
ラシレスモータの制御装置であって、各固定子巻線に流
す駆動電流を生成するドライブ回路と、ドライブ回路に
可変自在に駆動電圧を印可する駆動電源と、強制同期制
御信号を生成する強制同期制御信号生成部と、各固定子
巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検
出するゼロクロス点検出部と、ゼロクロス点に基づき帰
還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、
ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制
御で起動させ強制同期制御信号と帰還同期制御信号との
位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを
帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換
制御部と、駆動電圧を定格駆動電圧よりも低い駆動電圧
でブラシレスモータを起動しブラシレスモータの制御が
帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電
圧に切り換える駆動電圧切換部と、を備えた構成より成
る。

【００１５】この構成により、起動初期に負荷変動の有
る機器に使用する場合においても強制同期運転から定常
センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能
であり、急激な負荷変動や電圧変化により発生する逆起
電力による脱調の防止されたブラシレスモータの制御装
置を提供することができる。

【００１６】また、本発明のブラシレスモータの制御方
法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固
定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久
磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久
磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電
圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレス
で駆動制御するブラシレスモータの制御方法であって、
定格駆動電圧よりも低い駆動電圧によりブラシレスモー
タを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、
永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する誘起
電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、ゼロ
クロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制同期
制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下
となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号によ
る帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制御が
帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電
圧に切り換える構成より成る。

【００１７】この構成により、起動初期に負荷変動の有
る機器に使用する場合においても強制同期運転から定常
センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能
で、急激な負荷変動や電圧変化により発生する逆起電力
による脱調を防止することの可能なブラシレスモータの
制御方法を提供することができる。

【００１８】また、本発明の自吸式ポンプは、駆動磁界
を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生
する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、
を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘
起される誘起電圧を検出することによりセンサレスで駆
動制御されるブラシレスモータと、請求項１又は２に記
載のブラシレスモータの制御装置と、を備え、駆動電圧
切換部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御
に切り換えるまで駆動電圧を自吸式ポンプが自吸運転状
態となる駆動電圧より低い駆動電圧に設定する制御を行
う構成より成る。

【００１９】この構成により、起動初期の自吸運転状態
における負荷変動の有る場合においても、強制同期運転
から定常センサレス運転への切り換えを安定して行うこ
とが可能な自吸式ポンプを提供することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】この目的を達成するために、本発
明の請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置は、
駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻
線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回
転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回
転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検
出することによりブラシレスモータをセンサレスで駆動
制御するブラシレスモータの制御装置であって、各固定
子巻線に流す駆動電流を生成するドライブ回路と、ドラ
イブ回路に可変自在に駆動電圧を印可する駆動電源と、
強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生成部
と、各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロ
クロス点を検出するゼロクロス点検出部と、ゼロクロス
点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制御信
号生成部と、ブラシレスモータを強制同期制御信号によ
る強制同期制御で起動させ強制同期制御信号と帰還同期
制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシ
レスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切
り換える切換制御部と、駆動電圧を定格駆動電圧よりも
低い駆動電圧でブラシレスモータを起動しブラシレスモ
ータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧
を定格駆動電圧に切り換える駆動電圧切換部と、を備え
た構成としたものであり、この構成により以下の作用が
得られる。

【００２１】（１）ブラシレスモータの起動時におい
て、駆動電圧切換部は駆動電圧を定格駆動電圧よりも低
い電圧に設定する。ドライブ回路は、強制同期制御信号
生成部の生成する強制同期制御信号に基づき、固定子巻
線に流す駆動電流の切換を行い、これによりブラシレス
モータは強制同期制御され起動される。永久磁石回転子
の回転が加速され一定の回転数以上になると、永久磁石
回転子の回転により、固定子巻線には誘起電圧が発生
し、固定子巻線の端子に発生する。ゼロクロス点検出部
は、この誘起電圧を中性電位と比較することで、ゼロク
ロス点を検出する。帰還同期制御信号生成部は、このゼ
ロクロス点に基づき、ドライブ回路が固定子巻線に流す
駆動電流の切換を行うための帰還同期制御信号を生成す
る。切換制御部は、強制同期制御信号と帰還同期制御信
号との位相差を比較し、位相差が所定の値以下となった
ときに、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切
換を行う制御を、強制同期制御信号による制御から帰還
同期制御信号による制御に切り換え、ブラシレスモータ
の制御を帰還同期制御に切り換える。駆動電圧切換部
は、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同
期制御に切り換わった後に、駆動電圧を定格駆動電圧に
切り換える。

【００２２】（２）ブラシレスモータの制御が強制同期
制御から帰還同期制御に切り換わるる時において駆動電
圧が低い値に設定されているため、切り換え時における
駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止するこ
とが可能となる。

【００２３】（３）起動時の駆動電圧が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することができる。

【００２４】ここで、ブラシレスモータは２相、又は３
相、５相、７相等のセンサレス方式のものが用いられ
る。また、スター結線したバイポーラ駆動のブラシレス
モータや、デルタ結線バイポーラ駆動のブラシレスモー
タや、ユニポーラ駆動のブラシレスモータ等が用いられ
る。

【００２５】ドライブ回路は、バイポーラトランジスタ
やＭＯＳトランジスタなどのスイッチング素子からなる
コミュテータ素子により、固定子巻線に流す駆動電流の
相切り換えを行う回路が用いられる。

【００２６】駆動電源としては、スイッチング電源、ト
ランスタップ切換え電源等の可変電源が使用される。ま
た、ＰＷＭ制御による電力制御を行う電源を使用しても
よい。

【００２７】また、中性電位は、固定子巻線にある方向
に電流が流れたときに固定子巻線の両端端子に発生する
端子電圧とその逆方向に電流が流れたときに固定子巻線
の両端端子に発生する端子電圧との中間の電位である。

【００２８】定格駆動電圧は、ブラシレスモータを起動
後十分に時間が経過した後に最終的に定常回転状態に至
ったときのブラシレスモータの駆動電圧であり、ブラシ
レスモータの定格出力により決まる電圧である。

【００２９】ブラシレスモータの制御が強制同期制御か
ら帰還同期制御に切り換わった後における駆動電圧の定
格駆動電圧への切り換えは、帰還同期制御への切り換え
後、一定時間経過した後に行うように構成することが好
ましい。帰還同期制御への切り換え時において、僅かな
位相ずれにより不安定な制御状態になったとしても、そ
れが安定化するまでに十分な時間をおくことで安定化さ
せることができるからである。また、駆動電圧の定格駆
動電圧への切り換えのタイミングは、位相のずれ量や電
流の安定度等の検出によりタイミングを判断し、切り換
えるように構成してもよい。

【００３０】また、帰還同期制御への切り換え後の駆動
電圧の定格駆動電圧への切り換えは、１乃至複数のステ
ップにより上昇させるか、又は、連続的に上昇させる。
複数のステップにより上昇させる場合、駆動電圧が起動
時の電圧から最終的な定格駆動電圧に切換えられるまで
の切り換えステップ数はブラシレスモータの出力、特性
により脱調や電流値の急激な上昇が発生しない適切なス
テップ数に設定することが望ましい。

【００３１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のブラシレスモータの制御装置であって、駆動電圧切換
部は、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還
同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電圧ま
で所定の時間で上昇させる構成としたものであり、この
構成により以下の作用が得られる。

【００３２】（１）駆動電圧の切り換え時に固定子巻線
に発生する逆起電圧が抑制され、ドライブ回路等の電気
部品の耐電圧の低いものを使用することが可能となる。

【００３３】ここで、ブラシレスモータの制御が強制同
期制御から帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を
定格駆動電圧まで所定の時間で上昇させる手段として
は、駆動電圧を所定時間で段階的に定格駆動電圧まで上
昇させていく手段や、所定の時間内に駆動電圧を連続的
に上昇させていく手段が用いられる。

【００３４】また、所定の時間とは、駆動電圧を定格電
圧まで上昇させることにより固定子巻線に発生する逆起
電圧を十分に低く抑えることの可能な時間であり、固定
子巻線のインダクタンスや、モータに流す電流の大きさ
等により決まる。

【００３５】請求項３に記載のブラシレスモータの制御
装置は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、
固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永
久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永
久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起
電圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレ
スで駆動制御するブラシレスモータの制御装置であっ
て、各固定子巻線に流す駆動電流を生成するドライブ回
路と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生
成部と、各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉する
ゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、ゼロク
ロス点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制
御信号生成部と、ブラシレスモータを強制同期制御信号
による強制同期制御で起動させ強制同期制御信号と帰還
同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブ
ラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御
に切り換える切換制御部と、ブラシレスモータの回転数
を定格回転数よりも低い回転数でブラシレスモータを起
動しブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わ
った後に回転数を定格回転数に切り換える回転数制御部
と、を備えた構成としたものであり、この構成により以
下の作用が得られる。

【００３６】（１）ブラシレスモータの起動時におい
て、回転数制御部は、強制同期制御部を定格回転数より
も低い回転数で駆動するように設定する。ドライブ回路
は、強制同期制御信号生成部の生成する強制同期制御信
号に基づき、固定子巻線に流す駆動電流の切換を行い、
これによりブラシレスモータは強制同期制御され起動さ
れる。永久磁石回転子の回転が加速され一定の回転数以
上になると、永久磁石回転子の回転により、固定子巻線
には誘起電圧が発生し、固定子巻線の端子に発生する。
ゼロクロス点検出部は、この誘起電圧を中性電位と比較
することで、ゼロクロス点を検出する。帰還同期制御信
号生成部は、このゼロクロス点に基づき、ドライブ回路
が固定子巻線に流す駆動電流の切換を行うための帰還同
期制御信号を生成する。切換制御部は、強制同期制御信
号と帰還同期制御信号との位相差を比較し、位相差が所
定の値以下となったときに、ドライブ回路が固定子巻線
に流す駆動電流の切換を行う制御を、強制同期制御信号
による制御から帰還同期制御信号による制御に切り換
え、ブラシレスモータの制御を帰還同期制御に切り換え
る。回転数制御部は、ブラシレスモータの制御が強制同
期制御から帰還同期制御に切り換わった後に、帰還同期
制御部をブラシレスモータの回転数を定格回転数で駆動
するように設定し、回転数が定格回転数に切り換えられ
る。

【００３７】（２）起動時の回転数が低いため、起動初
期においてはブラシレスモータの回転の負荷に対し大き
い駆動電流で永久磁石回転子を駆動することとなり、永
久磁石回転子を大きな磁力により拘束した状態で強制同
期運転が行われるため、ブラシレスモータの負荷が変動
しても回転数が変動することが抑止され、脱調のない安
定した起動を行うことが可能となる。

【００３８】ここで、定格回転数とは、ブラシレスモー
タを起動後十分に時間が経過した後に最終的に定常回転
状態に至ったときのブラシレスモータの回転数であり、
使用時の設定要求により決まる回転数である。

【００３９】ブラシレスモータの制御が強制同期制御か
ら帰還同期制御に切り換わった後における回転数の定格
回転数への切り換えは、帰還同期制御への切り換え後、
一定時間経過した後に行うように構成することが好まし
い。帰還同期制御への切り換え時において、僅かな位相
ずれにより不安定な制御状態になったとしても、それが
安定化するまでに十分な時間をおくことで安定化させる
ことができるからである。また、回転数の定格回転数へ
の切り換えのタイミングは、位相のずれ量や電流の安定
度等の検出によりタイミングを判断し、切り換えるよう
に構成してもよい。

【００４０】また、帰還同期制御への切り換え後の回転
数の定格回転数への切り換えは、１乃至複数のステップ
により上昇させるか、又は、連続的に上昇させる。複数
のステップにより上昇させる場合、回転数が起動時の回
転数から最終的な定格回転数に切換えられるまでの切り
換えステップ数はブラシレスモータの出力、特性により
脱調の発生しない適切なステップ数に設定することが望
ましい。

【００４１】請求項４に記載のブラシレスモータの制御
装置は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、
固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永
久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永
久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起
電圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレ
スで駆動制御するブラシレスモータの制御装置であっ
て、各固定子巻線に流す駆動電流を生成するドライブ回
路と、ドライブ回路に可変自在に駆動電流を供給する駆
動電流源と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御
信号生成部と、各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交
叉するゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、
ゼロクロス点検出部の検出するゼロクロス点に基づき帰
還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、
ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制
御で起動させ強制同期制御信号と帰還同期制御信号との
位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを
帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換
制御部と、駆動電流を定格駆動電流よりも低い駆動電流
でブラシレスモータを起動しブラシレスモータの制御が
帰還同期制御に切り換わった後に駆動電流を定格駆動電
流に切り換える駆動電流切換部と、を備えた構成とした
ものであり、この構成により以下の作用が得られる。

【００４２】（１）ブラシレスモータの起動時におい
て、駆動電流切換部は駆動電流を定格駆動電流よりも低
い電流に設定する。ドライブ回路は、強制同期制御信号
生成部の生成する強制同期制御信号に基づき、固定子巻
線に流す駆動電流の切換を行い、これによりブラシレス
モータは強制同期制御され起動される。永久磁石回転子
の回転が加速され一定の回転数以上になると、永久磁石
回転子の回転により、固定子巻線には誘起電圧が発生
し、固定子巻線の端子に発生する。ゼロクロス点検出部
は、この誘起電圧を中性電位と比較することで、ゼロク
ロス点を検出する。帰還同期制御信号生成部は、このゼ
ロクロス点に基づき、ドライブ回路が固定子巻線に流す
駆動電流の切換を行うための帰還同期制御信号を生成す
る。切換制御部は、強制同期制御信号と帰還同期制御信
号との位相差を比較し、位相差が所定の値以下となった
ときに、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切
換を行う制御を、強制同期制御信号による制御から帰還
同期制御信号による制御に切り換え、ブラシレスモータ
の制御を帰還同期制御に切り換える。駆動電流切換部
は、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同
期制御に切り換わった後に、駆動電流を定格駆動電流に
切り換える。

【００４３】（２）ブラシレスモータの制御が強制同期
制御から帰還同期制御に切り換わるる時において駆動電
流が低い値に設定されているため、切り換え時における
駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止するこ
とが可能となる。

【００４４】（３）起動時の駆動電流が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することができる。

【００４５】駆動電流源としては、シリーズレギュレー
タ、スイッチング電源等の可変電源が使用される。

【００４６】定格駆動電流は、ブラシレスモータを起動
後十分に時間が経過した後に最終的に定常回転状態に至
ったときのブラシレスモータの駆動電流であり、ブラシ
レスモータの定格出力により決まる電流である。

【００４７】ブラシレスモータの制御が強制同期制御か
ら帰還同期制御に切り換わった後における駆動電流の定
格駆動電流への切り換えは、帰還同期制御への切り換え
後、一定時間経過した後に行うように構成することが好
ましい。帰還同期制御への切り換え時において、僅かな
位相ずれにより不安定な制御状態になったとしても、そ
れが安定化するまでに十分な時間をおくことで安定化さ
せることができるからである。また、駆動電流の定格駆
動電流への切り換えのタイミングは、位相のずれ量や電
流の安定度等の検出によりタイミングを判断し、切り換
えるように構成してもよい。

【００４８】また、帰還同期制御への切り換え後の駆動
電流の定格駆動電流への切り換えは、１乃至複数のステ
ップにより上昇させるか、又は、連続的に上昇させる。
複数のステップにより上昇させる場合、駆動電流が起動
時の電流から最終的な定格駆動電流に切換えられるまで
の切り換えステップ数はブラシレスモータの出力、特性
により脱調や電流値の急激な上昇が発生しない適切なス
テップ数に設定することが望ましい。

【００４９】請求項５に記載のブラシレスモータの制御
方法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、
固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永
久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永
久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起
電圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレ
スで駆動制御するブラシレスモータの制御方法であっ
て、定格駆動電圧よりも低い駆動電圧によりブラシレス
モータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動さ
せ、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する
誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、
ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制
同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値
以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号
による帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制
御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆
動電圧に切り換える構成としたものであり、この構成に
より以下の作用が得られる。

【００５０】（１）ブラシレスモータの制御が強制同期
制御から帰還同期制御に切り換わるる時において駆動電
圧が低い値に設定されているため、切り換え時における
駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止するこ
とが可能となる。

【００５１】（２）起動時の駆動電圧が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することができる。

【００５２】請求項６に記載のブラシレスモータの制御
方法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、
固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永
久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永
久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起
電圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレ
スで駆動制御するブラシレスモータの制御方法であっ
て、定格駆動電流よりも低い駆動電流によりブラシレス
モータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動さ
せ、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する
誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、
ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制
同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値
以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号
による帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制
御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電流を定格駆
動電流に切り換える構成としたものであり、この構成に
より以下の作用が得られる。

【００５３】（１）起動時の回転数が低いため、起動初
期においてはブラシレスモータの回転の負荷に対し大き
い駆動電流で永久磁石回転子を駆動することとなり、永
久磁石回転子を大きな磁力により拘束した状態で強制同
期運転が行われるため、ブラシレスモータの負荷が変動
しても回転数が変動することが抑止され、脱調のない安
定した起動を行うことが可能となる。

【００５４】請求項７に記載のブラシレスモータの制御
方法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、
固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永
久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永
久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起
電圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレ
スで駆動制御するブラシレスモータの制御方法であっ
て、定格回転数よりも低い回転数によりブラシレスモー
タを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、
永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する誘起
電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、ゼロ
クロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制同期
制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下
となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号によ
る帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制御が
帰還同期制御に切り換わった後に回転数を定格回転数に
切り換える構成としたものであり、この構成により以下
の作用が得られる。

【００５５】（１）ブラシレスモータの制御が強制同期
制御から帰還同期制御に切り換わるる時において駆動電
流が低い値に設定されているため、切り換え時における
駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止するこ
とが可能となる。

【００５６】（２）起動時の駆動電流が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することができる。

【００５７】請求項８に記載の自吸式ポンプは、駆動磁
界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発
生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子
と、を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線
に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレス
で駆動制御されるブラシレスモータと、請求項１又は２
に記載のブラシレスモータの制御装置と、を備え、駆動
電圧切換部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期
制御に切り換えるまで駆動電圧を自吸式ポンプが自吸運
転状態となる駆動電圧より低い駆動電圧に設定する制御
を行う構成としたものであり、この構成により以下の作
用が得られる。

【００５８】（１）自吸運転状態となる駆動電圧より低
い駆動電圧で起動することで、自吸作用によるエアーの
排出のない状態で起動時の運転を行うため、自吸時に負
荷変動生じる負荷変動がなく、駆動電流の増加や脱調の
ない安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。

【００５９】請求項９に記載の自吸式ポンプは、駆動磁
界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発
生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子
と、を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線
に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレス
で駆動制御されるブラシレスモータと、請求項３に記載
のブラシレスモータの制御装置と、を備え、回転数制御
部部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に
切り換えるまで回転数を自吸式ポンプが自吸運転状態と
なる回転数より低い回転数に設定する制御を行う構成と
したものであり、この構成により以下の作用が得られ
る。

【００６０】（１）自吸運転状態となる回転数より低い
回転数で起動することで、自吸作用によるエアーの排出
のない状態で起動時の運転を行うため、自吸時に生じる
負荷変動がなく脱調のない安定した制御の切り換えを行
うことが可能となる。

【００６１】（２）自吸式ポンプの起動初期においては
自吸式ポンプの負荷に対し大きい駆動電流で自吸式ポン
プを駆動することとなり、ブラシレスモータの永久磁石
回転子を大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転
が行われるため、自吸式ポンプのの負荷が変動しても回
転数が変動することが抑止され、脱調のない安定した起
動を行うことが可能となる。

【００６２】請求項１０に記載の自吸式ポンプは、駆動
磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の
発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子
と、を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線
に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレス
で駆動制御されるブラシレスモータと、請求項４に記載
のブラシレスモータの制御装置と、を備え、駆動電流切
換部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に
切り換えるまで駆動電流を自吸式ポンプが自吸運転状態
となる駆動電流より低い駆動電流に設定する制御を行う
構成としたものであり、この構成により以下の作用が得
られる。

【００６３】（１）自吸運転状態となる駆動電流より低
い駆動電流で起動することで、自吸作用によるエアーの
排出のない状態で起動時の運転を行うため、自吸時に負
荷変動生じる負荷変動がなく、駆動電流の増加や脱調の
ない安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。

【００６４】下に本発明の一実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。

【００６５】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１におけるブラシレスモータの制御装置の装置構成を
示すブロック図である。

【００６６】図１において、１０１はブラシレスモータ
のステータ、１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗはステータ
１０１内で駆動磁界を発生させる三相スター結線された
固定子巻線、１０３は固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、
１０２ｗの発生する磁界により回転駆動される永久磁石
回転子、１０４は固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０
２ｗの各端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続され各固定子巻線に流す
駆動電流を生成するドライブ回路、１０５〜１１０は固
定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗに流す駆動電流
ｉ_u、ｉ_v、ｉ_wの切り換えを行うコミュテータ素子、１
１１〜１１６はコミュテータ素子１０５〜１１０のスイ
ッチングにより発生するサージ電圧を解放するフリーホ
イーリングダイオード、１１７はステータ１０１を駆動
するための電圧を供給する駆動電源である。

【００６７】ハイサイドのコミュテータ素子１０５〜１
０７はＮＰＮ型トランジスタが用いられ、ローサイドの
コミュテータ素子１０８〜１１０はＰＮＰ型トランジス
タが用いられる。固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０
２ｗの一端子Ｏ（以下、コモン端子と呼ぶ。）は共通に
接続され、他端子Ｕ，Ｖ，Ｗ（以下、駆動端子と呼
ぶ。）はそれぞれ、駆動端子Ｕはコミュテータ素子１０
５及び１０８の共通接続点（両素子のコレクタ側）に接
続されており、駆動端子Ｖはコミュテータ素子１０６及
び１０９の共通接続点（両素子のコレクタ側）に接続さ
れており、駆動端子Ｗはコミュテータ素子１０７及び１
１０の共通接続点（両素子のコレクタ側）に接続されて
いる。駆動電源１１７の負極側は接地されている。ま
た、ハイサイドのコミュテータ素子１０５〜１０７のエ
ミッタ側は駆動電源１１７の正極側に接続され、ローサ
イドのコミュテータ素子１０８〜１１０のコレクタ側は
接地されている。

【００６８】１１７は可変電圧源からなりステータ１０
１を駆動するための電圧を供給する駆動電源、１１８は
駆動電源１１７の電圧に重畳するノイズを除去するバイ
パスコンデンサ、Ｒ_Iは全電流値検出抵抗、Ｖ_Iは全電流
検出抵抗Ｒ_Iの両端に発生する電圧である全電流検出電
圧、ＳＶは駆動電源１１７の電圧を制御する駆動電圧制
御信号である。

【００６９】駆動電源１１７には、スイッチング電源、
トランスタップ切換え電源等の可変電圧源が使用され
る。

【００７０】バイパスコンデンサ１１８は駆動電源１１
７の両極に負極側で全電流値検出抵抗Ｒ_Iを介して接続
されており、駆動電源１１７の負極側は接地されてい
る。また、ハイサイドのコミュテータ素子１０５〜１０
７のエミッタ側は駆動電源１１７の正極側に接続され、
ローサイドのコミュテータ素子１０８〜１１０のコレク
タ側は全電流値検出抵抗Ｒ_Iを介して接地されている。

【００７１】１１９Ｕ、１１９Ｌは固定子巻線１０２
ｕ、１０２ｖ、１０２ｗの端子に発生する電圧の中性点
の電位（以下、中性電位Ｖ_Nと呼ぶ。）を生成する中性
電位生成抵抗、１２０は固定子巻線１０２ｕ、１０２
ｖ、１０２ｗの端子Ｕ、Ｖ、Ｗに発生する駆動端子電圧
Ｖ_U、Ｖ_V、Ｖ_Wと中性電位Ｖ_Nとを比較することによりゼ
ロクロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0を生成し出力する
ゼロクロス点検出部、１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗは
それぞれ駆動端子電圧Ｖ_U、Ｖ_V、Ｖ_Wと中性電位Ｖ_Nとが
入力されゼロクロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0を出力
するコンパレータ、１２１はドライブ回路１０４を制御
することにより永久磁石回転子１０３の回転数の制御を
行う制御部である。

【００７２】中性電位生成抵抗１１９Ｕ及び中性電位生
成抵抗１１９Ｌとは接続点Ｏ_Nにおいて一端が互いに接
続されており、中性電位生成抵抗１１９Ｕの他端はバイ
パスコンデンサ１１８の正極に接続され、中性電位生成
抵抗１１９Ｌの他端は全電流値検出抵抗Ｒ₁を介して接
地されている。中性電位生成抵抗１１９Ｕと中性電位生
成抵抗１１９Ｌとは、互いが接続する接続点Ｏ_Nにおい
て中性電位Ｖ_Nを生成するように抵抗値が調整されてい
る。コンパレータ１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗの正入
力側は、それぞれ、駆動端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されてお
り、各々の負入力側は接続点Ｏ_Nに接続されている。コ
ンパレータ１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗは、入力され
た各相の駆動端子電圧Ｖ_U、Ｖ_V、Ｖ_Wと中性電位Ｖ_Nとを
比較し、駆動端子電圧Ｖ_U、Ｖ_V、Ｖ_Wが中性電位Ｖ_Nより
大きいときにはそれぞれゼロクロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ
_V0、Ｖ_W0をＨＩＧＨ状態として出力し、駆動端子電圧Ｖ
_U、Ｖ_V、Ｖ_Wが中性電位Ｖ_Nより小さいときにはそれぞれ
ゼロクロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0をＬＯＷ状態と
して出力する。制御部１２１は、コミュテータ素子１０
５〜１１０のベースに接続されており、ドライブ回路１
０４を制御するための六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、
ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを生成し出力する。また、制御部１２
１は、コンパレータ１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗの出
力側に接続されており、永久磁石回転子１０３の回転数
がある一定値以上となり帰還同期制御が可能な状態とな
ると、ゼロクロス点検出部１２０より入力されるゼロク
ロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0に基づき各六相制御信
号を生成し出力する帰還同期制御に切り換わる。

【００７３】図２は図１の制御部の機能ブロック図であ
る。

【００７４】図２において、１２０はゼロクロス点検出
部、１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗはコンパレータ、１
２１は制御部、Ｖ_U、Ｖ_V、Ｖ_Wは駆動端子電圧、Ｖ_U0、
Ｖ_V0、Ｖ_W0はゼロクロス点検出信号、Ｖ_Iは全電流検出
電圧、ＳＶは駆動電圧制御信号、ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、Ｖ
Ｌ、ＷＨ、ＷＬは六相制御信号であり、これらは図１と
同様のものである。

【００７５】１３０は入力されるゼロクロス点検出信号
Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0に基づき六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、Ｖ
Ｈ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬの転流のタイミングを得るための
帰還同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1を生成し出力する帰
還同期信号生成部、１３１は強制同期制御のための基準
タイミング信号を発生する発信器、１３２は発信器１３
１により入力される基準タイミング信号に基づき強制同
期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2を生成し出力する強制同期
信号生成部、１３３は帰還同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ
_W1又は強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2に基づき六相
制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、Ｗ
Ｌ’を生成し出力する転流制御部、１３４は転流制御部
１３３から入力される六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、Ｖ
Ｈ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’から実際にコミュテータ
素子１０５〜１１０のベース電圧のレベルの六相制御信
号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを生成し出力す
る駆動ベース信号バッファ部、１３５は転流制御部１３
３の入力を帰還同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1と強制同
期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2との何れか一方に切り換え
る切換制御部、１３６は駆動電源１１７の発生する駆動
電圧Ｖ_Sの値を切り換える駆動電圧切換部、１３７は設
定された時間を計測するタイマである。

【００７６】以上のように構成された本実施の形態のブ
ラシレスモータの制御装置において、以下その起動時の
制御方法について説明する。

【００７７】図３は実施の形態１のブラシレスモータの
制御装置の動作を示すフローチャートであり、図４
（ａ）は実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の
起動時における印加電圧の時間変化を示す図であり、図
４（ｂ）は実施の形態１のブラシレスモータの制御装置
の起動時における電流値の時間変化を示す図であり、図
５は図１の各部の電圧波形を示す図である。

【００７８】以下、本実施の形態１において、図４の、
時刻ｔ０〜ｔ３の区間における制御状態を強制同期運転
状態、時刻ｔ３〜ｔ２の区間における制御状態を切換セ
ンサレス運転状態、時刻ｔ２以降の区間における制御状
態を定常センサレス運転状態と呼ぶこととする。

【００７９】ブラシレスモータの起動時において、駆動
電圧切換部１３６は駆動電圧制御信号ＳＶを駆動電源１
１７に出力し、駆動電源１１７の出力する駆動電圧Ｖ_S
を起動時駆動電圧Ｖ₁に設定する（Ｓ１）。このとき、
起動時駆動電圧Ｖ₁は、ブラシレスモータの定格駆動電
圧（起動後十分に時間が経過してブラシレスモータが定
常回転状態となったときにブラシレスモータに印加され
る電圧）Ｖ₃よりも低い電圧に設定される。この状態
で、転流制御部１３３は、強制同期信号生成部１３２の
出力する強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2により六相
制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、Ｗ
Ｌ’を生成して駆動ベース信号バッファ部１３４に出力
し、駆動ベース信号バッファ部１３４はこれをうけて、
ドライブ回路１０４のコミュテータ素子１０５〜１１０
に六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを
出力し（図５（ｄ）〜（ｉ）参照）、ブラシレスモータ
の強制同期制御を開始し強制同期運転状態となる（Ｓ
２）。このとき、強制同期信号生成部１３２は、強制的
に決められた起動周波数に従って、強制同期制御信号Ｖ
_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2を出力する。

【００８０】ブラシレスモータの永久磁石回転子１０３
の回転速度が上昇すると、永久磁石回転子１０３の回転
により固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに誘起
される誘起電圧が大きくなり、誘起電圧がゼロクロス点
検出部１２０で検出可能な程度に大きくなると（図５
（ａ）〜（ｃ）参照）、コンパレータ１２０ｕ，１２０
ｖ，１２０ｗは帰還同期信号生成部１３０に対してゼロ
クロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0の出力を開始する
（図５（ｊ）〜（ｌ）参照）。尚、図５（ａ）〜（ｃ）
において、点Ｂはコミュテータ素子１０５〜１１０のス
イッチングが行われ固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１
０２ｗに反転電流が流される点（転流点）であり、この
転流点において、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０
２ｗには逆起電圧が発生し、この逆起電圧により、フリ
ーホイーリングダイオード１１１〜１１６にサージ電流
が流れ、図５（ａ）〜（ｃ）に示したパルス状の電圧波
形が発生する。帰還同期信号生成部１３０は、コンパレ
ータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗから入力されるゼロ
クロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0から誘起電圧による
ゼロクロス点（図５（ａ）〜（ｃ）又は（ｊ）〜（ｌ）
のＡで示す点）を抽出し、帰還同期制御信号Ｖ_U1、
Ｖ_V1、Ｖ_W1として出力する。

【００８１】切換制御部１３５は、強制同期制御信号Ｖ
_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2と帰還同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1と
の位相を比較し、その位相差ΔＴが一定の値ε以下とな
るまで待機する（Ｓ３）。

【００８２】このとき、固定子巻線１０２ｕ，１０２
ｖ，１０２ｗに流れる電流は、図４（ｂ）の時刻ｔ０か
らｔ３の区間に示すように変化する。時刻ｔ０において
ブラシレスモータがスタートされ、時刻ｔ３において位
相差ΔＴが一定の値ε以下となる。ブラシレスモータの
起動直後においては、永久磁石回転子１０３は回転して
いないため、大きな起動電流が固定子巻線１０２ｕ，１
０２ｖ，１０２ｗに流れる。しかしながら、起動直後に
おいては、駆動電圧Ｖ_Sは定格駆動電圧Ｖ₃よりも小さい
値に設定されているため、起動時に固定子巻線１０２
ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流の大きさは抑制さ
れる。永久磁石回転子１０３が加速されると、永久磁石
回転子１０３の回転により固定子巻線１０２ｕ，１０２
ｖ，１０２ｗには逆起電圧が誘起され、永久磁石回転子
１０３の回転速度の増加とともにその値は大きくなり、
固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流
は減少し、永久磁石回転子１０３の回転が一定の値に近
づくとともに固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗ
に流れる電流も一定の値に近づく。

【００８３】永久磁石回転子１０３の回転が加速され、
強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2の位相に対して永久
磁石回転子１０３の回転が同期するようになってくる
と、強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2と帰還同期制御
信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1との位相差ΔＴは小さくなり、一
定の値ε以下となる。ΔＴ＜εとなったとき、切換制御
部１３５は転流制御部１３３の入力を強制同期信号生成
部１３２から帰還同期信号生成部１３０へ切換え、帰還
同期制御に切り換え、切換センサレス運転状態となる
（Ｓ４）。帰還同期制御に切り換わると、転流制御部１
３３は帰還同期信号生成部１３０から入力される帰還同
期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1に基づき六相制御信号Ｕ
Ｈ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成
する。

【００８４】次いで、駆動電圧切換部１３６はタイマ１
３７に時間Ｔ１を設定し、タイマ１３７の計時を開始さ
せる（Ｓ５）。その後、駆動電圧切換部１３６はタイマ
１３７の計測時間ｔが時間Ｔ１に達するまで待機し（Ｓ
６）、計測時間ｔが時間Ｔ１を越えたときに、駆動電圧
切換部１３６は駆動電圧制御信号ＳＶを駆動電源１１７
に出力し、駆動電源１１７の発生する駆動電圧Ｖ_Sを起
動時駆動電圧Ｖ₁から中間駆動電圧Ｖ₂へ切り替える（Ｓ
７）。ここで、中間駆動電圧Ｖ₂は、起動時駆動電圧Ｖ₁
よりも大きく定格駆動電圧Ｖ₃よりも小さい値に設定さ
れる（図４（ａ）参照）。

【００８５】このとき、固定子巻線１０２ｕ，１０２
ｖ，１０２ｗに流れる電流は駆動電圧Ｖ_Sの上昇により
上昇するが、この時点では永久磁石回転子１０３は回転
しているため、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２
ｗには誘起電圧が発生しており、これにより、固定子巻
線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流は抑制さ
れる（図４（ｂ）の時刻ｔ１参照）。

【００８６】次に、駆動電圧切換部１３６はタイマ１３
７に時間Ｔ２を設定し、タイマ１３７の計時を開始させ
る（Ｓ８）。その後、タイマ１３７の計測時間ｔが時間
Ｔ２に達するまで待機し（Ｓ９）、計測時間ｔが時間Ｔ
２を越えたときに、駆動電圧切換部１３６は駆動電圧制
御信号ＳＶを駆動電源１１７に出力し、駆動電源１１７
の発生する駆動電圧Ｖ_Sを中間駆動電圧Ｖ₂から定格駆動
電圧Ｖ₃へ切り換え、定常センサレス運転状態となる
（Ｓ１０）。

【００８７】このときも、固定子巻線１０２ｕ，１０２
ｖ，１０２ｗに流れる電流は駆動電圧Ｖ_Sの上昇により
上昇するが、この時点では永久磁石回転子１０３は定格
の回転数で回転しているため、固定子巻線１０２ｕ，１
０２ｖ，１０２ｗには誘起電圧が発生しており、これに
より、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れ
る電流は抑制される（図４（ｂ）の時刻ｔ２参照）。

【００８８】以上のような動作により、ブラシレスモー
タの起動時において、電圧が小さいためモータに対する
負荷変動が起きにくいため、起動初期における起動時駆
動電圧Ｖ₁が小さいために、固定子巻線１０２ｕ，１０
２ｖ，１０２ｗに流れる起動電流の増加は抑制され、脱
調することが防止され、ブラシレスモータの起動を安定
して行うことができる。

【００８９】また、切換センサレス運転状態において、
駆動電圧Ｖ_Sを起動時駆動電圧Ｖ₁から定格駆動電圧Ｖ₃
に直接切り換えるのではなく、起動時駆動電圧Ｖ₁から
中間駆動電圧Ｖ₂に切り換えた後に定格駆動電圧Ｖ₃に切
り換えるため、駆動電圧Ｖ_Sの切り換え時に急激な駆動
電圧の変化がなく、駆動電圧Ｖ_Sの切り換え時の固定子
巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗからの逆起電圧が抑
制され、ブラシレスモータの脱調や電流値の急激な上昇
が防止される。

【００９０】なお、本実施の形態１では、切換センサレ
ス運転状態において、起動時駆動電圧Ｖ₁から定格駆動
電圧Ｖ₃まで２ステップの駆動電圧Ｖ_Sの切り換えにより
定常センサレス運転状態に移行する構成としたが、切換
センサレス運転状態における駆動電圧Ｖ_Sの切り換えス
テップ数は２ステップに限るものではなく、ブラシレス
モータの出力、特性により、脱調や電流値の急激な上昇
の発生しない適切なステップ数に設定することが望まし
い。

【００９１】また、本実施の形態１では、駆動電圧Ｖ_S
の切換えのタイミングは、設定時間（Ｔ１やＴ２）の経
過により切り換を行う構成としたが、位相、電流等の状
態を検出して行うような構成としてもよい。

【００９２】また、本実施の形態１では、駆動電源１１
７には可変電圧源により構成したが、駆動電圧の制御手
段としては、ＰＷＭ制御による電力制御が可能な電源を
使用してもよい。

【００９３】（実施の形態２）実施の形態２において、
ブラシレスモータの制御装置の装置構成は図１と同様で
あり、説明は省略する。

【００９４】図６は本発明の実施の形態２の制御部の機
能ブロック図である。

【００９５】図６において、１２１は制御部、１３０は
帰還同期信号生成部、１３１は発信器、１３２は強制同
期信号生成部、１３３は転流制御部、１３４は駆動ベー
ス信号バッファ部、１３５は切換制御部、１３６は駆動
電圧切換部、１３７はタイマ、Ｖ_Iは全電流検出電圧、
ＳＶは駆動電圧制御信号、Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0はゼロクロ
ス点検出信号、Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1は帰還同期制御信号、
Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2は強制同期制御信号、ＵＨ、ＵＬ、Ｖ
Ｈ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ、ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、Ｖ
Ｌ’、ＷＨ’、ＷＬ’は六相制御信号であり、これらは
図２と同様のものであるため、同一の符号を付して説明
を省略する。

【００９６】１４０は帰還同期信号生成部１３０又は強
制同期信号生成部１３２の発生する帰還同期制御信号Ｖ
_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1又は強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2
の切換タイミングを変化させることにより永久磁石回転
子１０３の回転数の制御を行う回転数制御部である。

【００９７】以上のように構成された本実施の形態２の
ブラシレスモータの制御装置において、以下、その制御
方法について説明する。

【００９８】図７は実施の形態２のブラシレスモータの
制御装置の動作を表すフローチャートであり、図８は図
６の駆動電圧切換部の動作を表すフローチャートであ
り、図９（ａ）は実施の形態２のブラシレスモータの制
御装置の起動時における印加電圧の時間変化を示す図で
あり、図９（ｂ）は実施の形態２のブラシレスモータの
制御装置の起動時における電流値の時間変化を示す図で
ある。

【００９９】尚、本実施の形態において、図１の各部の
電圧波形は図５に示したものと同様であり、説明は省略
する。

【０１００】また、以下、本実施の形態２において、図
９の、時刻ｔ０〜ｔ１の区間における制御状態を強制同
期運転状態、時刻ｔ１〜ｔ３の区間における制御状態を
切換センサレス運転状態、時刻ｔ３以降の区間における
制御状態を定常センサレス運転状態と呼ぶこととする。

【０１０１】ブラシレスモータの起動時において、駆動
電圧切換部１３６は、駆動電圧制御信号ＳＶを駆動電源
１１７に出力し、駆動電源１１７の出力する駆動電圧Ｖ
_Sを定格駆動電圧Ｖ₃に設定する（Ｓ１１）。ここで、定
格駆動電圧Ｖ₃とは、起動後十分に時間が経過してブラ
シレスモータが定常回転状態となったときにブラシレス
モータに印加される電圧である。また、回転数制御部１
４０は、強制同期信号生成部１３２の生成する強制同期
制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2の切り換えのタイミングを永
久磁石回転子１０３の回転数を起動時回転数Ｎ₁とする
タイミングに設定する（Ｓ１２）。この状態で、転流制
御部１３３は、強制同期信号生成部１３２の出力する強
制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2により六相制御信号Ｕ
Ｈ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成
して駆動ベース信号バッファ部１３４に出力し、駆動ベ
ース信号バッファ部１３４はこれをうけて、ドライブ回
路１０４のコミュテータ素子１０５〜１１０に六相制御
信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを出力し（図
５（ｄ）〜（ｉ）参照）、ブラシレスモータの強制同期
制御を開始し強制同期運転状態となる（Ｓ１３）。この
とき、強制同期信号生成部１３２は、強制的に決められ
た起動時回転数Ｎ₁に従って、強制同期制御信号Ｖ_U2、
Ｖ_V2、Ｖ_W2を出力する。

【０１０２】ここで、起動時回転数Ｎ₁は、巻線の仕
様、ロータマグネットの磁力、ロータの重量に応じて、
起動時に脱調の生じない回転数に設定される。

【０１０３】次に、回転数制御部１４０は、タイマ１３
７に切換時間Ｔ１を設定し、タイマ１３７の計時を開始
させ（Ｓ１４）、タイマ１３７の計測時間ｔが切換時間
Ｔ１に達するまで待機する（Ｓ１５）。この間、永久磁
石回転子１０３の回転数が起動時回転数Ｎ₁に加速され
る。

【０１０４】このとき、永久磁石回転子１０３の回転数
は低いため、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗ
に誘起される誘起電圧は低く、固定子巻線１０２ｕ，１
０２ｖ，１０２ｗは大きな起動電流が流れる。これを防
止するため、駆動電圧切換部１３６は図８に示したよう
な動作を行う。

【０１０５】駆動電圧切換部１３６は、まず、図７のス
テップＳ１１において、駆動電圧Ｖ _Sを定格駆動電圧Ｖ₃
に設定した後、全電流検出抵抗Ｒ_Iの両端に発生する全
電流検出電圧Ｖ_Iが全電流検出電圧制限値Ｖ_I(max)を越
えたか否かを検出し（Ｓ２１）、Ｖ_I＞_VI(max)の場合、
ブラシレスモータの駆動電流Ｉが駆動電流制限値Ｉ₂を
越えたと判断し、駆動電圧Ｖ_SをΔＶ_Sだけ減少させ（Ｓ
２２）、再び、ステップＳ２１の動作に戻る。ここで、
ΔＶ_Sは、駆動電源１１７が電圧の変化を行うことが可
能な刻み幅である。ステップＳ２１において、全電流検
出電圧Ｖ_Iが全電流検出電圧制限値Ｖ_I(max)以下の場
合、駆動電圧Ｖ_Sが定格電圧Ｖ₃より小さいか否かを検査
し（Ｓ２３）、駆動電圧Ｖ_Sが定格電圧Ｖ₃より小さい場
合、ブラシレスモータの駆動電流Ｉは駆動電流制限値Ｉ
₂まで達しておらず且つ駆動電圧Ｖ_Sが定格駆動電圧Ｖ₃
よりも低いと判断し、駆動電圧Ｖ_SをΔＶ_Sだけ増加させ
（Ｓ２４）、ステップＳ２１の動作に戻る。また、ステ
ップＳ２３において、駆動電圧Ｖ_Sが定格電圧Ｖ₃以上の
場合、ステップＳ２１の動作に戻る。以上の動作を繰り
返すことにより、駆動電圧切換部１３６は、固定子巻線
１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流す駆動電流Ｉを常に
駆動電流制限値Ｉ₂以下に抑制する制御を行う。

【０１０６】ブラシレスモータの永久磁石回転子１０３
の回転数が上昇すると、永久磁石回転子１０３の回転に
より固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに誘起さ
れる誘起電圧が大きくなり、誘起電圧がゼロクロス点検
出部１２０で検出可能な程度に大きくなると、コンパレ
ータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗは帰還同期信号生成
部１３０に対してゼロクロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ
_W0の出力を開始する。帰還同期信号生成部１３０は、コ
ンパレータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗから入力され
るゼロクロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0から誘起電圧
によるゼロクロス点を抽出し、帰還同期制御信号Ｖ_U1、
Ｖ_V1、Ｖ_W1として出力する。

【０１０７】ステップＳ１４で計時が開始されたタイマ
１３７の計測時間ｔが切換時間Ｔ１に達すると、回転数
制御部１４０は、強制同期信号生成部１３２の生成する
強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2の切り換えのタイミ
ングを永久磁石回転子１０３の回転数を中間回転数Ｎ₂
とするタイミングに設定し切換強制同期運転状態となる
（Ｓ１６）。このとき、強制同期信号生成部１３２は、
強制的に決められた中間回転数Ｎ₂に従って、強制同期
制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2を出力する。

【０１０８】これにより、起動時回転数Ｎ₁にまで加速
された永久磁石回転子１０３の回転数は更に中間回転数
Ｎ₂まで加速される。切換制御部１３５は、強制同期制
御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2と帰還同期制御信号Ｖ_U1、
Ｖ_V1、Ｖ_W1との位相を比較し、その位相差ΔＴが一定の
値ε以下となるまで待機する（Ｓ１７）。

【０１０９】永久磁石回転子１０３の回転が加速され、
強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2の位相に対して永久
磁石回転子１０３の回転が同期するようになってくる
と、強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2と帰還同期制御
信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1との位相差ΔＴは小さくなり、一
定の値ε以下となる。ΔＴ＜εとなったとき、切換制御
部１３５は転流制御部１３３の入力を強制同期信号生成
部１３２から帰還同期信号生成部１３０へ切換え、帰還
同期制御に切り換え、切換センサレス運転状態となる
（Ｓ１８）。帰還同期制御に切り換わると、転流制御部
１３３は帰還同期信号生成部１３０から入力される帰還
同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1に基づき六相制御信号Ｕ
Ｈ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成
する。

【０１１０】切換センサレス運転状態となると、回転数
制御部１４０は、帰還同期信号生成部１３０がゼロクロ
ス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0から帰還同期制御信号Ｖ
_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1を生成するときのタイミングを僅かずつ
短くすることにより、時刻ｔ ₂（切換強制同期運転状態
から切換センサレス運転状態に切り換わった時刻）から
時刻ｔ₃までの間に、永久磁石回転子１０３の回転数を
僅かずつ変化させ、時刻ｔ₃において永久磁石回転子１
０３の回転数を定常運転時の回転数（定格回転数）Ｎ₃
として定常センサレス運転状態に移行する（Ｓ１９）。

【０１１１】以上のような動作により、ブラシレスモー
タの起動時において、ブラシレスモータは定格回転数Ｎ
₃よりも低い回転数Ｎ₁で起動されるため、起動初期にお
いてはブラシレスモータの回転の負荷に対し大きい駆動
電流で永久磁石回転子１０３を駆動することとなり、永
久磁石回転子１０３を大きな磁力により拘束した状態で
強制同期運転が行われるため、ブラシレスモータの負荷
が変動しても回転数が変動することが抑止され、脱調の
ない安定した起動を行うことが可能となる。

【０１１２】（実施の形態３）図１０は本発明の実施の
形態３におけるブラシレスモータの駆動制御装置の装置
構成を示すブロック図である。

【０１１３】図１０において、１０１はステータ、１０
２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗは固定子巻線、１０３は永久
磁石回転子、１０４はドライブ回路、１０５〜１１０は
コミュテータ素子、１１１〜１１６はフリーホイーリン
グダイオード、１１７は駆動電源、１１８はバイパスコ
ンデンサ、１１９Ｕ、１１９Ｌは中性電位生成抵抗、１
２０はゼロクロス点検出部、１２０ｕ、１２０ｖ、１２
０ｗはコンパレータ、ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、
ＷＬは六相制御信号、ｉ_u、ｉ_v、ｉ_wは駆動電流、Ｖ_Nは
中性電位、Ｖ_U、Ｖ_V、Ｖ_Wは端子電圧、Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ
_W0はゼロクロス点検出信号であり、これらは図１と同様
のものであるため、同一の符号を付して説明を省略す
る。

【０１１４】１４１は電源電流の調節を行うパワートラ
ンジスタからなる駆動電流源、Ｑ₁〜Ｑ_mは電源１１７の
電流値の切り換えを行うためのＮＰＮ型トランジスタで
ある電流スイッチング素子、Ｄ₁〜Ｄ_mはカソード側にお
いて一定電圧を得るためのツェナーダイオード、Ｒ_s1〜
Ｒ_smは電流源１７１のベース電圧を得るための降圧抵
抗、Ｐ₁〜Ｐ_mは電流スイッチング素子Ｑ１〜Ｑｍのベー
ス端子に抵抗器を介して接続された制御部１２１の電流
切換端子である。

【０１１５】電流源１７１はＰＮＰトランジスタで構成
され、エミッタが電流源１７１の正極に接続され、コレ
クタがコミュテータ素子１０５〜１０７のエミッタ及び
中性電位生成抵抗１１９ｕに接続されている。また、電
流源１７１のベースには降圧抵抗Ｒ_s1〜Ｒ_smの一端が接
続されており、降圧抵抗Ｒ_s1〜Ｒ_smの他端にはそれぞれ
ツェナーダイオードＤ₁〜Ｄ_mのカソード側が接続されて
いる。また、ツェナーダイオードＤ₁〜Ｄ_mのアノード側
はそれぞれ電流スイッチング素子Ｑ₁〜Ｑ_mのコレクタ側
に接続され、電流スイッチング素子Ｑ₁〜Ｑ_mのエミッタ
側は抵抗器を介して制御部１２１に接続されている。ツ
ェナーダイオードＤ_i（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）は、
インデックスｉの小さい順にそのツェナー電圧が小さく
なるように設定されている。従って、制御部１２１は、
電流切換端子Ｐ₁〜Ｐ_mのいずれか一つをＨＩＧＨ状態に
することで、その端子に接続された電流スイッチング素
子Ｑ₁〜Ｑ_mのいずれか一つがオン状態となり、ツェナー
ダイオードＤ₁〜Ｄ_mの何れかにツェナー電流が流れ、駆
動電流源１４１のベース端子に各ツェナー電圧に応じた
電圧が加わり、これにより、ドライブ回路１０４に加わ
る駆動電流が制御される。

【０１１６】図１１は図１０の制御部の機能ブロック図
である。

【０１１７】図１１において、１２１は制御部、Ｖ_U0、
Ｖ_V0、Ｖ_W0はゼロクロス点検出信号、ＵＨ、ＵＬ、Ｖ
Ｈ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬは六相制御信号、Ｐ₁〜Ｐ_mは電流
切換端子であり、これらは図１０と同様のものである。
また、１３０は帰還同期信号生成部、１３１は発信器、
１３２は強制同期信号生成部、１３３は転流制御部、１
３４は駆動ベース信号バッファ部、１３５は切換制御
部、１３７はタイマであり、これらは図２と同様のもの
であり、同一の符号を付して説明を省略する。

【０１１８】１４２は電流切換端子Ｐ₁〜Ｐ_mの何れか一
つをＨＩＧＨ状態に切り換える駆動電流切換部である。

【０１１９】以上のように構成された本実施の形態３の
ブラシレスモータの制御装置において、以下、その制御
方法について説明する。

【０１２０】図１２は実施の形態３のブラシレスモータ
の制御装置の動作を表すフローチャートである。

【０１２１】尚、本実施の形態において、図１０の各部
の電圧波形は図５に示したものと同様であり、説明は省
略する。

【０１２２】ブラシレスモータの起動時において、駆動
電流切換部１４２は、電流切換端子Ｐ₁をＨＩＧＨ状態
とし他の電流切換端子Ｐ₂〜Ｐ_mをＬＯＷ状態とすること
で駆動電流Ｉ_Sを起動時駆動電流Ｉ₁に設定する（Ｓ３
０）。このとき、起動時駆動電流Ｉ₁は、ブラシレスモ
ータの定格駆動電流（起動後十分に時間が経過してブラ
シレスモータが定常回転状態となったときにブラシレス
モータに流される電流）Ｉ₃よりも低い電流に設定され
る。次に、切換制御部１３５は、転流制御部１３３の入
力を強制同期信号生成部１３２に設定し、この状態で、
転流制御部１３３は、強制同期信号生成部１３２の出力
する強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2により六相制御
信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’
を生成して駆動ベース信号バッファ部１３４に出力し、
駆動ベース信号バッファ部１３４はこれをうけて、ドラ
イブ回路１０４のコミュテータ素子１０５〜１１０に六
相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを出力
し（図５（ｄ）〜（ｉ）参照）、ブラシレスモータの強
制同期制御を開始し強制同期運転状態となる（Ｓ３
１）。このとき、強制同期信号生成部１３２は、強制的
に決められた起動周波数に従って、強制同期制御信号Ｖ
_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2を出力する。

【０１２３】ブラシレスモータの永久磁石回転子１０３
の回転数が上昇すると、永久磁石回転子１０３の回転に
より固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに誘起さ
れる誘起電圧が大きくなり、誘起電圧がゼロクロス点検
出部１２０で検出可能な程度に大きくなると、コンパレ
ータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗは帰還同期信号生成
部１３０に対してゼロクロス点検出信号Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ
_W0の出力を開始する（図５（ｊ）〜（ｌ）参照）。帰還
同期信号生成部１３０は、コンパレータ１２０ｕ，１２
０ｖ，１２０ｗから入力されるゼロクロス点検出信号Ｖ
_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0から誘起電圧によるゼロクロス点（図５
（ａ）〜（ｃ）又は（ｊ）〜（ｌ）のＡで示す点）を抽
出し、帰還同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1として出力す
る。

【０１２４】次に、切換制御部１３５は、強制同期制御
信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2と帰還同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、
Ｖ_W1との位相を比較し（Ｓ３２）、その位相差ΔＴが一
定の値εより大きい場合にはステップＳ３２に戻る（Ｓ
３３）。

【０１２５】永久磁石回転子１０３の回転が加速され、
強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2の位相に対して永久
磁石回転子１０３の回転が同期するようになってくる
と、強制同期制御信号Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2と帰還同期制御
信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1との位相差ΔＴは小さくなり、一
定の値ε以下となる。ΔＴ＜εとなったとき、切換制御
部１３５は転流制御部１３３の入力を強制同期信号生成
部１３２から帰還同期信号生成部１３０へ切換え、帰還
同期制御に切り換え、切換センサレス運転状態となる
（Ｓ３４）。帰還同期制御に切り換わると、転流制御部
１３３は帰還同期信号生成部１３０から入力される帰還
同期制御信号Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1に基づき六相制御信号Ｕ
Ｈ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成
する。

【０１２６】強制同期運転状態から切換センサレス運転
状態に切り換わると、駆動電流切換部１４２は、タイマ
１３７に待機時間Ｔ₁を設定し、タイマ１３７の計時を
開始する（Ｓ３５）。その後、駆動電流切換部１４２は
タイマ１３７の計測時間ｔが時間Ｔ₁に達するまで待機
し（Ｓ３６）、計測時間ｔが時間Ｔ₁を越えたときに、
駆動電流切換部１４２は電流切換端子Ｐ₁〜Ｐ_mのオンオ
フ状態を切り換え、駆動電流源１４１からドライブ回路
１０４へ供給する駆動電流Ｉ_Sを起動時駆動電流Ｉ₁から
中間駆動電流Ｉ₂へ切り替える（Ｓ３７）。ここで、中
間駆動電流Ｉ₂は、起動時駆動電流Ｉ₁よりも大きく定格
駆動電流Ｉ₃よりも小さい値に設定される。

【０１２７】次に、駆動電流切換部１４２はタイマ１３
７に時間Ｔ₂を設定し、タイマ１３７の計時を開始させ
る（Ｓ３８）。その後、タイマ１３７の計測時間ｔが時
間Ｔ ₂に達するまで待機し（Ｓ３９）、計測時間ｔが時
間Ｔ₂を越えたときに、駆動電流切換部１４２は電流切
換端子Ｐ₁〜Ｐ_mのオンオフ状態を切り換え、駆動電流源
１４１がドライブ回路１０４に供給する駆動電流Ｉ_Sを
中間駆動電流Ｉ₂から定格駆動電流Ｉ₃へ切り換え、定常
センサレス運転状態となる（Ｓ４０）。

【０１２８】以上のような動作により、回転数が低く負
荷変動の少ない状態において、電流を低く制限した状態
で強制同期制御から帰還同期制御に切り換えることによ
り、起動初期における起動電流が抑制され、低い電流で
運転するためブラシレスモータの負荷変動が起こりにく
くブラシレスモータが脱調することが防止される。

【０１２９】（実施の形態４）図１３は本発明の実施の
形態４の自吸式ポンプの要部断面図であり、図１４
（ａ）は実施の形態４の自吸式ポンプの呼び水が張られ
た状態を表す図であり、図１４（ｂ）は実施の形態４の
自吸式ポンプの自吸運転状態を表す図であり、図１４
（ｃ）は実施の形態４の自吸式ポンプの通水運転状態を
表す図である。

【０１３０】図１３及び図１４において、２００は自吸
式ポンプ、２０１は自吸式ポンプ２００のケーシング、
２０２はケーシング２０１の上部に開口する吸引口２０
２ａに連通して配設された吸引管、２０３は吸引管２０
２と並んでケーシング２０１の上部に開口する吐出口２
０３ａに連通する吐出管、２０４はケーシング２０１内
に形設され上部に吸引口２０２ａが開口する吸水室、２
０５はケーシング２０１内上部に吸水室２０４と並べて
形設された気液分離室、２０６はケーシング２０１内の
気液分離室２０５の下部に吸水室２０４と並べて形設さ
れた加圧室、２０７は気液分離室２０５と加圧室２０６
とを隔離する加圧室上部隔壁、２０７ａは加圧室上部隔
壁２０７の中央に貫通しコミュテータ素子１０５と加圧
室２０６とを連通する加圧室吐出口、２０８は加圧室２
０６と還流路２０８との間に形設され気液分離室２０５
と加圧室２０６側部とを連通する還流路、２０８ａは還
流路２０８側部に開口し還流路２０８と加圧室２０６と
を連通する還流口、２０９は吸水室２０４と気液分離室
２０５及び還流路２０８とを隔離する吸水室側部隔壁、
２０９ａは吸水室側部隔壁２０９に開口し吸水室２０４
と加圧室２０６とを連通する吸水室側壁吸水口、２１０
は吸水室２０４と逆側の加圧室２０６の側部のケーシン
グ２０１内に形設されたブラシレスモータ収納部、２１
１はブラシレスモータ収納部２１０内に形設されたロー
タ収納室、２１２はブラシレスモータ収納部２１０内の
ロータ収納室２１１の外側に周設されたステータ、２１
３はロータ収納室２１１内に回転自在に軸支されたブラ
シレスモータのロータ、２１４はロータ２１３の回転
軸、２１５は加圧室２０６に対向するロータ収納室２１
１の側部中央に配設された回転軸２１４の軸受、２１６
は吸水室側壁吸水口２０９ａの中央に軸受２１５と対向
して配設され吸水室側部隔壁２０９に支持された回転軸
２１４の軸受、２１７はロータ収納室２１１内に配設さ
れ回転軸２１４により軸支されたロータ２１３の永久磁
石回転子、２１８は加圧室２０６内に配設され回転軸２
１４に軸支された羽根車、２１９は加圧室２０６内でケ
ーシング２０１に固定され羽根車２１８を収納する羽根
車収納ケース、２１９ａは羽根車収納ケース２１９側部
の吸水室側壁吸水口２０９ａに対向する側に開口した羽
根車吸水口、２１９ｂは羽根車収納ケース２１９の外周
部に開口する羽根車吐出口、２２０はブラシレスモータ
収納部２１０内のロータ収納室２１１の外側の側部に配
設されたブラシレスモータの動作を制御する制御装置で
ある。

【０１３１】制御装置２２０は実施の形態１乃至３の何
れか一のブラシレスモータの制御装置が使用される。

【０１３２】以上のように構成された本実施の形態４の
自吸式ポンプについて、以下その動作を説明する。

【０１３３】まず、自吸式ポンプ２００の起動前におい
て、呼び水が張られた状態では、吸水室２０４，気液分
離室２０５，加圧室２０６，還流路２０８は水で満たさ
れた状態にある（図１４（ａ）参照）。この状態におい
てステータ２１２に駆動電流を通電し、ロータ２１３を
回転させると、羽根車２１８の回転により吸水室２０４
内の水は吸水室側壁吸水口２０９ａ，羽根車吸水口２１
９ａを通して吸引され、加圧室２０６内へ吐出される。
加圧室２０６内の水は、加圧室吐出口２０７ａを通して
気液分離室２０５へ流出し、気液分離室２０５内の水
は、還流路２０８，還流口２０８ａを通して再び加圧室
２０６内へ還流される。これにより、吸水室２０４と気
液分離室２０５との間に差圧が生じ、吸水室２０４内の
水位は下降し、気液分離室２０５内の水位は上昇する。
吸水室２０４内の水位が吸水室側壁吸水口２０９ａ付近
まで下降すると（図１４（ｂ）参照）、吸水室２０４の
上部の空気は、吸水室側壁吸水口２０９ａから吸引さ
れ、水と気泡が混合した状態で羽根車吸水口２１９ａか
ら吸引され加圧室２０６，加圧室吐出口２０７ａを通し
て気液分離室２０５へ送られる。この状態を自吸運転状
態と呼ぶ。気液分離室２０５に送られた気泡の混合した
水は、気液分離室２０５ａ内において、気泡は吐出管２
０３を通過して上方へ上昇し、水は還流路２０８，還流
口２０８ａを通して加圧室２０６へ還流され、気液分離
される。これにより、吸水室２０４及び吸引管２０２内
の空気は吐出管２０３へ送られ、空気抜きが行われる。
吸引管２０２が貯水槽に連接されている場合、吸引管２
０２内の空気が抜かれることで、その負圧により、貯水
槽から吸引管２０２を通して吸水室２０４内へ水が吸引
され、最終的に、吸引管２０２から吐出管２０３へ送水
されるようになり、通水運転状態となる（図１４（ｃ）
参照）。

【０１３４】図１５は自吸式ポンプの起動時のポンプ回
転数と駆動電流との関係を表す図である。

【０１３５】図１５において、時刻ｔ₀において自吸式
ポンプが起動され、時刻ｔ₁において自吸運転状態に移
行する。その後、自吸運転状態で自吸式ポンプは運転さ
れ、時刻ｔ₂において吸引管２０２から吸水室２０４内
に水が送り込まれるようになり、通水運転状態に移行す
る。

【０１３６】自吸運転状態においては、図１４（ｂ）に
示したように、自吸式ポンプ２００は気泡の混合した液
体を循環させ、吸引管２０２から空気を吸引するため、
自吸式ポンプ２００に加わる負荷は小さい。また、吸水
室２０４と気液分離室２０５との間で圧力差を作り吸水
室２０４内から空気を抜き取る必要があるため、高速で
自吸式ポンプ２００を回転させる必要がある。従って、
自吸式ポンプ２００の回転数は大きく、それに伴いステ
ータ２１２に発生する逆起電圧も大きく、ステータの固
定子巻線に流れる電流は小さくなる。

【０１３７】時刻ｔ₁において自吸運転状態に移行した
後、時間が経過するにつれ、吸水室２０４内の空気は吐
出管２０３から排出され吸水室２０４内の気圧が低下す
るため、僅かずつ自吸式ポンプ２００に加わる負荷が大
きくなり、それに伴って、自吸式ポンプ２００の回転数
も僅かずつ低下する。

【０１３８】時刻ｔ₂において、吸引管２０２から吸水
室２０４内への水の流入が始まり、自吸運転状態から通
水運転状態へ移行する。これに伴い、自吸式ポンプ２０
０に加わる負荷は急激に増加し、回転数は減少し、駆動
電流は増加する。

【０１３９】このように、自吸式ポンプ２００において
は、自吸式ポンプ２００のケーシング内の水の水量や自
吸式ポンプ２００の運転状態により、自吸式ポンプ２０
０に加わる負荷が大きく変化しする。従って、自吸式ポ
ンプ２００起動時において、自吸式ポンプ２００に加わ
る負荷は、そのときの状態（例えば、ケーシング２０
１内に水があり吸引管２０２，吐出管２０３内に水がな
い状態、ケーシング２０１内に水があり吸引管２０
２，吐出管２０３内に水がある状態、ケーシング２０
１内に水が少量あり吸引管２０２，吐出管２０３内に水
がない状態、等）や配管の長さ、配管の引き回し、呼び
水の量、水落の状態等により大きく変化するため、セン
サレス運転で行う場合に脱調が生じやすくなる。

【０１４０】本実施の形態４の自吸式ポンプ２００は、
実施の形態１乃至３の何れか一のブラシレスモータの制
御装置２２０を備えており、上記起動時の負荷の変動に
対し、強制同期制御によるから帰還同期制御による運転
（センサレス運転）へ、安定して制御の切り換えが可能
となる。

【０１４１】例えば、制御装置２２０として実施の形態
１に記載のブラシレスモータの制御装置を用いた場合、
起動時における駆動電圧Ｖ_Sは図４（ａ）に示したよう
になる。このとき、起動時の駆動電圧Ｖ₁は自吸式ポン
プ２００が自吸能力を持たない電圧に設定される。ここ
で、「自吸能力を持たない駆動電圧」とは、その駆動電
圧で自吸式ポンプ２００を駆動した場合に、自吸式ポン
プ２００の吸引が弱く吸水室２０４内の水位が、図１４
（ｂ）に示したような、軸受２１６の位置まで下降した
状態まで達しない程度の駆動電圧のことをいう。これに
より、エアーの排出能力（自吸能力）がないためポンプ
に水が流れずブラシレスモータの負荷変動が発生しない
ため、自吸運転状態での負荷変動により駆動電流の増加
や脱調が生じることが防止され、強制同期制御から帰還
同期制御への安定した制御の切り換えを行うことが可能
となる。

【０１４２】また、制御装置２２０として実施の形態２
に記載のブラシレスモータの制御装置を用いた場合、起
動時における回転数Ｎは図９（ａ）に示したようにな
る。このとき、起動時の回転数Ｎ₁，Ｎ₂は、自吸式ポン
プ２００が自吸能力を持たない回転数に設定される。こ
こで、「自吸能力を持たない回転数」とは、その回転数
で自吸式ポンプ２００を駆動した場合に、自吸式ポンプ
２００の吸引が弱く吸水室２０４内の水位が、図１４
（ｂ）に示したような、軸受２１６の位置まで下降した
状態まで達しない程度の回転数のことをいう。これによ
り、回転負荷に対して大きな駆動電流で永久磁石回転子
２１７を駆動することとなり、永久磁石回転子２１７を
大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転が行われ
るため、ブラシレスモータの負荷が変動しても回転数が
変動することが抑止され、自吸運転状態での負荷変動に
より脱調が生じることが防止され、強制同期制御から帰
還同期制御への安定した制御の切り換えを行うことが可
能となる。

【０１４３】また、制御装置２２０として実施の形態３
に記載のブラシレスモータの制御装置を用いた場合、起
動時の駆動電流Ｉ₁は、自吸式ポンプ２００が自吸能力
を持たない駆動電流に設定される。ここで、「自吸能力
を持たない駆動電流」とは、その駆動電流で自吸式ポン
プ２００を駆動した場合に、自吸式ポンプ２００の吸引
が弱く吸水室２０４内の水位が、図１４（ｂ）に示した
ような、軸受２１６の位置まで下降した状態まで達しな
い程度の駆動電流のことをいう。これにより、起動時の
自吸式ポンプ２００の各状態における負荷変動により駆
動電流の増加や脱調が生じることが防止され、強制同期
制御から帰還同期制御への安定した制御の切り換えを行
うことが可能となる。

【０１４４】

【発明の効果】以上のように、本発明のブラシレスモー
タの制御装置によれば以下のような有利な効果が得られ
る。

【０１４５】請求項１に記載の発明によれば、 （１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還
同期制御に切り換わるる時において駆動電圧が低い値に
設定されているため、切り換え時における駆動電流の増
加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブ
ラシレスモータの制御装置を提供することができる。

【０１４６】（２）起動時の駆動電圧が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供
することができる。

【０１４７】請求項２に記載の発明によれば、駆動電圧
の切り換え時に固定子巻線に発生する逆起電圧が抑制さ
れ、ドライブ回路等の電気部品の耐電圧の低いものを使
用することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供
することができる。

【０１４８】請求項３に記載の発明によれば、起動時の
回転数が低いため、起動初期においてはブラシレスモー
タの回転の負荷に対し大きい駆動電流で永久磁石回転子
を駆動することとなり、永久磁石回転子を大きな磁力に
より拘束した状態で強制同期運転が行われるため、ブラ
シレスモータの負荷が変動しても回転数が変動すること
が抑止され、脱調のない安定した起動を行うことが可能
なブラシレスモータの制御装置を提供することができ
る。

【０１４９】請求項４に記載の発明によれば、 （１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還
同期制御に切り換わるる時において駆動電流が低い値に
設定されているため、切り換え時における駆動電流の増
加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブ
ラシレスモータの制御装置を提供することができる。

【０１５０】（２）起動時の駆動電流が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供
することができる。

【０１５１】また、本発明のブラシレスモータの制御方
法によれば以下のような有利な効果が得られる。

【０１５２】請求項５に記載の発明によれば、 （１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還
同期制御に切り換わるる時において駆動電圧が低い値に
設定されているため、切り換え時における駆動電流の増
加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブ
ラシレスモータの制御方法を提供することができる。

【０１５３】（２）起動時の駆動電圧が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することが可能なブラシレスモータの制御方法を提供
することができる。

【０１５４】請求項６に記載の発明によれば、起動時の
回転数が低いため、起動初期においてはブラシレスモー
タの回転の負荷に対し大きい駆動電流で永久磁石回転子
を駆動することとなり、永久磁石回転子を大きな磁力に
より拘束した状態で強制同期運転が行われるため、ブラ
シレスモータの負荷が変動しても回転数が変動すること
が抑止され、脱調のない安定した起動を行うことが可能
なブラシレスモータの制御方法を提供することができ
る。

【０１５５】請求項７に記載の発明によれば、 （１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還
同期制御に切り換わるる時において駆動電流が低い値に
設定されているため、切り換え時における駆動電流の増
加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブ
ラシレスモータの制御方法を提供することができる。

【０１５６】（２）起動時の駆動電流が低いため、ブラ
シレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転
し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑
制することが可能なブラシレスモータの制御方法を提供
することができる。

【０１５７】また、本発明の自吸式ポンプによれば以下
のような有利な効果が得られる。

【０１５８】請求項８に記載の発明によれば、自吸運転
状態となる駆動電圧より低い駆動電圧で起動すること
で、自吸時の負荷変動による駆動電流の増加や脱調のな
い安定した制御の切り換えを行うことが可能な自吸式ポ
ンプを提供することができる。

【０１５９】請求項９に記載の発明によれば、 （１）自吸運転状態となる回転数より低い回転数で起動
することで、自吸時の負荷変動による脱調のない安定し
た制御の切り換えを行うことが可能な自吸式ポンプを提
供することができる。

【０１６０】（２）自吸式ポンプの起動初期においては
自吸式ポンプの負荷に対し大きい駆動電流で自吸式ポン
プを駆動することとなり、ブラシレスモータの永久磁石
回転子を大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転
が行われるため、自吸式ポンプのの負荷が変動しても回
転数が変動することが抑止され、脱調のない安定した起
動を行うことが可能な自吸式ポンプを提供することがで
きる。

【０１６１】請求項１０に記載の発明によれば、自吸運
転状態となる駆動電流より低い駆動電流で起動すること
で、自吸時の負荷変動による駆動電流の増加や脱調のな
い安定した制御の切り換えを行うことが可能な自吸式ポ
ンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるブラシレスモー
タの制御装置の装置構成を示すブロック図

【図２】図１の制御部の機能ブロック図

【図３】実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の
動作を示すフローチャート

【図４】（ａ）実施の形態１のブラシレスモータの制御
装置の起動時における印加電圧の時間変化を示す図 （ｂ）実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の起
動時における電流値の時間変化を示す図

【図５】図１の各部の電圧波形を示す図

【図６】本発明の実施の形態２の制御部の機能ブロック
図

【図７】実施の形態２のブラシレスモータの制御装置の
動作を表すフローチャート

【図８】図６の駆動電圧切換部の動作を表すフローチャ
ート

【図９】（ａ）実施の形態２のブラシレスモータの制御
装置の起動時における印加電圧の時間変化を示す図 （ｂ）実施の形態２のブラシレスモータの制御装置の起
動時における電流値の時間変化を示す図

【図１０】本発明の実施の形態３におけるブラシレスモ
ータの駆動制御装置の装置構成を示すブロック図

【図１１】図１０の制御部の機能ブロック図

【図１２】実施の形態３のブラシレスモータの制御装置
の動作を表すフローチャート

【図１３】本発明の実施の形態４の自吸式ポンプの要部
断面図

【図１４】（ａ）実施の形態４の自吸式ポンプの呼び水
が張られた状態を表す図 （ｂ）実施の形態４の自吸式ポンプの自吸運転状態を表
す図 （ｃ）実施の形態４の自吸式ポンプの通水運転状態を表
す図

【図１５】自吸式ポンプの起動時のポンプ回転数と駆動
電流との関係を表す図

【図１６】（ａ）イ号公報に開示のブラシレスモータの
制御装置の起動時の強制同期信号と帰還同期信号との位
相関係を表す図 （ｂ）イ号公報に開示のブラシレスモータの制御装置の
制御の切り換え時における強制同期信号と帰還同期信号
との位相関係を表す図

【符号の説明】

１０１ ステータ １０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗ 固定子巻線 １０３ 永久磁石回転子 １０４ ドライブ回路 １０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０ コ
ミュテータ素子 １１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６ フ
リーホイーリングダイオード １１７ 駆動電源 １１８ バイパスコンデンサ １１９Ｕ、１１９Ｌ 中性電位生成抵抗 １２０ ゼロクロス点検出部 １２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗ コンパレータ １２１ 制御部 １３０ 帰還同期信号生成部 １３１ 発信器 １３２ 強制同期信号生成部 １３３ 転流制御部 １３４ 駆動ベース信号バッファ部 １３５ 切換制御部 １３６ 駆動電圧切換部 １３７ タイマ １４０ 回転数制御部 １４１ 駆動電流源 １４２ 駆動電流切換部 ２００ 自吸式ポンプ ２０１ ケーシング ２０２ 吸引管 ２０２ａ 吸引口 ２０３ 吐出管 ２０３ａ 吐出口 ２０４ 吸水室 ２０５ 気液分離室 ２０６ 加圧室 ２０７ 加圧室上部隔壁 ２０７ａ 加圧室吐出口 ２０８ 還流路 ２０８ａ 還流口 ２０９ 吸水室側部隔壁 ２０９ａ 吸水室側壁吸水口 ２１０ ブラシレスモータ収納部 ２１１ ロータ収納室 ２１２ ステータ ２１３ ロータ ２１４ 回転軸 ２１５ 軸受 ２１６ 軸受 ２１７ 永久磁石回転子 ２１８ 羽根車 ２１９ 羽根車収納ケース ２１９ａ 羽根車吸水口 ２１９ｂ 羽根車吐出口 ２２０ 制御装置 Ｄ₁，Ｄ₂，Ｄ_m ツェナーダイオード Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ_m 電流切換端子 Ｑ₁，Ｑ₂，Ｑ_m 電流スイッチング素子 Ｒ₁ 全電流検出抵抗 Ｒ_S1，Ｒ_S2，Ｒ_Sm 降圧抵抗 Ｖ_N 中性電位 Ｖ_U、Ｖ_V、Ｖ_W 駆動端子電圧 Ｖ_I 全電流検出電圧 ＳＶ 駆動電圧制御信号 Ｖ_U0、Ｖ_V0、Ｖ_W0 ゼロクロス点検出信号 Ｖ_U1、Ｖ_V1、Ｖ_W1 帰還同期制御信号 Ｖ_U2、Ｖ_V2、Ｖ_W2 強制同期制御信号 Ｖ_S 駆動電圧 Ｖ₁ 起動時駆動電圧 Ｖ₂ 中間駆動電圧 Ｖ₃ 定格駆動電圧 ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ、ＵＨ’、Ｕ
Ｌ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’ 六相制御信号 ｉ_u、ｉ_v、ｉ_w 駆動電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H020 AA01 AA07 BA02 CA00 DA04 EA07 5H560 AA10 BB03 BB04 BB05 BB07 BB08 BB12 DA13 DC01 DC12 EB05 EC09 EC10 HA01 HA04 RR10 SS01 SS03 TT01 TT07 TT15 UA02 UA05 XA02 XA12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータに
   おいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線
   に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレス
   モータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの
   制御装置であって、前記各固定子巻線に流す駆動電流を
   生成するドライブ回路と、前記ドライブ回路に可変自在
   に駆動電圧を印可する駆動電源と、強制同期制御信号を
   生成する強制同期制御信号生成部と、前記各固定子巻線
   の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出す
   るゼロクロス点検出部と、前記ゼロクロス点に基づき帰
   還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、
   前記ブラシレスモータを前記強制同期制御信号による強
   制同期制御で起動させ前記強制同期制御信号と前記帰還
   同期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき前
   記ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰還
   同期制御に切り換える切換制御部と、前記駆動電圧を定
   格駆動電圧よりも低い前記駆動電圧で前記ブラシレスモ
   ータを起動し前記ブラシレスモータの制御が帰還同期制
   御に切り換わった後に前記駆動電圧を前記定格駆動電圧
   に切り換える駆動電圧切換部と、を備えたことを特徴と
   するブラシレスモータの制御装置。
2. 【請求項２】前記駆動電圧切換部は、前記ブラシレスモ
   ータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わ
   った後に前記駆動電圧を前記定格駆動電圧まで所定の時
   間で上昇させることを特徴とする請求項１に記載のブラ
   シレスモータの制御装置。
3. 【請求項３】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータに
   おいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線
   に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレス
   モータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの
   制御装置であって、前記各固定子巻線に流す駆動電流を
   生成するドライブ回路と、強制同期制御信号を生成する
   強制同期制御信号生成部と、前記各固定子巻線の端子電
   圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出するゼロク
   ロス点検出部と、前記ゼロクロス点に基づき帰還同期制
   御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、前記ブラ
   シレスモータを前記強制同期制御信号による強制同期制
   御で起動させ前記強制同期制御信号と前記帰還同期制御
   信号との位相差が所定の値以下となったとき前記ブラシ
   レスモータを前記帰還同期制御信号による帰還同期制御
   に切り換える切換制御部と、前記ブラシレスモータの回
   転数を定格回転数よりも低い回転数で前記ブラシレスモ
   ータを起動し前記ブラシレスモータの制御が帰還同期制
   御に切り換わった後に前記回転数を前記定格回転数に切
   り換える回転数制御部と、を備えたことを特徴とするブ
   ラシレスモータの制御装置。
4. 【請求項４】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータに
   おいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線
   に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレス
   モータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの
   制御装置であって、前記各固定子巻線に流す駆動電流を
   生成するドライブ回路と、前記ドライブ回路に可変自在
   に駆動電流を供給する駆動電流源と、強制同期制御信号
   を生成する強制同期制御信号生成部と、前記各固定子巻
   線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出
   するゼロクロス点検出部と、前記ゼロクロス点検出部の
   検出する前記ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を
   生成する帰還同期制御信号生成部と、前記ブラシレスモ
   ータを前記強制同期制御信号による強制同期制御で起動
   させ前記強制同期制御信号と前記帰還同期制御信号との
   位相差が所定の値以下となったとき前記ブラシレスモー
   タを前記帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換
   える切換制御部と、前記駆動電流を定格駆動電流よりも
   低い前記駆動電流で前記ブラシレスモータを起動し前記
   ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった
   後に前記駆動電流を前記定格駆動電流に切り換える駆動
   電流切換部と、を備えたことを特徴とするブラシレスモ
   ータの制御装置。
5. 【請求項５】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータに
   おいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線
   に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレス
   モータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの
   制御方法であって、定格駆動電圧よりも低い駆動電圧に
   よりブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同
   期制御で起動させ、前記永久磁石回転子の回転により前
   記固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉する
   ゼロクロス点を検出し、前記ゼロクロス点に基づき帰還
   同期制御信号を生成し、前記強制同期制御信号と前記帰
   還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき
   前記ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰
   還同期制御に切り換え、前記ブラシレスモータの制御が
   帰還同期制御に切り換わった後に前記駆動電圧を前記定
   格駆動電圧に切り換えることを特徴とするブラシレスモ
   ータの制御方法。
6. 【請求項６】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータに
   おいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線
   に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレス
   モータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの
   制御方法であって、定格駆動電流よりも低い駆動電流に
   よりブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同
   期制御で起動させ、前記永久磁石回転子の回転により前
   記固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉する
   ゼロクロス点を検出し、前記ゼロクロス点に基づき帰還
   同期制御信号を生成し、前記強制同期制御信号と前記帰
   還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき
   前記ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰
   還同期制御に切り換え、前記ブラシレスモータの制御が
   帰還同期制御に切り換わった後に前記駆動電流を前記定
   格駆動電流に切り換えることを特徴とするブラシレスモ
   ータの制御方法。
7. 【請求項７】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータに
   おいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線
   に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレス
   モータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの
   制御方法であって、定格回転数よりも低い回転数により
   ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制
   御で起動させ、前記永久磁石回転子の回転により前記固
   定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉するゼロ
   クロス点を検出し、前記ゼロクロス点に基づき帰還同期
   制御信号を生成し、前記強制同期制御信号と前記帰還同
   期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき前記
   ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰還同
   期制御に切り換え、前記ブラシレスモータの制御が帰還
   同期制御に切り換わった後に前記回転数を前記定格回転
   数に切り換えることを特徴とするブラシレスモータの制
   御方法。
8. 【請求項８】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を具備し、前記永久磁石回転
   子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を
   検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシ
   レスモータと、請求項１又は２に記載のブラシレスモー
   タの制御装置と、を備え、前記駆動電圧切換部は、前記
   切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換え
   るまで前記駆動電圧を前記自吸式ポンプが自吸運転状態
   となる駆動電圧より低い駆動電圧に設定する制御を行う
   ことを特徴とする自吸式ポンプ。
9. 【請求項９】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線
   と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動
   される永久磁石回転子と、を具備し、前記永久磁石回転
   子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を
   検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシ
   レスモータと、請求項３に記載のブラシレスモータの制
   御装置と、を備え、前記回転数制御部部は、前記切換制
   御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるまで
   前記回転数を前記自吸式ポンプが自吸運転状態となる回
   転数より低い回転数に設定する制御を行うことを特徴と
   する自吸式ポンプ。
10. 【請求項１０】駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻
    線と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆
    動される永久磁石回転子と、を具備し、前記永久磁石回
    転子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧
    を検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラ
    シレスモータと、請求項４に記載のブラシレスモータの
    制御装置と、を備え、前記駆動電流切換部は、前記切換
    制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるま
    で前記駆動電流を前記自吸式ポンプが自吸運転状態とな
    る駆動電流より低い駆動電流に設定する制御を行うこと
    を特徴とする自吸式ポンプ。