JP2003079116A - モータ - Google Patents
モータInfo
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- JP2003079116A JP2003079116A JP2001266459A JP2001266459A JP2003079116A JP 2003079116 A JP2003079116 A JP 2003079116A JP 2001266459 A JP2001266459 A JP 2001266459A JP 2001266459 A JP2001266459 A JP 2001266459A JP 2003079116 A JP2003079116 A JP 2003079116A
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- Japan
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- motor
- circuit
- fan
- stator
- rotor
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エアコンの室外機のファンに最適なモータを提
供する。 【解決手段】エアコンの室外機のファンと、ファンを回
転されるモータ１と、モータ１を駆動する駆動回路２１
とを有し、モータ１はシンクロナスリラクタンスモータ
であり、駆動回路２１は、位置検出回路２２、制御回路
２３、論理回路２４、インバータ回路２５、整流回路２
６より構成される。
供する。 【解決手段】エアコンの室外機のファンと、ファンを回
転されるモータ１と、モータ１を駆動する駆動回路２１
とを有し、モータ１はシンクロナスリラクタンスモータ
であり、駆動回路２１は、位置検出回路２２、制御回路
２３、論理回路２４、インバータ回路２５、整流回路２
６より構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファンを回転させ
るモータに関するものである。
るモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エアーコンディショナー（以下、エアコ
ンという）の室外機には、ファンを回転駆動するファン
駆動装置が備えらている。このファン駆動装置における
ファン回転用の直流モータしては、永久磁石形同期電動
機が主に用いられている。
ンという）の室外機には、ファンを回転駆動するファン
駆動装置が備えらている。このファン駆動装置における
ファン回転用の直流モータしては、永久磁石形同期電動
機が主に用いられている。
【０００３】ところで、エアコンは家屋の壁面外方やマ
ンションなどのベランダなどの屋外に設置されている。
このため、ファンが停止している状態で強風が吹くなど
してが回転する場合がある。このとき、ファンが直流モ
ータの回転子を回転させ、固定子巻線に誘起電圧が発生
する。この誘起電圧値が、直流モータを回転駆動するた
めに用いられている駆動用回路素子の定格を超えると、
この回路素子を破壊してしまう不具合を生じる。
ンションなどのベランダなどの屋外に設置されている。
このため、ファンが停止している状態で強風が吹くなど
してが回転する場合がある。このとき、ファンが直流モ
ータの回転子を回転させ、固定子巻線に誘起電圧が発生
する。この誘起電圧値が、直流モータを回転駆動するた
めに用いられている駆動用回路素子の定格を超えると、
この回路素子を破壊してしまう不具合を生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、室外機に用い
られる直流モータを設計する際に、誘起電圧を想定した
設計が必要になり、前記回路素子として、直流モータの
駆動に必要な定格より大きな定格の種類を選んだり、誘
起電圧防止用の回路設計などの対策が必要になる。
られる直流モータを設計する際に、誘起電圧を想定した
設計が必要になり、前記回路素子として、直流モータの
駆動に必要な定格より大きな定格の種類を選んだり、誘
起電圧防止用の回路設計などの対策が必要になる。
【０００５】このため、ファン駆動に最適化された設計
が困難になり、効率的な運転が困難であるという問題点
がある。
が困難になり、効率的な運転が困難であるという問題点
がある。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、用途に応じた最適設計が可能な
モータを提供することである。
のであり、その目的は、用途に応じた最適設計が可能な
モータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ファ
ンを回転させるモータであり、前記モータは、周方向に
複数の磁極を発生する固定子と、前記複数の磁極に臨ん
で配置され、前記固定子で発生される回転磁界による磁
気吸引力が作用する半径方向に突出した複数の突極を有
する回転子とを備えるシンクロナスリラクタンスモータ
であり、前記モータの駆動回路は、パルス幅変調回路
と、論理回路と、スイッチング回路を有し、前記パルス
幅変調回路は、前記回転子の位置検出信号と、速度指令
信号と、進角指令信号とに基づいてＰＷＭ変調信号を出
力し、前記論理回路は、ＰＷＭ変調信号に基づいてスイ
ッチング回路へ制御信号を出力し、前記スイッチング回
路は、複数のスイッチング素子を有し、制御信号に基づ
いて前記スイッチング素子をオンまたはオフさせて、前
記固定子に巻かれた固定子巻線に巻線電流を出力するこ
とを特徴とするファン駆動装置である。
ンを回転させるモータであり、前記モータは、周方向に
複数の磁極を発生する固定子と、前記複数の磁極に臨ん
で配置され、前記固定子で発生される回転磁界による磁
気吸引力が作用する半径方向に突出した複数の突極を有
する回転子とを備えるシンクロナスリラクタンスモータ
であり、前記モータの駆動回路は、パルス幅変調回路
と、論理回路と、スイッチング回路を有し、前記パルス
幅変調回路は、前記回転子の位置検出信号と、速度指令
信号と、進角指令信号とに基づいてＰＷＭ変調信号を出
力し、前記論理回路は、ＰＷＭ変調信号に基づいてスイ
ッチング回路へ制御信号を出力し、前記スイッチング回
路は、複数のスイッチング素子を有し、制御信号に基づ
いて前記スイッチング素子をオンまたはオフさせて、前
記固定子に巻かれた固定子巻線に巻線電流を出力するこ
とを特徴とするファン駆動装置である。
【０００８】請求項２の発明は、前記ファンが、エアー
コンディショナーの室外機に備えられたファンであるこ
とを特徴とする請求項１記載のモータ駆動回路である。
コンディショナーの室外機に備えられたファンであるこ
とを特徴とする請求項１記載のモータ駆動回路である。
【０００９】
【作 用】シンクロナスリラクタンスモータは回転子に
磁石を用いていないので、シンクロナスリラクタンスモ
ータを、例えば、屋外に設置されるファンを回転駆動す
るために用いた場合に、風などによりファンが回転して
も、固定子巻線に誘起電圧が生じることがない。
磁石を用いていないので、シンクロナスリラクタンスモ
ータを、例えば、屋外に設置されるファンを回転駆動す
るために用いた場合に、風などによりファンが回転して
も、固定子巻線に誘起電圧が生じることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１から図４を参照して、
本発明の一実施例について説明する。
本発明の一実施例について説明する。
【００１１】本実施例のファン駆動装置２０は、エアコ
ンの室外機のファンを回転させるために用いられるもの
であり、室外に設置される。
ンの室外機のファンを回転させるために用いられるもの
であり、室外に設置される。
【００１２】図１は、本発明の一実施例のシンクロナス
リラクタンスモータ（以下、モータという）１を含むフ
ァン駆動装置２０の電気的構成を示すブロック図であ
り、図２はシンクロナスリラクタンスモータの構成を示
す断面図であり、図３は本実施例のモータ１の断面図で
あり、図４は本実施例における回転子の構造例を示す断
面図である。
リラクタンスモータ（以下、モータという）１を含むフ
ァン駆動装置２０の電気的構成を示すブロック図であ
り、図２はシンクロナスリラクタンスモータの構成を示
す断面図であり、図３は本実施例のモータ１の断面図で
あり、図４は本実施例における回転子の構造例を示す断
面図である。
【００１３】（モータ１の構成）以下、図３に基づいて
モータ１の構成について説明する。
モータ１の構成について説明する。
【００１４】モータ１のフレーム４は、モールド樹脂ま
たは鋼板によって形成されている。
たは鋼板によって形成されている。
【００１５】固定子鉄心２に固定子巻線３が巻回されて
固定子５を構成している。モータ１のフレーム４の一方
には、軸受７が勘合する軸受ハウジング６が設けられ、
その反対側においても軸受８が設けられている。そし
て、軸受６，７によって回転子９に固定された回転軸１
０を回転自在に支持している。
固定子５を構成している。モータ１のフレーム４の一方
には、軸受７が勘合する軸受ハウジング６が設けられ、
その反対側においても軸受８が設けられている。そし
て、軸受６，７によって回転子９に固定された回転軸１
０を回転自在に支持している。
【００１６】フレーム４の内部には、プリント基板１１
が配され、モータ１の駆動回路２１が設けられている。
また、外部から接続されるリード線１２が接続されるコ
ネクタ１３がプリント基板１１に取り付けられている。
が配され、モータ１の駆動回路２１が設けられている。
また、外部から接続されるリード線１２が接続されるコ
ネクタ１３がプリント基板１１に取り付けられている。
【００１７】モータ１は、シンクロナスリラクタンスモ
ータであり、回転子９は永久磁石や電磁石などの磁力発
生部材を含まず鉄から形成される。また、図２に示され
るように、鉄心２には周方向に８つの複数の突極１４が
形成され、回転子９には周方向に例として６つの複数の
突極１５が形成される。
ータであり、回転子９は永久磁石や電磁石などの磁力発
生部材を含まず鉄から形成される。また、図２に示され
るように、鉄心２には周方向に８つの複数の突極１４が
形成され、回転子９には周方向に例として６つの複数の
突極１５が形成される。
【００１８】回転子９の平面形状は、図４（１）に示さ
れる形状でもよく、同図（２）に示されるフラックスバ
リア形、同図（３）に示されるセグメント形、或いは同
図（４）に示されるアキシャルラミネート形など各種の
構造が採用可能である。
れる形状でもよく、同図（２）に示されるフラックスバ
リア形、同図（３）に示されるセグメント形、或いは同
図（４）に示されるアキシャルラミネート形など各種の
構造が採用可能である。
【００１９】また、３個のホール素子１６によって回転
子９の位置検出のために、１個の検出用マグネット２２
が、回転子９に設けられている。
子９の位置検出のために、１個の検出用マグネット２２
が、回転子９に設けられている。
【００２０】（ファン駆動装置２０の電気的構成）以
下、図１及び図２を併せて参照して、ファン駆動装置２
０の駆動回路２１について説明する。
下、図１及び図２を併せて参照して、ファン駆動装置２
０の駆動回路２１について説明する。
【００２１】モータ１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相であ
り、駆動回路２１は固定子巻線３ｕ，３ｖ，３ｗに各相
の巻線電流を出力するものであり、位置検出回路２２、
制御回路２３、論理回路２４、インバータ回路２５、整
流回路２６より構成される。
り、駆動回路２１は固定子巻線３ｕ，３ｖ，３ｗに各相
の巻線電流を出力するものであり、位置検出回路２２、
制御回路２３、論理回路２４、インバータ回路２５、整
流回路２６より構成される。
【００２２】位置検出回路２２は、回転子９に配された
検出用マグネット２２からの磁力を３個のホール素子１
６がそれぞれ検出し、これらホール素子１６、１６、１
６からの信号に基づいて、回転子９の位置及び回転速度
を検出して、位置検出信号として出力する。
検出用マグネット２２からの磁力を３個のホール素子１
６がそれぞれ検出し、これらホール素子１６、１６、１
６からの信号に基づいて、回転子９の位置及び回転速度
を検出して、位置検出信号として出力する。
【００２３】制御回路２３には、位置検出信号と、進角
指令信号と、基準回転速度に対応する速度指令信号が入
力し、これら信号に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）方
式によるＰＷＭ変調信号を出力する。この速度指令信号
は、モータ１の回転速度を指令するものであり、進角指
令信号は負荷がかかると力率が遅れるために、この遅れ
を解消するための位相角を調整する信号である。
指令信号と、基準回転速度に対応する速度指令信号が入
力し、これら信号に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）方
式によるＰＷＭ変調信号を出力する。この速度指令信号
は、モータ１の回転速度を指令するものであり、進角指
令信号は負荷がかかると力率が遅れるために、この遅れ
を解消するための位相角を調整する信号である。
【００２４】論理回路２４は、制御回路２３からのＰＷ
Ｍ変調信号に基づいてスイッチング回路２へ制御信号Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６を出力する。
Ｍ変調信号に基づいてスイッチング回路２へ制御信号Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６を出力する。
【００２５】インバータ回路２５には、６つのトランジ
スタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６が設けられ、
各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に
並列に、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ
６が設けられる。トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３のコレ
クタは、整流回路２６の正極に接続され、トランジスタ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のエミッタは、トランジスタＱ４，Ｑ
５，Ｑ６のコレクタにそれぞれ接続される。トランジス
タＱ４，Ｑ５，Ｑ６のエミッタは、整流回路２６の負極
に接続される。各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６のベースに制御信号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６が入力する。そして、制御信号Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６によって、各トランジス
タＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を順次オンまた
はオフすることにより、トランジスタＱ１，Ｑ４；Ｑ
２，Ｑ５；Ｑ３，Ｑ６の各接続点から、固定子巻線３
ｕ，３ｖ，３ｗの巻線電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが取出され
る。
スタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６が設けられ、
各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に
並列に、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ
６が設けられる。トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３のコレ
クタは、整流回路２６の正極に接続され、トランジスタ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のエミッタは、トランジスタＱ４，Ｑ
５，Ｑ６のコレクタにそれぞれ接続される。トランジス
タＱ４，Ｑ５，Ｑ６のエミッタは、整流回路２６の負極
に接続される。各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６のベースに制御信号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６が入力する。そして、制御信号Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６によって、各トランジス
タＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を順次オンまた
はオフすることにより、トランジスタＱ１，Ｑ４；Ｑ
２，Ｑ５；Ｑ３，Ｑ６の各接続点から、固定子巻線３
ｕ，３ｖ，３ｗの巻線電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが取出され
る。
【００２６】整流回路２６は、商用電源の交流１００Ｖ
を整流して、インバータ回路２５に供給する。
を整流して、インバータ回路２５に供給する。
【００２７】モータ１は、シンクロナスリラクタンスモ
ータであり、回転子９は永久磁石や電磁石などの磁力発
生部材を含まず鉄から形成されるので、風によりファン
が回転しても、固定子巻線３に誘起電圧が生じることが
ない。このため、モータ１を設計する際に、誘起電圧を
考慮する必要が解消され、誘起電圧に対する対策が不要
になるため、ファン駆動に最適化された設計を実現でき
る。
ータであり、回転子９は永久磁石や電磁石などの磁力発
生部材を含まず鉄から形成されるので、風によりファン
が回転しても、固定子巻線３に誘起電圧が生じることが
ない。このため、モータ１を設計する際に、誘起電圧を
考慮する必要が解消され、誘起電圧に対する対策が不要
になるため、ファン駆動に最適化された設計を実現でき
る。
【００２８】また、シンクロナスリラクタンスモータで
は、鉄損が問題となるが、この鉄損は低速で回転する場
合には、ほとんど問題とならない。そして、エアコンの
室外機のファン駆動装置２０として使用する場合には、
低速（１０００ｒｐｍ以下）で使用されるためにこの鉄
損は問題とならず、エアコンの室外機のファン駆動装置
２０としては最適である。
は、鉄損が問題となるが、この鉄損は低速で回転する場
合には、ほとんど問題とならない。そして、エアコンの
室外機のファン駆動装置２０として使用する場合には、
低速（１０００ｒｐｍ以下）で使用されるためにこの鉄
損は問題とならず、エアコンの室外機のファン駆動装置
２０としては最適である。
【００２９】（変更例１）上記実施例では、ホール素子
１６と検出用マグネット２２を用いて、回転子９の位置
を検出したが、検出手段を用いないセンサーレスで回転
子９の位置をを検出してもよい。
１６と検出用マグネット２２を用いて、回転子９の位置
を検出したが、検出手段を用いないセンサーレスで回転
子９の位置をを検出してもよい。
【００３０】（変更例２）上記実施例では、エアコンの
室外機のファン駆動装置２０として使用したが、これに
限らず、ファンが他動で回転するおそれのあるファン駆
動装置として使用してもよい。
室外機のファン駆動装置２０として使用したが、これに
限らず、ファンが他動で回転するおそれのあるファン駆
動装置として使用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、例えば、屋外に設置されるフ
ァンを回転駆動するために用いた場合に、風などにより
ファンが回転しても、固定子巻線に誘起電圧が生じるこ
とがない。このため、屋外に設置されたファンを回転駆
動するモータを設計する際に、前記誘起電圧を考慮する
必要が解消され、誘起電圧に対する対策が不要になるた
め、ファン駆動に最適化された設計を実現することがで
きる。
ァンを回転駆動するために用いた場合に、風などにより
ファンが回転しても、固定子巻線に誘起電圧が生じるこ
とがない。このため、屋外に設置されたファンを回転駆
動するモータを設計する際に、前記誘起電圧を考慮する
必要が解消され、誘起電圧に対する対策が不要になるた
め、ファン駆動に最適化された設計を実現することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例のファン駆動装置の駆動回路
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】モータを説明する図である。
【図３】本実施例のモータの断面図である。
【図４】本実施例における回転子の構造例を示す断面図
である。
である。
１ モータ
２ 鉄心
３ 固定子巻線
５ 固定子
９ 回転子
１４、１５ 突極
１６ ホール素子
２０ ファン駆動装置
２２ 位置検出回路
２３ 制御回路
２４ 論理回路
２５ インバータ回路
２６ 整流回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H022 AA02 BA03 CA50 DA12
5H550 AA08 BB10 CC06 DD09 GG03
HA07 HB07 HB16 HB20 LL10
LL35
5H560 AA01 BB04 BB18 DA02 DA12
DB02 EB01 RR10 SS07 UA03
XA12 XA15
5H619 BB01 BB06 BB24 PP31
Claims (2)
- 【請求項１】ファンを回転させるモータであって、 前記モータは、周方向に複数の磁極を発生する固定子
と、前記複数の磁極に臨んで配置され、前記固定子で発
生される回転磁界による磁気吸引力が作用する半径方向
に突出した複数の突極を有する回転子とを備えるシンク
ロナスリラクタンスモータであり、 前記モータの駆動回路は、パルス幅変調回路と、論理回
路と、スイッチング回路を有し、 前記パルス幅変調回路は、前記回転子の位置検出信号
と、速度指令信号と、進角指令信号とに基づいてＰＷＭ
変調信号を出力し、 前記論理回路は、ＰＷＭ変調信号に基づいてスイッチン
グ回路へ制御信号を出力し、 前記スイッチング回路は、複数のスイッチング素子を有
し、制御信号に基づいて前記スイッチング素子をオンま
たはオフさせて、前記固定子に巻かれた固定子巻線に巻
線電流を出力することを特徴とするモータ。 - 【請求項２】前記ファンが、エアーコンディショナーの
室外機に備えられたファンであることを特徴とする請求
項１記載のモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266459A JP2003079116A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266459A JP2003079116A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003079116A true JP2003079116A (ja) | 2003-03-14 |
Family
ID=19092744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001266459A Pending JP2003079116A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003079116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016274A (ja) * | 2007-08-02 | 2012-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | モータ駆動制御装置並びに空気調和機、換気扇及びヒートポンプタイプの給湯機 |
| WO2018076477A1 (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 广东威灵电机制造有限公司 | 电机 |
Citations (8)
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| JPH1066378A (ja) * | 1996-08-09 | 1998-03-06 | Nippon Electric Ind Co Ltd | Ｓｒ（スイッチド・リラクタンス）型モータの駆動装置 |
| JPH1155991A (ja) * | 1997-08-02 | 1999-02-26 | Aichi Emerson Electric Co Ltd | シンクロナスリラクタンスモータの駆動方法 |
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-
2001
- 2001-09-03 JP JP2001266459A patent/JP2003079116A/ja active Pending
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