JP2009095212A - Drive unit for blushless dc motor, and ventilating airblower equipped with the same - Google Patents

Drive unit for blushless dc motor, and ventilating airblower equipped with the same Download PDF

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Matsuo Shiraishi
松夫 白石
Harumoto Ito
温元 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ventilating airblower equipped with a blushless DC motor, such as a range hood, which stops without fail in a stable manner even if the motor gets slower in revolution, and achieves a reduction in the thickness of the range hood while preventing an increase in the time required for stopping a large-sized blast fan to enable quick and sure stoppage of the ventilating airblower. <P>SOLUTION: The ventilating airblower includes a reverse torque current-passing means 8 which instructs the blushless DC motor to revolve in the direction reverse to the direction of revolution at startup to stop the blushless DC motor in operation. The ventilating airblower also includes upper arm switching elements Q1, Q2, and Q3 and lower arm switching elements Q4, Q5, and Q6, which are turned on and off to make switchover in current passing to quickly and surely stop the DC motor in a stable manner. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、換気送風装置、例えば、台所で使用するレンジフードをブラシレスDCモータで駆動させた場合の駆動装置に係り、矩形波通電で通電切り替えをする駆動方式において、停止時に素早く回転を落として停止させる駆動装置に関する。   The present invention relates to a ventilation blower, for example, a drive device when a range hood used in a kitchen is driven by a brushless DC motor. The present invention relates to a driving device to be stopped.

従来、この種のブラシレスDCモータやその駆動装置は効率が良く(省電力)、耐久性に勝れていることから長時間に渡り駆動される換気送風装置、例えばレンジフードや天井埋込形換気扇に搭載されるようになってきた。また、換気送風装置の風量アップやデザイン性による薄型の要求から例えば、レンジフードに搭載されているターボファンは、大型化、薄型化が求められている。特にレンジフードの場合、フィルタや羽根の油汚れを掃除するために、回転している羽根を素早く停止させ、安全に作業できることが求められている。   Conventionally, this type of brushless DC motor and its driving device are efficient (power saving) and have excellent durability, so that a ventilation fan that is driven for a long time, such as a range hood or a ceiling-mounted ventilation fan. It has come to be mounted on. Moreover, from the request | requirement of the thinness by the air volume improvement and design property of a ventilation air blower, for example, the turbofan mounted in the range hood is calculated | required by the enlargement and thickness reduction. In particular, in the case of a range hood, it is required that the rotating blades can be quickly stopped to work safely in order to clean the filter and blades from oil stains.

図10は従来のレンジフードにDCモータを搭載し、実際に台所に設置された例を示している。図10(a)はレンジフードの説明図であり、レンジフード119はキャビネット115の内部にブラシレスDCモータ102及びブラシレスDCモータの駆動装置112を取り付けた構造としており、ブラシレスDCモータ102はブラシレスDCモータの駆動装置112によって駆動される。また、ブラシレスDCモータ102には送風ファン116を取り付け、また、レンジフード119の下部にフード118及びフィルタ117が取り付けられた構造としている。   FIG. 10 shows an example in which a DC motor is mounted on a conventional range hood and is actually installed in a kitchen. FIG. 10A is an explanatory diagram of a range hood. The range hood 119 has a structure in which a brushless DC motor 102 and a brushless DC motor driving device 112 are mounted inside a cabinet 115. The brushless DC motor 102 is a brushless DC motor. It is driven by the driving device 112. The brushless DC motor 102 has a structure in which a blower fan 116 is attached and a hood 118 and a filter 117 are attached to the lower part of the range hood 119.

台所で調理する時に発生する熱気、煙や蒸気はブラシレスDCモータ102に取り付けられた送風ファン116が回転することによって、フード118の中央部分よりフィルタ117を通して送風される。図10(b)はレンジフードの設置状態を示し、レンジフード119はブラシレスDCモータ102に取り付けられた送風ファン116を回転させることによって送風し、台所のある室内から外壁120に設けられた排気口121を通して、熱気、煙や蒸気を室外に排出させる。   Hot air, smoke and steam generated when cooking in the kitchen are blown through the filter 117 from the central portion of the hood 118 as the blower fan 116 attached to the brushless DC motor 102 rotates. FIG. 10B shows an installation state of the range hood. The range hood 119 blows air by rotating a blower fan 116 attached to the brushless DC motor 102, and an exhaust port provided on the outer wall 120 from the room where the kitchen is located. Through 121, hot air, smoke and steam are exhausted to the outside.

図11及び図12は従来の回転子の位置を回転子の磁石の磁極を3つ磁気センサで検出し、その信号の組み合わせによってブラシレスDCモータの3相の固定子巻線に印加するモータ電圧を決定し、矩形波通電で回転させるブラシレスDCモータの駆動装置が知られている。また、ブラシレスDCモータの回転を止める方法として、固定子巻線を短絡し、回転子の磁石により発生する誘起電圧よりモータ電流を流し、回転子の磁石に働く逆トルクによってブレーキを掛けて停止させる方法が知られている。(例えば、特許文献1参照)以下、そのブラシレスDCモータの駆動装置の動作について説明する。   11 and 12, the position of the conventional rotor is detected by three magnetic sensors of the rotor magnet, and the motor voltage applied to the three-phase stator winding of the brushless DC motor is determined by the combination of the signals. There is known a brushless DC motor driving device that is determined and rotated by energizing a rectangular wave. Also, as a method of stopping the rotation of the brushless DC motor, the stator winding is short-circuited, a motor current is caused to flow from the induced voltage generated by the rotor magnet, and the brake is applied by the reverse torque acting on the rotor magnet and stopped. The method is known. The operation of the brushless DC motor drive device will be described below.

図11に示すように、直流電源105は、インバータ回路101に直流電圧を供給する。インバータ回路101は3相インバータブリッジの構成であり、Q1,Q2,Q3はそれぞれU,V,W相の上アームスイッチング素子であり、同ようにQ4,Q5,Q6はそれぞれU,V,W相の下アームスイッチング素子である。各スイッチング素子には、それぞれ並列に還流ダイオードD1,D2,D3,D4,D5,D6を接続する。ブラシレスDCモータ102は固定子103と回転子104から構成され、固定子103には電気角で120度の位相差を持つように3相固定子巻線LU,LV,LWが配置される。   As shown in FIG. 11, the DC power source 105 supplies a DC voltage to the inverter circuit 101. The inverter circuit 101 has a configuration of a three-phase inverter bridge, Q1, Q2, and Q3 are U, V, and W phase upper arm switching elements. Similarly, Q4, Q5, and Q6 are U, V, and W phases, respectively. Lower arm switching element. Each switching element is connected in parallel with free-wheeling diodes D1, D2, D3, D4, D5, and D6. The brushless DC motor 102 includes a stator 103 and a rotor 104, and three-phase stator windings LU, LV, and LW are arranged on the stator 103 so as to have a phase difference of 120 degrees in electrical angle.

直流電源105とインバータ回路101のスイッチング素子の間にはモータ電流を検出するための電流検出抵抗106を接続する。   A current detection resistor 106 for detecting the motor current is connected between the DC power supply 105 and the switching element of the inverter circuit 101.

回転子104は磁石がN極、S極と交互に配置され、その近傍には位置検出手段109である120度の位相差を持つように3つの磁気センサHU,HV,HWが配置され、回転子104の磁極の位置を検出する位置検出信号を出力し、ブラシレスDCモータの駆動装置112のマイクロコンピュータ110に内蔵された通電手段108に出力される。   In the rotor 104, magnets are alternately arranged with N poles and S poles, and three magnetic sensors HU, HV, HW are arranged in the vicinity thereof so as to have a phase difference of 120 degrees as the position detection means 109, and rotate. A position detection signal for detecting the position of the magnetic pole of the child 104 is output and output to the energizing means 108 incorporated in the microcomputer 110 of the brushless DC motor driving device 112.

通電手段108は、位置検出手段109より出力させる3つの位置検出信号の組み合わせより、インバータ回路101のどの上アームスイッチング素子Q1,Q2,Q3,下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をスイッチングさせるかの通電信号をドライブ手段111に出力する。   The energizing means 108 switches which of the upper arm switching elements Q1, Q2, Q3 and the lower arm switching elements Q4, Q5, Q6 of the inverter circuit 101 based on the combination of the three position detection signals output from the position detection means 109. An energization signal is output to the drive unit 111.

ドライブ回路111は通電手段108から出力される通電信号に基づいてモータ電圧U+,U−,V+,V−,W+,W−をインバータ回路101のスイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6に具体的な動作信号として出力させる。インバータ回路101はドライブ回路111の動作信号に基づいて実際にスイッチング素子をオン、オフさせてブラシレスDCモータ102を駆動する。   The drive circuit 111 applies the motor voltages U +, U−, V +, V−, W +, W− based on the energization signal output from the energization means 108 to the switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 of the inverter circuit 101. Are output as specific operation signals. The inverter circuit 101 drives the brushless DC motor 102 by actually turning on and off the switching element based on the operation signal of the drive circuit 111.

一方、発電ブレーキ手段107はブラシレスDCモータ102を停止させようとする時、通電手段108に停止信号を出力する。通電手段108は停止信号を受けて、インバータ回路101の下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をオンさせる通電信号をドライブ回路111に出力する。   On the other hand, the power generation brake means 107 outputs a stop signal to the energization means 108 when trying to stop the brushless DC motor 102. The energization means 108 receives the stop signal and outputs an energization signal for turning on the lower arm switching elements Q4, Q5, Q6 of the inverter circuit 101 to the drive circuit 111.

ドライブ回路111は通電手段108から出力される通電信号に基づいてインバータ回路101の下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をオンさせる動作信号を出力する。インバータ回路101はドライブ回路111の動作信号に基づいて実際に下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をオンさせてブラシレスDCモータ102にブレーキをかけて停止させる。   The drive circuit 111 outputs an operation signal for turning on the lower arm switching elements Q4, Q5, Q6 of the inverter circuit 101 based on the energization signal output from the energization means 108. The inverter circuit 101 actually turns on the lower arm switching elements Q4, Q5, and Q6 based on the operation signal of the drive circuit 111 to brake the brushless DC motor 102 and stop it.

図12は各部の波形を示し、図12(a)は駆動時の波形であり、HU,HV,HWは位置検出手段9から出力される位置検出信号の組み合わせである。U+,U−,V+,V−,W+,W−は通電手段108の位置検出信号に対する組み合わせであり、例えば、(HU,HV,HW)=(H,H,L)の組み合わせに対し、(U+,U−,V+,V−,W+,W−)=(L,H,PWM,L,L,H)の通電信号を出力する。ここで、PWMは交互にH,Lの信号を交互に出力し、H,Lの信号の幅の比率を変え、モータ電圧を調整する信号である。回転子104の回転に応じて順次変わる位置検出信号の組み合わせに対応して、図に示すような通電信号を出力する。   FIG. 12 shows the waveforms of the respective parts, FIG. 12A shows waveforms during driving, and HU, HV, and HW are combinations of position detection signals output from the position detection means 9. U +, U−, V +, V−, W +, and W− are combinations with respect to the position detection signal of the energizing means 108. For example, for the combination of (HU, HV, HW) = (H, H, L), U +, U−, V +, V−, W +, W −) = (L, H, PWM, L, L, H) energization signals are output. Here, PWM is a signal that alternately outputs H and L signals, changes the width ratio of the H and L signals, and adjusts the motor voltage. An energization signal as shown in the figure is output corresponding to a combination of position detection signals that sequentially change in accordance with the rotation of the rotor 104.

図12(b)はブレーキを掛けて停止する時の波形であり、位置検出信号にかかわらす、(U+,U−,V+,V−,W+,W−)=(L,H,L,H,L,H)の通電信号を出力する。モータ電流が多くなり、回転子の磁石が減磁する恐れがある場合は、モータ電圧を下げるために、(U+,U−,V+,V−,W+,W−)=(L,PWM,L,PWM,L,PWM)とする事もある。このようにすることにより、ブレーキを掛けた場合、回転子104の磁石より固定子103の3相固定子巻線LU,LV,LWに発生する誘起電圧により、モータが発電機となりモータ電流が発生し、モータ電流と磁石の間に回転方向とは逆のトルクが発生し、回転が通常より早く止まる。
特開平4−129594号公報
FIG. 12B shows a waveform when the brake is applied and stopped, and (U +, U−, V +, V−, W +, W −) = (L, H, L, H) in relation to the position detection signal. , L, H). If the motor current increases and the rotor magnet may be demagnetized, (U +, U−, V +, V−, W +, W −) = (L, PWM, L) to reduce the motor voltage. , PWM, L, PWM). Thus, when the brake is applied, the motor becomes a generator and the motor current is generated by the induced voltage generated in the three-phase stator windings LU, LV, and LW of the stator 103 from the magnet of the rotor 104. Then, a torque opposite to the rotation direction is generated between the motor current and the magnet, and the rotation stops earlier than usual.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-129594

しかしながら、このような従来の構成ではブレーキを掛けた場合、回転数が遅くなると、回転子104の磁石より固定子103の3相固定子巻線LU,LV,LWに発生する誘起電圧が小さくなることになり、従って、モータ電流が小さくなると共に、モータ電流と磁石の間に発生する逆回転のトルクが小さくなり、停止するまでの時間が長くなるという課題があり、回転数が遅くなっても素早く止まることが要求されている。   However, in such a conventional configuration, when the brake is applied, the induced voltage generated in the three-phase stator windings LU, LV, LW of the stator 103 is smaller than the magnet of the rotor 104 when the rotational speed is slow. Therefore, there is a problem that the motor current is reduced, the reverse rotation torque generated between the motor current and the magnet is reduced, and the time until stopping is increased. It is required to stop quickly.

また、このような従来の構成ではブレーキを掛けた場合、モータ電流が急激に増加して異音が発生したり回転子4の磁石が減磁するような現象が発生することがあるため、このような現象を防ぎ、確実に安定して停止させることが要求されている。   In addition, in such a conventional configuration, when the brake is applied, a phenomenon may occur in which the motor current increases rapidly and abnormal noise is generated or the magnet of the rotor 4 is demagnetized. It is required to prevent such a phenomenon and to stop it reliably and stably.

また、レンジフードの場合、風量アップの要求から送風ファン116を大型化する必要があり、送風ファン116を停止するまでに時間が更に長くなるとと共に、対策として機械式のブレーキ(図示せず)をキャビネット115内に搭載すると、レンジフードの厚みが増加するという課題があり、デザイン性のために薄型を実現しつつ大型化した送風ファンの停止するまでの待ち時間を長くしないことが要求されている。   In the case of a range hood, it is necessary to increase the size of the blower fan 116 in response to a request to increase the air volume, and the time until the blower fan 116 is stopped is further increased, and a mechanical brake (not shown) is used as a countermeasure. When installed in the cabinet 115, there is a problem that the thickness of the range hood increases, and it is required not to lengthen the waiting time until the large blower fan stops while realizing a thin shape for design. .

また、レンジフードのフィルタ117や送風ファン116の油汚れを掃除する時、送風ファン116を確実に停止させてから作業する必要があるので、送風ファンが止まるまでの待ち時間を少なくしなければならないという課題があり、回転中の送風ファンを素早く確実にしかも安定して停止させ、安全に作業できることが要求されている。   Further, when cleaning the oil stains on the filter 117 of the range hood and the blower fan 116, it is necessary to work after the blower fan 116 is stopped reliably, so the waiting time until the blower fan stops must be reduced. Therefore, it is required that the rotating fan can be stopped quickly and reliably and can be operated safely.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ブラシレスDCモータの回転数が遅くなっても素早く、確実に安定して止まることができ、また、レンジフードのデザイン性のために薄型を実現しつつ大型化した送風ファンの停止するまでの待ち時間を長くしないようにすることができ、また、素早く確実に安定して停止させ、待ち時間を短くすることができるブラシレスDCモータの駆動装置や、例えばレンジフードのような換気送風装置を提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and even if the rotational speed of the brushless DC motor becomes slow, it can stop quickly, reliably and stably, and for the design of the range hood A brushless DC motor that can reduce the waiting time before stopping the blower fan that has become thin and large, and can be stopped quickly and reliably and stably. An object is to provide a driving device and a ventilation blower such as a range hood.

本発明のブラシレスDCモータの駆動装置は、上記目的を達成するために、直流電源に複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータ回路と、前記インバータ回路を介して接続された3相の固定子巻線と回転子を有するブラシレスDCモータと、前記インバータ回路のスイッチング素子をオン、オフさせ矩形波通電にて通電切り替えをしてモータ電圧を印加し回転させるブラシレスDCモータ駆動装置において、前記ブラシレスDCモータを駆動状態から停止させるために駆動時の回転方向と逆の回転方向に回転するように指示する逆トルク通電手段を備え、前記スイッチング素子をオン、オフさせて通電切り替えをしたものである。   In order to achieve the above object, a brushless DC motor driving apparatus according to the present invention includes an inverter circuit in which a plurality of switching elements are bridge-connected to a DC power supply, and a three-phase stator connected via the inverter circuit. A brushless DC motor having a winding and a rotor, and a brushless DC motor driving device for turning on and off the switching element of the inverter circuit and switching the energization by energizing the rectangular wave to apply and rotate the motor voltage. In order to stop the motor from the driving state, reverse torque energizing means for instructing to rotate in the rotation direction opposite to the rotation direction at the time of driving is provided, and energization switching is performed by turning on and off the switching element.

この手段により、回転数が遅くなってもモータ電流が小さくならないため逆回転のトルクが小さくならないようにすることができ、回転数が遅くなっても素早く止まることができるブラシレスDCモータの駆動装置が得られる。   By this means, there is provided a brushless DC motor driving device that can prevent the reverse rotation torque from being reduced because the motor current does not become small even when the rotational speed is slow, and can stop quickly even if the rotational speed becomes slow. can get.

また、他の手段は、前記ブラシレスDCモータのモータ電流を検出する電流検出手段とモータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備えたものである。   The other means includes a current detection means for detecting the motor current of the brushless DC motor and a motor voltage correction means for changing the motor applied voltage in accordance with the magnitude of the motor current.

この手段により、モータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することができ、素早く確実に安定して停止することができるラシレスDCモ―タ駆動装置が得られる。   By this means, the motor-applied voltage can be changed according to the magnitude of the motor current, and a lacyless DC motor driving device that can be stopped quickly, reliably and stably is obtained.

また、他の手段は、初めはモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後はモータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備えたものである。   The other means is provided with motor voltage correction means for initially reducing the motor applied voltage, gradually increasing the voltage thereafter, and then changing the motor applied voltage in accordance with the magnitude of the motor current.

この手段により、初めはモータ印加電圧を徐々に増加することができ、素早く確実に安定して停止することができるラシレスDCモ―タ駆動装置が得られる。   By this means, it is possible to gradually increase the voltage applied to the motor at first, and to obtain a laciless DC motor driving device that can be stopped quickly and reliably and stably.

前記ブラシレスDCモータの回転数を検出する回転数検出手段と回転数に応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備えたものである。   Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the brushless DC motor and motor voltage correction means for changing the motor applied voltage in accordance with the rotation speed.

この手段により、回転数に応じてモータ印加電圧を変更でき、素早く確実に安定して停止することができるラシレスDCモ―タ駆動装置が得られる。   By this means, it is possible to change the motor applied voltage according to the number of rotations, and to obtain a laceless DC motor driving device that can be stopped quickly, reliably and stably.

また、他の手段は、初期はモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後は回転数に応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備えたものである。   The other means includes motor voltage correction means for initially reducing the motor applied voltage, gradually increasing the voltage thereafter, and then changing the motor applied voltage in accordance with the rotational speed.

この手段により、初めはモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後は回転数に応じてモータ印加電圧を変更することができ、素早く確実に安定して停止することができるラシレスDCモ―タ駆動装置が得られる。   By this means, the motor-applied electric power is first reduced, then gradually increased, and thereafter the motor-applied voltage can be changed according to the rotational speed, and the laciless DC can be stopped quickly and reliably and stably. A motor drive device is obtained.

また、他の手段は、前記ブラシレスDCモータの回転数を検出する回転数検出手段を備え、回転数が低下し停止直前になった場合、前記モータ電圧補正手段の出力するモータ電圧を停止するようにしたものである。   Further, the other means includes a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the brushless DC motor, and stops the motor voltage output from the motor voltage correction means when the rotation speed decreases and immediately before stopping. It is a thing.

この手段により、停止直前にモータ電圧を停止することができ、素早く確実に安定して停止することができるラシレスDCモ―タ駆動装置が得られる。   By this means, the motor voltage can be stopped immediately before the stop, and a laciless DC motor drive device can be obtained which can stop quickly, reliably and stably.

また、他の手段は、請求項1乃至7のいずれかに記載のブラシレスDCモータ駆動装置を搭載した換気送風装置である。   Moreover, another means is a ventilation air blower which mounts the brushless DC motor drive device in any one of Claims 1 thru | or 7.

この手段により、機械式のブレーキが不要になり、デザイン性のために薄型を実現しつつ大型化した送風ファンの停止するまでの待ち時間を長くしないようにすることができ、また、素早く確実に安定して停止させ、待ち時間を短くすることができる換気送風装置、例えばがレンジフードが得られる。   This measure eliminates the need for mechanical brakes, and enables a longer waiting time until the large blower fan stops while achieving a low profile for design. A ventilation fan, for example, a range hood, which can be stably stopped and the waiting time can be shortened can be obtained.

本発明によれば、ブラシレスDCモータの回転数が遅くなっても素早く、確実に安定して止まるという効果があるブラシレスDCモータの駆動装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the rotation speed of a brushless DC motor becomes late, the drive device of a brushless DC motor which has the effect of being able to stop stably quickly and reliably can be provided.

また、レンジフードのデザイン性のために薄型を実現しつつ大型化した送風ファンの停止するまでの待ち時間を長くしないことができる効果がある例えばレンジフードのような換気送風装置を提供できる。   In addition, for example, a ventilation fan such as a range hood can be provided that has the effect of reducing the waiting time until the large blower fan is stopped while realizing a thin shape due to the design of the range hood.

また、回転中の送風ファンを素早く確実にしかも安定して停止させ、安全に作業できる効果がある例えば、レンジフードのような換気送風装置を提供できる。   In addition, for example, a ventilating blower such as a range hood can be provided which has an effect that the rotating blower fan can be stopped quickly and reliably and stably.

本発明の請求項1記載の発明は、直流電源に複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータ回路と、前記インバータ回路を介して接続された3相の固定子巻線と回転子を有するブラシレスDCモータと、前記インバータ回路のスイッチング素子をオン、オフさせ矩形波通電にて通電切り替えをしてモータ電圧を印加し回転させるブラシレスDCモータ駆動装置において、前記ブラシレスDCモータを駆動状態から停止させるために駆動時の回転方向と逆の回転方向に回転するように指示する逆トルク通電手段を備え、前記スイッチング素子をオン、オフさせて通電切り替えをすることを特徴とするブラシレスDCモ―タ駆動装置である。   The invention according to claim 1 of the present invention is a brushless having an inverter circuit formed by bridge-connecting a plurality of switching elements to a DC power source, and a three-phase stator winding and a rotor connected via the inverter circuit. In a brushless DC motor driving apparatus that turns on and off a DC motor and a switching element of the inverter circuit and switches energization by applying a rectangular wave and applies a motor voltage to rotate the brushless DC motor from a driving state. A brushless DC motor driving device comprising reverse torque energizing means for instructing to rotate in a rotation direction opposite to the rotation direction during driving, and switching the energization by turning on and off the switching element. It is.

このことにより、回転数が遅くなってもモータ電圧が加えられモータ電流が小さくならないため逆回転のトルクが小さくならないようにすることができ、回転数が遅くなっても素早く止まることができる。   As a result, the motor voltage is not applied and the motor current is not reduced even when the rotational speed is slow, so that the reverse rotation torque can be prevented from being small, and can be quickly stopped even when the rotational speed is slow.

本発明の請求項2記載の発明は、請求項1記載のブラシレスDCモータの駆動装置において、前記ブラシレスDCモータのモータ電流を検出する電流検出手段とモータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備え、モータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することを特徴とするブラシレスDCモ―タ駆動装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the brushless DC motor driving apparatus according to the first aspect, a current detection means for detecting a motor current of the brushless DC motor and a motor applied voltage according to the magnitude of the motor current. A brushless DC motor driving device comprising a motor voltage correcting means for changing and changing a motor applied voltage in accordance with the magnitude of the motor current.

このことにより、モータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することができ、モータ電流が急激に増加して異音が発生したり、回転子4の磁石が減磁するような現象を防ぎ、また、回転数が遅くなってもモータ電流が小さくならないため素早く確実に安定して停止することができる。   As a result, the voltage applied to the motor can be changed in accordance with the magnitude of the motor current, and the phenomenon that the motor current suddenly increases and abnormal noise is generated or the magnet of the rotor 4 is demagnetized. In addition, since the motor current does not decrease even when the rotation speed is slow, the motor can be stopped quickly and reliably and stably.

本発明の請求項3記載の発明は、請求項1乃至2のいずれかに記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置において、初期はモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後はモータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することを特徴とするブラシレスDCモ―タ駆動装置である。   According to a third aspect of the present invention, in the brushless DC motor driving device according to the first or second aspect, the motor applied power is initially reduced, then gradually increased, and thereafter the motor is further increased. The brushless DC motor driving device is characterized in that the motor applied voltage is changed in accordance with the magnitude of the current.

このことにより、初めはモータ印加電圧を徐々に増加することができ、モータ電流が急激に増加して異音が発生したり、回転子4の磁石が減磁するような現象を防ぎ、また、回転数が遅くなってもモータ電流が小さくならないため素早く確実に安定して停止することができる。   As a result, the voltage applied to the motor can be gradually increased at the beginning, preventing a phenomenon in which the motor current suddenly increases and abnormal noise occurs or the magnet of the rotor 4 is demagnetized, Even if the rotational speed is slow, the motor current does not decrease, so that the motor can be stopped quickly and reliably and stably.

本発明の請求項4記載の発明は、請求項1記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置において、前記ブラシレスDCモータの回転数を検出する回転数検出手段と回転数に応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備え、回転数に応じてモータ印加電圧を変更することを特徴とするブラシレスDCモ―タ駆動装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the brushless DC motor driving device according to the first aspect, the rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the brushless DC motor and the motor applied voltage are changed according to the rotational speed. The brushless DC motor driving device includes a motor voltage correcting means for changing the motor applied voltage in accordance with the rotational speed.

このことにより、回転数に応じてモータ印加電圧を変更でき、モータ電流が急激に増加して異音が発生したり、回転子4の磁石が減磁するような現象を防ぎ、また、回転数が遅くなってもモータ電流が小さくならないため、素早く確実に安定して停止することができる。   As a result, the voltage applied to the motor can be changed according to the number of revolutions to prevent a phenomenon in which abnormal noise is generated due to a sudden increase in motor current or the magnet of the rotor 4 is demagnetized. Since the motor current does not decrease even when the time is slow, the motor can be stopped quickly and reliably and stably.

本発明の請求項5記載の発明は、請求項1または4のいずれかに記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置において、前記モータ電圧補正手段は、初期はモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後は回転数に応じてモータ印加電圧を変更することを特徴するブラシレスDCモ―タ駆動装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the brushless DC motor driving device according to the first or fourth aspect, the motor voltage correction means initially reduces the motor applied power and then gradually increases. The brushless DC motor driving device is characterized in that the voltage applied to the motor is changed according to the number of rotations.

このことにより、初めはモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後は回転数に応じてモータ印加電圧を変更することができ、モータ電流が急激に増加して異音が発生したり、回転子4の磁石が減磁するような現象を防ぎ、また、回転数が遅くなってもモータ電流が小さくならないため、素早く確実に停止することができる。   As a result, the power applied to the motor is initially reduced and then gradually increased, and then the motor applied voltage can be changed according to the rotational speed, and the motor current increases rapidly and noise is generated. In addition, the phenomenon that the magnet of the rotor 4 is demagnetized is prevented, and even if the rotational speed is slow, the motor current does not become small, so that it can be stopped quickly and reliably.

本発明の請求項6記載の発明は、請求項1乃至5記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置において、回転数を検出する回転数検出手段を備え、回転数が低下し停止直前になった場合前記モータ電圧補正手段の出力するモータ電圧を停止することを特徴とするブラシレスDCモ―タ駆動装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, the brushless DC motor driving device according to any one of the first to fifth aspects further comprises a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed, and when the rotational speed decreases and immediately before stopping. The brushless DC motor driving apparatus is characterized in that the motor voltage output from the motor voltage correcting means is stopped.

このことにより、停止直前にモータ電圧を停止することができ、素早く確実に停止することができる。   As a result, the motor voltage can be stopped immediately before stopping, and can be stopped quickly and reliably.

本発明の請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載のブラシレスDCモータ駆動装置を搭載した換気送風装置である。   A seventh aspect of the present invention is a ventilating air blower equipped with the brushless DC motor driving device according to any one of the first to sixth aspects.

このことにより、機械式のブレーキが不要になり、デザイン性のために薄型を実現しつつ大型化した送風ファンの停止するまでの待ち時間を長くしないようにすることができ、また、素早く確実に安定して停止させ、待ち時間を短くすることができる換気送風装置、例えばがレンジフードを得ることができる。   This eliminates the need for a mechanical brake, reduces the waiting time until the large blower fan stops while achieving a low profile for design, and quickly and reliably. A ventilation fan, for example, a range hood that can be stably stopped and shortened the waiting time can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は本発明のブラシレスDCモータの駆動装置を示す。図1において、直流電源5は、インバータ回路1に直流電圧を供給する。インバータ回路1は3相インバータブリッジの構成であり、Q1,Q2,Q3はそれぞれU,V,W相の上アームスイッチング素子であり、同ようにQ4,Q5,Q6はそれぞれU,V,W相の下アームスイッチング素子である。各スイッチング素子には、それぞれ並列に還流ダイオードD1,D2,D3,D4,D5,D6を接続する。ブラシレスDCモータ2は固定子3と回転子4から構成され、固定子3には電気角で120度の位相差を持つように3相固定子巻線LU,LV,LWが配置される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a brushless DC motor driving apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a DC power supply 5 supplies a DC voltage to the inverter circuit 1. The inverter circuit 1 has a configuration of a three-phase inverter bridge, Q1, Q2, and Q3 are U, V, and W phase upper arm switching elements. Similarly, Q4, Q5, and Q6 are U, V, and W phases, respectively. Lower arm switching element. Each switching element is connected in parallel with free-wheeling diodes D1, D2, D3, D4, D5, and D6. The brushless DC motor 2 includes a stator 3 and a rotor 4, and three-phase stator windings LU, LV, and LW are arranged on the stator 3 so as to have a phase difference of 120 degrees in electrical angle.

直流電源5とインバータ回路1のスイッチング素子の間にはモータ電流を検出するための電流検出抵抗6を接続する。   A current detection resistor 6 for detecting a motor current is connected between the DC power supply 5 and the switching element of the inverter circuit 1.

回転子4は磁石がN極、S極と交互に配置され、その近傍には位置検出手段9である120度の位相差を持つように3つの磁気センサHU,HV,HWが配置され、回転子4の磁極の位置を検出する位置検出信号を出力し、ブラシレスDCモータの駆動装置12のマイクロコンピュータ10に内蔵された通電手段8に出力される。   In the rotor 4, magnets are alternately arranged with N poles and S poles, and three magnetic sensors HU, HV, HW are arranged in the vicinity thereof so as to have a phase difference of 120 degrees as the position detecting means 9, and rotate. A position detection signal for detecting the position of the magnetic pole of the child 4 is output and output to the energizing means 8 incorporated in the microcomputer 10 of the brushless DC motor driving device 12.

通電手段8は、位置検出手段9より出力させる3つの位置検出信号の組み合わせより、インバータ回路1のどの上アームスイッチング素子Q1,Q2,Q3,下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をスイッチングさせるかの通電信号をドライブ手段11に出力する。   The energizing means 8 switches which of the upper arm switching elements Q1, Q2, Q3 and the lower arm switching elements Q4, Q5, Q6 of the inverter circuit 1 from the combination of the three position detection signals output from the position detecting means 9. An energization signal is output to the drive means 11.

ドライブ手段11は通電手段8から出力される通電信号に基づいてモータ電圧U+,U−,V+,V−,W+,W−をインバータ回路1の上アームスイッチング素子Q1,Q2,Q3,下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6に具体的な動作信号として出力させる。インバータ回路1はドライブ手段11の動作信号に基づいて実際にスイッチング素子をオン、オフさせてブラシレスDCモータ2を駆動する。   The drive means 11 converts the motor voltages U +, U−, V +, V−, W +, W− based on the energization signal output from the energization means 8 into the upper arm switching elements Q1, Q2, Q3, and the lower arm switching of the inverter circuit 1. Elements Q4, Q5 and Q6 are output as specific operation signals. The inverter circuit 1 drives the brushless DC motor 2 by actually turning on and off the switching element based on the operation signal of the drive means 11.

一方、逆トルク通電手段7はブラシレスDCモータ2を停止させようとする時、逆の回転方向に回転するするように、位置検出手段9より出力される3つの位置検出信号の組み合わせより、インバータ回路1のどの上アームスイッチング素子Q1,Q2,Q3,下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をスイッチングさせるかの通電信号をドライブ手段11に出力する。   On the other hand, when the reverse torque energizing means 7 tries to stop the brushless DC motor 2, an inverter circuit is obtained from a combination of three position detection signals output from the position detecting means 9 so as to rotate in the reverse rotation direction. An energization signal indicating which one of the upper arm switching elements Q1, Q2, Q3 and one of the lower arm switching elements Q4, Q5, Q6 is to be switched is output to the drive means 11.

ドライブ手段11は逆トルク通電手段7から出力される通電信号に基づいてインバータ回路1の上アームスイッチング素子Q1,Q2,Q3,下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をスイッチングさせる動作信号を出力する。インバータ回路1はドライブ手段11の動作信号に基づいて実際に上アームスイッチング素子Q1,Q2,Q3,下アームスイッチング素子Q4,Q5,Q6をスイッチングさせてブラシレスDCモータ2にブレーキをかけて停止させる。   The drive means 11 outputs an operation signal for switching the upper arm switching elements Q1, Q2, Q3 and the lower arm switching elements Q4, Q5, Q6 of the inverter circuit 1 based on the energization signal output from the reverse torque energizing means 7. The inverter circuit 1 actually switches the upper arm switching elements Q1, Q2, Q3 and the lower arm switching elements Q4, Q5, Q6 based on the operation signal of the drive means 11 to brake the brushless DC motor 2 and stop it.

図2は各部の波形を示し、図2(a)は駆動時の波形であり、HU,HV,HWは位置検出手段9から出力される位置検出信号の組み合わせである。U+,U−,V+,V−,W+,W−は通電手段8の位置検出信号に対する逆方向に回転するための組み合わせであり、例えば、(HU,HV,HW)=(H,H,L)の組み合わせに対し、(U+,U−,V+,V−,W+,W−)=(L,H,PWM,L,L,H)の通電信号を出力する。ここで、PWMは交互にH,Lの信号を交互に出力し、H,Lの信号の幅の比率を変え、モータ電圧を調整する信号である。回転子4の回転に応じて順次変わる位置検出信号の組み合わせに対応して、図に示すような通電信号を出力する。   FIG. 2 shows waveforms of the respective parts, FIG. 2A shows waveforms during driving, and HU, HV, and HW are combinations of position detection signals output from the position detection means 9. U +, U−, V +, V−, W +, and W− are combinations for rotating in the reverse direction with respect to the position detection signal of the energizing means 8, for example, (HU, HV, HW) = (H, H, L ) For the combination of (U +, U−, V +, V−, W +, W −) = (L, H, PWM, L, L, H). Here, PWM is a signal that alternately outputs H and L signals, changes the width ratio of the H and L signals, and adjusts the motor voltage. An energization signal as shown in the figure is output corresponding to a combination of position detection signals that sequentially change in accordance with the rotation of the rotor 4.

図2(b)は逆方向の回転にする時の波形であり、位置検出手段9から出力される位置検出信号の組み合わせ、例えば、(HU,HV,HW)=(H,H,L)に対し、(U+,U−,V+,V−,W+,W−)=(L,L,L,H,PWM,L)の通電信号の組み合わせを出力する。次に来る位置検出信号の組み合わせは、実際には回転方向は逆に回転しておらず、図2(a)の位置検出信号の組み合わせとなるので、(HU,HV,HW)=(L,H,L)となる。この時の通電信号の組み合わせは、(U+,U−,V+,V−,W+,W−)=(PWM,L,L,H,L,L)となる。   FIG. 2 (b) shows a waveform when rotating in the reverse direction, and a combination of position detection signals output from the position detection means 9, for example, (HU, HV, HW) = (H, H, L). On the other hand, a combination of energization signals of (U +, U−, V +, V−, W +, W −) = (L, L, L, H, PWM, L) is output. The combination of the next position detection signals does not actually rotate in the reverse direction, and is the combination of the position detection signals in FIG. 2A, so (HU, HV, HW) = (L, H, L). The combination of energization signals at this time is (U +, U−, V +, V−, W +, W −) = (PWM, L, L, H, L, L).

上記構成において、ブレーキをかけた場合、逆トルク通電手段により常に逆方向のトルクが働くので回転が遅くなってもトルクが少なくなることなく、素早く止まることになる。   In the above configuration, when the brake is applied, torque in the reverse direction is always applied by the reverse torque energizing means, so that even if the rotation is slowed, the torque is not reduced but quickly stopped.

図3は従来の発電ブレーキ手段と逆トルク通電手段で停止させた場合と、本発明の逆トルク通電手段で停止させた場合の回転数と経過時間を示す。従来の方法では低速回転において、回転が下がりにくくなっている。本発明の方法では低速回転でも素早く停止していることがわかる。   FIG. 3 shows the number of revolutions and the elapsed time when the conventional power generation braking means and the reverse torque energizing means are used for stopping, and when the operation is stopped using the reverse torque energizing means of the present invention. In the conventional method, the rotation is difficult to decrease at a low speed. It can be seen that the method of the present invention stops quickly even at a low speed.

なお、本実施例において、位置検出手段9は磁気センサを用いたが、他の、例えばエンコーダ等でもよく、その作用効果に差異は生じない。   In the present embodiment, a magnetic sensor is used as the position detection means 9, but another, for example, an encoder or the like may be used, and there is no difference in operational effects.

(実施の形態2)
図1において、電流検出手段13は直流電源5とインバータ回路1の間に接続し、モータ電流を検出し、モータ電圧補正手段14に出力する。電流検出手段の一例として、A/Dコンバータがある。モータ電圧補正手段14は、モータ電流により、予め定められたしきい値より大きい場合は、モータに印加する電圧を小さく補正して、逆トルク通電手段に出力する。
(Embodiment 2)
In FIG. 1, the current detection means 13 is connected between the DC power supply 5 and the inverter circuit 1, detects the motor current, and outputs it to the motor voltage correction means 14. An example of the current detection means is an A / D converter. When the motor current is larger than a predetermined threshold due to the motor current, the motor voltage correcting means 14 corrects the voltage applied to the motor to be small and outputs it to the reverse torque energizing means.

図4は実際に逆トルクを加えた場合のモータ電流とモータ電圧を示し、駆動時と同じモータ電圧を与えた場合、モータ電流が急激に増加する。例えば一例として、駆動時モータ電流が0.5A流れていた場合、1Aに増加する。これは、固定子巻線に印加する電圧の位相が固定子巻線に誘起される誘起電圧に対し、逆位相になったためである。このモータ電流がしきい値を超えると、モータ電圧を下げてモータ電流を下げる。例えば一例としてしきい値を0.7Aとすると、モータ電圧を60Vであったものを40Vに下げて、モータ電流を0.7Aより多くならないようにする。モータ電圧は、実際にはPWMによって与えられるので、PWMのオンの期間を短くすることになる。   FIG. 4 shows the motor current and motor voltage when reverse torque is actually applied. When the same motor voltage as that during driving is applied, the motor current increases rapidly. For example, as an example, when the driving motor current is 0.5 A, it increases to 1 A. This is because the phase of the voltage applied to the stator winding is opposite to the induced voltage induced in the stator winding. When this motor current exceeds a threshold value, the motor voltage is lowered to lower the motor current. For example, if the threshold value is 0.7A as an example, the motor voltage is reduced from 60V to 40V so that the motor current does not exceed 0.7A. Since the motor voltage is actually given by PWM, the PWM ON period is shortened.

上記構成において、モータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することができ、素早く確実に安定して停止することになる。   In the above configuration, the motor applied voltage can be changed in accordance with the magnitude of the motor current, and the operation can be stopped quickly and reliably and stably.

(実施の形態3)
図1において、モータ電圧補正手段14は、初期はモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後モータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更するようにしたものである。
(Embodiment 3)
In FIG. 1, the motor voltage correction means 14 initially decreases the motor applied voltage, then gradually increases, and then changes the motor applied voltage in accordance with the magnitude of the motor current.

図5は具体的にモータ電圧の印加を、初期は小さくし、その後徐々に増加し、さらにその後はモータ電流を一定に保つようにモータ電圧を変更した例を示したものである。たとえば一例として、60Vのモータ電圧を30Vに下げ、その後徐々に増加させる。従って、モータ電流は急激に増加することなくスムーズに増加し、その後は一定に保つことによって、逆トルクはスムーズにしかも最大に働かせることができる。   FIG. 5 shows an example in which the application of the motor voltage is specifically reduced initially, then gradually increased, and thereafter the motor voltage is changed so as to keep the motor current constant. For example, as an example, the 60V motor voltage is lowered to 30V and then gradually increased. Accordingly, the motor current increases smoothly without increasing rapidly, and thereafter, by keeping it constant, the reverse torque can be applied smoothly and to the maximum.

上記構成において、初めはモータ印加電圧を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後モータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することができ、素早く確実に安定して停止することになる。   In the above configuration, the motor applied voltage is first reduced, then gradually increased, and then the motor applied voltage can be changed according to the magnitude of the motor current, so that the motor can be stopped quickly and reliably and stably. .

なお、本実施例において、具体的なモータ電圧の印加方法を示したが、その方法についてはモータの特性にあわせて決めれば良く、その作用効果に差異は生じない。   In the present embodiment, a specific method for applying the motor voltage has been described. However, the method may be determined according to the characteristics of the motor, and there is no difference in the function and effect.

(実施の形態4)
図1において、前記位置検出手段の位置検出信号より前記ブラシレスDCモータの回転数を検出する回転数検出手段15と回転数に応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段14を備え、回転数に応じてモータ印加電圧を変更するようにしたものである。
(Embodiment 4)
In FIG. 1, a rotation speed detection means 15 for detecting the rotation speed of the brushless DC motor from a position detection signal of the position detection means and a motor voltage correction means 14 for changing the motor applied voltage according to the rotation speed are provided. The motor applied voltage is changed according to the above.

図6は具体的に回転数の高い場合と、低い場合のモータ印加電圧の例を示したものである。例えば一例として1000rpmで回転している場合、60Vのモータ電圧を30Vに変更する。   FIG. 6 specifically shows an example of the motor applied voltage when the rotational speed is high and when the rotational speed is low. For example, when rotating at 1000 rpm as an example, the motor voltage of 60V is changed to 30V.

上記構成において、回転数に応じてモータ印加電圧を変更でき、素早く確実に安定して停止することになる。   In the above configuration, the voltage applied to the motor can be changed according to the number of rotations, and the operation can be stopped quickly and reliably and stably.

なお、本実施例において、具体的な回転数に応じてモータ電圧の印加方法を示したが、その方法についてはモータの特性にあわせて決めれば良く、その作用効果に差異は生じない。   In the present embodiment, the method of applying the motor voltage according to the specific number of revolutions is shown. However, the method may be determined in accordance with the characteristics of the motor, and there is no difference in the operational effect.

(実施の形態5)
図1において、モータ電圧補正手段14は、初期はモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後は回転数に応じてモータ印加電圧を変更するようにしたものである。
(Embodiment 5)
In FIG. 1, the motor voltage correction means 14 initially reduces the motor applied voltage, then gradually increases, and then changes the motor applied voltage according to the rotational speed.

図7は具体的なモータ印加電圧の例を示したものである。例えば一例として、60Vのモータ電圧であった場合、40Vに下げて、その後徐々に増加し、その後は1000rpmで回転するようにモータ印加電圧を変更する。   FIG. 7 shows an example of a specific motor applied voltage. For example, when the motor voltage is 60 V, for example, the voltage applied to the motor is changed so as to decrease to 40 V, increase gradually thereafter, and then rotate at 1000 rpm.

上記構成において、初めはモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後は回転数に応じてモータ印加電圧を変更することができ、素早く確実に停止することになる。   In the above-described configuration, the motor applied power is first reduced, then gradually increased, and thereafter, the motor applied voltage can be changed according to the number of revolutions, and the motor is stopped quickly and reliably.

なお、本実施例において、具体的なモータ電圧の例を示したが、その方法についてはモータの特性にあわせて決めれば良く、その作用効果に差異は生じない。   In this embodiment, a specific example of the motor voltage is shown. However, the method may be determined according to the characteristics of the motor, and there is no difference in the operation effect.

(実施の形態6)
図1において、回転数を検出する回転数検出手段15は、回転数が低下し停止直前になった場合前記モータ電圧補正手段の出力するモータ電圧を停止するようにしたものである。
(Embodiment 6)
In FIG. 1, the rotation speed detection means 15 for detecting the rotation speed is configured to stop the motor voltage output from the motor voltage correction means when the rotation speed decreases and immediately before stopping.

図8は具体的なモータ印加電圧の例を示したものである。   FIG. 8 shows an example of a specific motor applied voltage.

上記構成において、停止直前にモータ電圧を停止することができ、素早く確実に停止することになる。   In the above configuration, the motor voltage can be stopped immediately before stopping, and the motor voltage can be stopped quickly and reliably.

なお、本実施例において、具体的なモータ電圧の例を示したが、その方法についてはモータの特性にあわせて決めれば良く、その作用効果に差異は生じない。   In this embodiment, a specific example of the motor voltage is shown. However, the method may be determined according to the characteristics of the motor, and there is no difference in the operation effect.

(実施の形態7)
図9は従来のレンジフードに本発明のブラシレスDCモータの駆動装置を搭載したものである。
(Embodiment 7)
FIG. 9 shows a conventional range hood equipped with the brushless DC motor driving apparatus of the present invention.

上記構成において、機械式のブレーキが不要になり、デザイン性のために薄型を実現しつつ大型化した送風ファンの停止するまでの待ち時間を長くしないようにすることができ、また、素早く確実に安定して停止させ、待ち時間を短くすることができる換気送風装置、例えば、レンジフードを得ることになる。   In the above configuration, a mechanical brake is not required, and it is possible to prevent a long waiting time until the large blower fan stops while realizing a thin shape for design, and quickly and reliably A ventilation blower capable of stably stopping and shortening the waiting time, for example, a range hood is obtained.

本発明の実施例1のブラシレスDCモータの駆動装置を示す図The figure which shows the drive device of the brushless DC motor of Example 1 of this invention. 同、駆動装置の各部の波形を示す図((a)同駆動時の各部の波形を示す図、(b)同逆方向の回転にする時の各部の波形を示す図)The figure which shows the waveform of each part of a drive device ((a) The figure which shows the waveform of each part at the time of the drive, (b) The figure which shows the waveform of each part at the time of rotating in the reverse direction) 同、駆動装置の従来と本発明の回転数と経過時間を示す図The figure which shows the rotation speed and elapsed time of the conventional drive device and the present invention 同、逆トルクを加えた場合のモータ電流とモータ電圧を示す図The figure showing motor current and motor voltage when reverse torque is applied 同、モータに印加する電圧の具体的な例を示す図The figure which shows the specific example of the voltage applied to a motor similarly 同、モータに印加する電圧の具体的な例を示す図The figure which shows the specific example of the voltage applied to a motor similarly 同、モータに印加する電圧の具体的な例を示す図The figure which shows the specific example of the voltage applied to a motor similarly 同、モータに印加する電圧の具体的な例を示す図The figure which shows the specific example of the voltage applied to a motor similarly 同、駆動装置を搭載したレンジフードを示す図The figure which shows the range hood carrying the same drive unit 従来技術のブラシレスDCモータの駆動装置を搭載したレンジフードを示す図The figure which shows the range hood carrying the drive device of the brushless DC motor of a prior art 従来技術のブラシレスDCモータの駆動装置を示す図The figure which shows the drive device of the brushless DC motor of a prior art 従来技術の駆動装置の各部の波形を示す図((a)同駆動時の各部の波形を示す図、(b)同ブレーキを掛けて停止する時の各部の波形を示す図)The figure which shows the waveform of each part of the drive device of a prior art ((a) The figure which shows the waveform of each part at the time of the drive, (b) The figure which shows the waveform of each part at the time of applying the brake and stopping)

符号の説明Explanation of symbols

1 インバータ回路
2 ブラシレスDCモータ
3 固定子
4 回転子
5 直流電源
6 電流検出抵抗
7 逆トルク通電手段
8 通電手段
9 位置検出手段
10 マイクロコンピュータ
11 ドライブ手段
12 駆動装置
13 電流検出手段
14 モータ電圧補正手段
15 回転数検出手段
Q1 上アームスイッチング素子
Q2 上アームスイッチング素子
Q3 上アームスイッチング素子
Q4 下アームスイッチング素子
Q5 下アームスイッチング素子
Q6 下アームスイッチング素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter circuit 2 Brushless DC motor 3 Stator 4 Rotor 5 DC power supply 6 Current detection resistance 7 Reverse torque energization means 8 Energization means 9 Position detection means 10 Microcomputer 11 Drive means 12 Drive apparatus 13 Current detection means 14 Motor voltage correction means 15 Rotational speed detection means Q1 Upper arm switching element Q2 Upper arm switching element Q3 Upper arm switching element Q4 Lower arm switching element Q5 Lower arm switching element Q6 Lower arm switching element

Claims (7)

直流電源に複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータ回路と、前記インバータ回路を介して接続された3相の固定子巻線と回転子を有するブラシレスDCモータと、前記インバータ回路のスイッチング素子をオン、オフさせ矩形波通電にて通電切り替えをしてモータ電圧を印加し回転させるブラシレスDCモータ駆動装置において、前記ブラシレスDCモータを駆動状態から停止させるために駆動時の回転方向と逆の回転方向に回転するように指示する逆トルク通電手段を備え、前記スイッチング素子をオン、オフさせて通電切り替えをすることを特徴とするブラシレスDCモ―タ駆動装置。 An inverter circuit formed by bridge-connecting a plurality of switching elements to a DC power source, a brushless DC motor having a three-phase stator winding and a rotor connected via the inverter circuit, and a switching element of the inverter circuit In a brushless DC motor driving device that turns on and off and switches energization by energizing a rectangular wave to apply and rotate a motor voltage, in order to stop the brushless DC motor from the driving state, the rotation direction is opposite to the rotation direction during driving. A brushless DC motor driving apparatus comprising reverse torque energizing means for instructing to rotate, and switching the energization by turning on and off the switching element. ブラシレスDCモータのモータ電流を検出する電流検出手段とモータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備え、モータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することを特徴とする請求項1記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置。 It comprises a current detection means for detecting the motor current of the brushless DC motor and a motor voltage correction means for changing the motor applied voltage according to the magnitude of the motor current, and the motor applied voltage is changed according to the magnitude of the motor current. 2. The brushless DC motor driving device according to claim 1, wherein モータ電圧補正手段は、初期はモータ印加電圧を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後はモータ電流の大きさに応じてモータ印加電圧を変更することを特徴とする請求項1または2に記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置。 3. The motor voltage correcting means reduces the motor applied voltage initially, gradually increases thereafter, and thereafter changes the motor applied voltage according to the magnitude of the motor current. Brushless DC motor drive device. ブラシレスDCモータの回転数を検出する回転数検出手段と回転数に応じてモータ印加電圧を変更するモータ電圧補正手段を備え、回転数に応じてモータ印加電圧を変更することを特徴とする請求項1記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置。 The motor voltage correction means for changing the motor application voltage according to the rotation speed detecting means and the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the brushless DC motor, wherein the motor application voltage is changed according to the rotation speed. The brushless DC motor driving device according to claim 1. モータ電圧補正手段は、初期はモータ印加電を小さくし、その後徐々に増加し、更にその後は回転数に応じてモータ印加電圧を変更することを特徴する請求項1または4に記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置。 5. The brushless DC module according to claim 1, wherein the motor voltage correction means initially reduces the motor applied power, then gradually increases, and then changes the motor applied voltage according to the number of revolutions. -Data drive device. ブラシレスDCモータの回転数を検出する回転数検出手段を備え、回転数が低下し停止直前になった場合前記モータ電圧補正手段の出力するモータ電圧を停止することを特徴とする請求項1乃至5記載のブラシレスDCモ―タ駆動装置。 6. A rotation speed detection means for detecting the rotation speed of a brushless DC motor is provided, and the motor voltage output from the motor voltage correction means is stopped when the rotation speed decreases and immediately before stopping. The brushless DC motor driving device described. 請求項1乃至6のいずれかに記載のブラシレスDCモータ駆動装置を搭載した換気送風装置。 A ventilation blower equipped with the brushless DC motor driving device according to any one of claims 1 to 6.
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