JP2013219992A

JP2013219992A - センサレスｄｃブラシレスモーター駆動用欠相検出装置

Info

Publication number: JP2013219992A
Application number: JP2012090771A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamaguchi; 雅弘山口; Satoshi Fujimoto; 訓藤本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-10-24

Abstract

【課題】中性点から比較部へ流れる電流を検出し、モーターへの電力供給線の断線若しくはモーター内部の巻線の断線を検出し、モーターを意図的に停止すると共に、断線箇所からの漏電を防止するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供する。
【解決手段】モーター１の各巻線に順次通電するインバータ回路３と、各巻線に生じる誘起電圧と中性点電圧とを比較する比較部５と、インバータ回路３を駆動させる制御信号生成部６と、制御電圧生成部７とから構成され、中性点から比較部５へ流れる電流を検出して電圧値を出力する電流検出部９と、制御電圧を所定の分圧値に分圧する基準電圧分圧部と、前記電圧値と前記分圧値とを比較する欠相比較部１１と、前記欠相比較結果に応じて前記インバータ回路３への電力供給を遮断する電力遮断部１３と、を具備したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、センサレスＤＣブラシレスモーターを搭載してファンを駆動して送風を行う換気装置などの電気機器のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置に関するものである。

センサレスＤＣブラシレスモーターの制御方法として、インバータ回路を具備したモーター駆動部によって、所定の相に直流励磁を行いモーターのローター位置を固定した後に、各相に所定の通電切り替えを実施して強制的にモーターを回転させる強制転流を行い、モーターの回転により発生する各巻線の誘起電圧と中性点の中性点電圧とをモーター駆動部内に具備された比較器により比較し、その比較結果に基づいてローター位置を推定して、インバータ回路を制御する制御信号を生成して、インバータ回路を順次通電切替えするセンサレスＤＣブラシレスモーターの駆動方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

モーターへの電力供給線が断線若しくはモーター内部の巻線が断線すると、モーターの負荷状態によって、モーターの回転が停止する若しくは回転が継続しても本来の出力特性が得られない事や、欠相によって断線した箇所から漏電するなどの事象が発生する。そのため、欠相の検出方法として、各相電流を検出した後、積算処理、最大最小比較処理、加算処理、絶対値比算出処理等を行い欠相判断する検出方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−２２８７７３号公報特開２０１０−０８１６６４号公報

モーターへの電力供給線が断線する若しくはモーター内部の巻線に断線が発生すると、各巻線に生じている回生電流の遮断によって、中性点電位が急激に上昇し、各巻線の誘起電圧と中性点の中性点電圧とを比較してローター位置を推定するモーター駆動部内の比較部へ回生電流が継続的に流入して、比較部の耐電力（電圧若しくは電流）を超えることにより比較部を破壊する。これによって、ローター位置を正確に推定できず、モーターの回転が停止する若しくは回転が継続しても本来の出力特性を得られない事象が発生すると共に、断線箇所から漏電する恐れがあるという課題がある。

本発明は上述の課題を解決するもので、中性点から比較部へ流れる電流を検出して、モーターへの電力供給線の断線若しくはモーター内部の巻線の断線を検出し、モーターを意図的に停止すると共に、断線箇所からの漏電を防止するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置は、センサレスＤＣブラシレスモーターの各巻線に順次通電するインバータ回路と、インバータ回路へ電力を供給する電源部と、各巻線に順次通電することよって生じる誘起電圧と中性点の中性点電圧とを比較する比較部と、比較部の比較状態に応じてモーターのローター位置を推定し、前記インバータ回路を動作させる制御信号を出力してインバータ回路を駆動させる制御信号生成部と、前記比較部と制御信号生成部とに制御電圧を供給する制御電圧生成部と、から構成されるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動装置であって、中性点から比較部へ流れる電流を検出して電圧値として出力する電流検出部と、制御電圧を所定の分圧値に分圧する基準電圧分圧部と、制御電圧にて駆動され前記電圧値と前記分圧値とを比較する欠相比較部と、前記欠相比較部の比較結果に応じて前記インバータ回路への電力供給を遮断する電力遮断部を備えたものであり、これにより所望の目的を達成するものである。

本発明によれば、センサレスＤＣブラシレスモーターの各巻線に順次通電するインバータ回路と、インバータ回路へ電力を供給する電源部と、各巻線に順次通電することよって生じる誘起電圧と中性点の中性点電圧とを比較する比較部と、比較部の比較状態に応じてモーターのローター位置を推定し、前記インバータ回路を動作させる制御信号を出力してインバータ回路を駆動させる制御信号生成部と、前記比較部と制御信号生成部とに制御電圧を供給する制御電圧生成部と、から構成されるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動装置であって、中性点から比較部へ流れる電流を検出する電流検出部と、制御電圧を所定の値に分圧する基準電圧分圧部と、制御電圧にて駆動され前記電流検出部の検出値と基準電圧分圧部によって分圧された分圧値とを比較する欠相比較部と、前記欠相比較部の比較結果に応じて前記インバータ回路への電力供給を遮断する電力遮断部を備えた構成にしたことにより、電流検出部によって、中性点から比較部へ流れる電流を検出し、基準電圧分圧部によって所定の値に設定された閾値と電流検出部の検出値とを欠相比較部にて比較して、比較結果に応じて電力遮断部を動作させて、インバータ回路への電力供給を遮断することにより、モーターを意図的に停止すると共に、断線箇所からの漏電を防止するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置のブロック図本発明の実施の形態１の電流検出部の詳細を記載したブロック図本発明の実施の形態１の電力遮断部の詳細を記載したブロック図本発明の実施の形態１の電力遮断部の別の詳細を記載したブロック図本発明の実施の形態１の電力遮断部の別の詳細を記載したブロック図本発明の実施の形態２の基準電圧分圧部の詳細を記載したブロック図本発明の実施の形態３の電流検出部の詳細を記載したブロック図本発明の実施の形態４の電力遮断部の詳細を記載したブロック図本発明の実施の形態５の表示器を記載したブロック図本発明の実施の形態６の欠相比較記憶部の詳細を記載したブロック図

本発明の請求項１記載のモーター駆動用電源回路の発明は、センサレスＤＣブラシレスモーターの各巻線に順次通電するインバータ回路と、インバータ回路へ電力を供給する電源部と、各巻線に順次通電することよって生じる誘起電圧と中性点の中性点電圧とを比較する比較部と、比較部の比較状態に応じてモーターのローター位置を推定し、前記インバータ回路を動作させる制御信号を出力してインバータ回路を駆動させる制御信号生成部と、前記比較部と制御信号生成部とに制御電圧を供給する制御電圧生成部と、から構成されるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動装置であって、中性点から比較部へ流れる電流を検出して電圧値を出力する電流検出部と、制御電圧を所定の分圧値に分圧する基準電圧分圧部と、制御電圧にて駆動され前記電圧値と前記分圧値とを比較する欠相比較部と、前記欠相比較部の比較結果に応じて前記インバータ回路への電力供給を遮断する電力遮断部を備えたものである。

これにより、電流検出部によって、中性点から比較部へ流れる電流を検出し、欠相比較部は基準電圧分圧部によって制御電圧を分圧した所定の分圧値と電流検出部の出力する電圧値とを比較して、その比較結果に応じて電力遮断部は、インバータ回路への電力供給を遮断することとなるので、モーターを意図的に停止すると共に、断線箇所からの漏電を防止するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項２記載のモーター駆動用電源回路の発明は、電流検出部を電流センサから構成したものである。

これにより、電流センサを備えることで中性点インピーダンスを変化させずに、中性点から比較部への電流を検出することができるので、各巻線に順次通電することよって生じる誘起電圧と中性点の中性点電圧との比較により推定するローター位置検出には影響を与えることなく、モーターの位置を正確に推定して、モーターを動作させることができるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項３記載のモーター駆動用電源回路の発明は、電流検出部に中性点から比較部へ流れる電流を遮断する電流ヒューズを具備して構成したものである。

モーターへの電力供給線が断線する若しくはモーター内部の巻線に断線する異常状態が発生すると、中性点の電位が大きく変動し大電流が比較部に流入する恐れがあったが、この電流を電流ヒューズによって遮断することで、比較部の破壊を防止することができる。その後、前記異常状態が回復された際に、遮断された電流ヒューズを交換して正常使用可能なセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項４記載のモーター駆動用電源回路の発明は、電流検出部に中性点から比較部へ流れる電流を抑制する抵抗器を具備して構成したものである。

モーターへの電力供給線が断線する若しくはモーター内部の巻線に断線する異常状態が発生すると、中性点の電位が大きく変動し大電流が比較部に流入する恐れがあったが、この電流を抵抗器によって制限することにより、比較部の破壊を抑制することができる。その後、前記異常状態が回復された際に、正常使用可能なセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項５記載のモーター駆動用電源回路の発明は、電流検出部にフィルタ回路を具備して構成したものである。

インバータ回路の通電切替時に生じるスパイクノイズによる影響や、モーターの始動若しくは負荷急変時に各巻線に生じる誘起電圧の急変による中性点の電位の変動によって、電流検出部が誤検出してしまい、モーターが停止してしまう恐れがあったが、電流検出部のフィルタ回路によって、電流検出部の誤検出を抑制し、意図しないモーターの停止を防止可能なセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項６記載のモーター駆動用電源回路の発明は、基準電圧分圧部の抵抗分圧値を可変するように構成したものである。

モーターの巻線や磁石の着磁量公差によって異なる誘起電圧によって、モーターへの電力供給線が断線する若しくはモーター内部の巻線に断線する異常状態が発生した際の中性点の電位の変化量が異なり、電流検出部によって出力される電圧値がバラつき、異常状態の検出が異なってしまうことがあったが、基準電圧分圧部の抵抗分圧値をモーター巻線や磁石の着磁量に応じて可変できるように構成することで、モーターを意図的に停止すると共に、断線箇所からの漏電を防止するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項７記載のモーター駆動用電源回路の発明は、電力遮断部をインバータ回路への電力を遮断する電流ヒューズから構成したものである。

センサレスＤＣブラシレスモーターは、各巻線に順次通電することよって生じる誘起電圧と中性点の中性点電圧とを比較して、比較部の比較状態に応じてモーターのローター位置を推定し、前記インバータ回路を動作させる制御信号を出力してインバータ回路を駆動させてモーターを回転させるため、モーターへの電力供給線が断線した場合、各巻線に順次通電されることによって生じる誘起電圧による電流回生によって、瞬時に断線を検出できずに断線した巻線にインバータ回路から通電されることにより、漏電の恐れがあったが、電流検出部によって欠相を検出した場合、瞬時に電力遮断部を動作させてインバータ回路への電力を遮断することにより、漏電を防止することができると共に、断線が回復して漏電の可能性が除去されて電流ヒューズを交換するまでインバータ回路への電力供給を停止することができるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項８記載のモーター駆動用電源回路の発明は、電力遮断部をインバータ回路への電力を遮断する開閉器から構成したものである。

これにより、モーターへの電力供給線が断線する若しくはモーター内部の巻線に断線する異常状態が発生しても、中性点から比較部へ流れる電流を電流検出部によって検出し、基準電圧分圧部によって所定の値に設定された閾値と電流検出部の検出値とを欠相比較部にて比較して、比較結果に応じて電力遮断部を開放して、インバータ回路への電力供給を遮断することにより、モーターを意図的に停止して断線箇所からの漏電を防止すると共に、前記異常状態が回復してモーター駆動部が正常状態であった場合、再度電力遮断部を接続して、モーターを駆動して、不要な回路交換を防止することができるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項９記載のモーター駆動用電源回路の発明は、欠相比較部の比較結果に応じて動作する欠相検出表示部を具備して構成したものである。

これにより、モーターへの電力供給線が断線する若しくはモーター内部の巻線に断線する異常状態が発生しても、中性点から比較部へ流れる電流を電流検出部によって検出し、基準電圧分圧部によって所定の値に設定された閾値と電流検出部の検出値とを欠相比較部にて比較して、比較結果に応じて電力遮断部を開放して、インバータ回路への電力供給を遮断することにより、モーターを意図的に停止して断線箇所からの漏電を防止する際に、前記異常状態が継続するとモーターが停止した状態が継続し本来の出力特性を満足できないため、前記異常状態では、モーターの使用者に速やかに欠相を報知するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

また、請求項１０記載のモーター駆動用電源回路の発明は、欠相比較部の比較結果に応じて動作する欠相比較記憶部を具備して構成したものである。

これにより、モーターへの電力供給線が断線する若しくはモーター内部の巻線に断線する異常状態が発生しても、中性点から比較部へ流れる電流を電流検出部によって検出し、基準電圧分圧部によって所定の値に設定された閾値と電流検出部の検出値とを欠相比較部にて比較して、比較結果に応じて電力遮断部を開放して、インバータ回路への電力供給を遮断することにより、モーターを意図的に停止して断線箇所からの漏電を防止する際に、前記異常状態が継続しているにも関わらず、強制的に再起動を実施すると、断線した箇所から漏電の可能性があるため、欠相比較結果に応じて欠相比較記憶部にて欠相が発生したことを記憶し、前記異常状態が継続された状態で、再起動しないようにするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＤＣセンサレスブラシレスモーター駆動用電源回路のブロック図である。図２は、同回路の比較部の詳細を記載したモーター駆動用電源回路のブロック図である。

本実施の形態のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置は、図１に示すように、ＤＣセンサレスブラシレスモーター（以降、モーター１と呼ぶ）に接続された電力供給線２を介して各巻線に順次通電するインバータ回路３（例えば、上下２素子のＦＥＴが３アームで構成）と、インバータ回路３へモーター電源を供給する電源部４（例えば、商用電源をダイオードブリッジと電解コンデンサで整流平滑した直流電源を所定の電圧になるようにスイッチングして構成されたスイッチング電源）と、各巻線に順次通電することよって生じる誘起電圧と中性点の中性点電圧とを比較する比較部５（例えば、比較器）と、前記比較部５の比較状態に応じてモーター１のローター位置を推定し、前記インバータ回路３を動作させる制御信号を出力してインバータ回路３を駆動させる制御信号生成部６（例えば、発振器）と、前記比較部５と制御信号生成部６とに制御電圧を供給する制御電圧生成部７（例えば、リニアレギュレータ）とを具備したモーター駆動部８から構成される。図２に示すように、中性点からモーター駆動部８の比較部５へ流れる電流を検出する電流検出部９と、制御電圧を所定の値に分圧する基準電圧分圧部１０（例えば、抵抗）と、制御電圧にて駆動され前記電流検出部９の検出値と基準電圧分圧部１０によって分圧された分圧値とを比較する欠相比較部１１（例えば、比較器）と、前記欠相比較部１１の比較結果に応じてモーター駆動部８の前記インバータ回路３への電力供給を遮断する電力遮断部１３を備えたものである。

電流検出部９は、図２に示すように、中性点から比較部５へ流れる電流を検出するための電流センサ１２（例えば、磁気比例式電流検出器で、ホール素子と比較器とから構成される）から構成されており、欠相比較部１１の非反転増幅端子（＋）に接続され、反転増幅端子（−）には基準電圧分圧部１０の分圧抵抗によって所定の値（例えば、電流センサ１２にて０．０１Ａを検出した場合に、欠相比較部１１の出力が反転するように制御電圧を抵抗分圧した値）に制御電圧を分圧した分圧値が入力され、欠相比較部１１の出力端子は抵抗を介して制御電圧に接続されていると共に、電力遮断部１３に接続されている。

電力遮断部１３は、図３に示すように、第１スイッチ１４（例えば、トラジスタ）と、第２スイッチ１５（例えば、リレー）とで構成されており、第１スイッチ１４はモーター１への電力供給線２に断線及びモーター１内部の巻線の断線がない状態（以下、正常状態）の場合には開放状態であり、モーター１への電力供給線２が断線する若しくはモーター１内部の巻線に断線が発生した状態（以下、異常状態）の場合になると欠相比較部１１の信号により短絡状態にするように構成されており、第２スイッチ１５は、コイル側を第１スイッチで短絡できるように接続し、接点側はモーター電源がインバータ回路３へ供給若しくは遮断されるように接続して構成されている。

上記構成において、モーター１への電力供給線２が断線する若しくはモーター１内部の巻線に断線が発生した異常状態の場合、電流検出部９の電流センサ１２によって、電流を検出し欠相比較部１１の非反転増幅端子に入力される。欠相比較部１１では、非反転増幅端子（＋）の電圧が基準電圧分圧部１０の分圧抵抗によって所定の値に設定された反転増幅端子（−）の電圧を超えると反転信号を出力し、電力遮断部１３の第１スイッチ１４が短絡状態に移行され、第２スイッチ１５が開放状態に移行して、インバータ回路３への電力供給が遮断されて、モーターの回転を意図的に停止させると共に、モーター１への電力供給線２が断線した箇所からの出力がなくなり、漏電の可能性を防止できる。

また、図４に示すように、電流検出部９に第１ヒューズ１６（例えば、電流ヒューズ）を具備して構成してもよい。このように構成することにより、各巻線に生じる誘起電圧による回生電流が比較部５に流入して比較部５が破壊する前に、比較部５が破壊する電流より低い電流値に設定した第１ヒューズ１６が遮断することにより、比較部５の破壊を抑制することができる。また、異常時に第１ヒューズ１６が遮断してモーター１を意図的に停止して、断線箇所からの漏電を防止した後に、異常状態が正常状態に回復した際には、破壊された第１ヒューズ１６を交換して正常使用することができる。

さらに、図５に示すように、電流検出部９に抵抗器１７（例えば、対ラッシュ抵抗若しくはＰＴＣサーミスタ）を具備して構成してもよい。このように構成することにより、異常状態にて各巻線に流れる電流が比較部５に流入する際に、抵抗器１７にて流入する電流を制限することにより、比較部５の破壊を抑制することができ、比較部５の破壊が抑制され、異常状態が回復された際は、正常にモーター１を使用することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態１におけるＤＣセンサレスブラシレスモーター駆動用電源回路のブロック図である。実施の形態１から３と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置の基準電圧分圧部は、抵抗分圧値を可変するように構成している。

基準電圧分圧部１０は、可変抵抗器１８（例えば、可変抵抗）によって所定の値に制御電圧を分圧した分圧値が欠相比較部１１の入力端子（例えば、反転入力端子（−））に入力されて構成されている。これにより、モーター１の巻線や磁石の着磁量公差によって異なる誘起電圧によって、電流検出部９によって検出される検出値がバラつき、異常状態時に本来電力遮断部１３を動作させる必要がある場合でも、欠相比較部１１の比較結果によって電力遮断部１３が動作しないことがあるため、モーター１の誘起電圧に応じて所定の値（例えば、電流センサ１２にて０．０１Ａを検出した場合に、欠相比較部の出力が反転するように制御電圧を抵抗分圧した値）に可変抵抗器１８の抵抗値を所定の値に設定することにより、異常時にはモーター１を意図的に停止すると共に、断線箇所からの漏電を防止するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態１におけるＤＣセンサレスブラシレスモーター駆動用電源回路のブロック図である。実施の形態１から２と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置は、電流検出部９にフィルタ回路１９を備えて構成している。

フィルタ回路１９は、コンデンサと抵抗とから構成される低域通過フィルタ回路（例えば、抵抗とコンデンサ、若しくはオペアンプから構成され、遮断周波数をモーターの駆動周波数（例えば２０ｋＨｚ）に設定）であって、電流検出部９の出力側に構成されている。このように構成することによりインバータ回路３の通電切替時に生じるスパイクノイズによる影響や、モーター１の始動若しくは負荷急変時に各巻線に生じる誘起電圧の急変による中性点の電位の変動によって、電流検出部９の誤検出を抑制して、意図しないモーター１の停止を防止するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態１におけるＤＣセンサレスブラシレスモーター駆動用電源回路のブロック図である。実施の形態１から３と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置は、電力遮断部をヒューズから構成している。

すなわち、電力遮断部１３は、第２ヒューズ２０と第２ヒューズ２０に接続された第３スイッチ２１（例えば、リレー若しくは半導体スイッチ）とから構成されている。このように構成することにより正常状態時には第３スイッチ２１は開放され、インバータ回路３に電力を供給しているおり、異常状態時には、欠相比較部１１の比較結果に応じて第３スイッチ２１を遮断して、第２ヒューズ２０を介してモーター１電源を短絡することにより第２ヒューズ２０を遮断して、インバータ回路３への電力供給を遮断して、モーター１の回転を意図的に停止すると共に、モーター１への電力供給線２が断線した箇所から漏電する可能性を抑制するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態１におけるＤＣセンサレスブラシレスモーター駆動用電源回路のブロック図である。実施の形態１から４と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置は、欠相比較部１１の比較結果に応じて動作する欠相検出表示部２２を具備して構成している。

欠相検出表示部２２は、欠相比較部１１の比較結果に応じて点灯する表示器２３（例えば、ＬＥＤ）から構成される。このように構成することにより、異常状態時には、欠相比較部１１の比較結果に応じて、表示器２３を導通させて点灯させ、モーター１の使用者に異常状態を報知することにより、異常への対応を促すことができ、モーターの電力供給線２若しくはモーター１内部の巻線の断線による漏電の可能性を抑制するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６におけるＤＣセンサレスブラシレスモーター駆動用電源回路のブロック図である。実施の形態１から５と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置は、欠相比較部１１の比較結果に応じて動作する欠相比較記憶部２４を具備して構成している。

欠相比較記憶部２４は、欠相比較部１１の比較結果を記憶するラッチ回路（例えば、ＮＡＮＤ回路２素子から構成される）から構成され、ラッチ回路の出力は電力遮断部１３に接続されている。異常状態時には電流検出部９が中性点から比較部５へ流れる電流を検出し、モーター１を停止するとともに、欠相比較記憶部２４を動作させて電力遮断部１３を動作させる状態を継続させる。モーター１の使用者が異常状態を回復して、回復したことを確認した後に、欠相比較記憶部２４に具備されたリセット解除スイッチ２５（例えば、タクトスイッチ）を認識させて欠相比較記憶部２４をリセットして電力遮断部１３を再度通電状態に移行させることにより、インバータ回路３へ電力供給を行い、モーター１の再起動を可能にする。これにより、モーター１を意図的に停止して断線箇所からの漏電を防止する際に、前記異常状態が継続しているにも関わらず、強制的に再起動を実施すると、断線した箇所から漏電の可能性があるため、モーターの電力供給線２若しくはモーター１内部の巻線の断線による漏電の恐れを抑制するセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置を提供することができる。

本発明にかかるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置は、センサレスＤＣブラシレスモーターの欠相を検出してモーターを意図的に停止させて、漏電の可能性を抑制するものであり、一般住宅などに用いられる低消費電力を目的としたＤＣモーター搭載の換気装置に有用である。

１：モーター
２：電力供給線
３：インバータ回路
４：電源部
５：比較部
６：制御信号生成部
７：制御電圧生成部
８：モーター駆動部
９：電流検出部
１０：基準電圧分圧部
１１：欠相比較部
１２：電流センサ
１３：電力遮断部
１４：第１スイッチ
１５：第２スイッチ
１６：第１ヒューズ
１７：抵抗器
１８：可変抵抗器
１９：フィルタ回路
２０：第２ヒューズ
２１：第３スイッチ
２２：欠相検出表示部
２３：表示器
２４：欠相比較記憶部
２５：リセット解除スイッチ

Claims

センサレスＤＣブラシレスモーターの各巻線に順次通電するインバータ回路と、インバータ回路へ電力を供給する電源部と、各巻線に順次通電することよって生じる誘起電圧と中性点の中性点電圧とを比較する比較部と、比較部の比較状態に応じてモーターのローター位置を推定し、前記インバータ回路を動作させる制御信号を出力してインバータ回路を駆動させる制御信号生成部と、前記比較部と制御信号生成部とに制御電圧を供給する制御電圧生成部と、から構成されるセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動装置であって、中性点から比較部へ流れる電流を検出して電圧値を出力する電流検出部と、制御電圧を所定の分圧値に分圧する基準電圧分圧部と、制御電圧にて駆動され前記電圧値と前記分圧値とを比較する欠相比較部と、前記欠相比較部の比較結果に応じて前記インバータ回路への電力供給を遮断する電力遮断部を具備したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、電流検出部を電流センサから構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、電流検出部に中性点から比較部へ流れる電流を遮断する電流ヒューズを具備して構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、電流検出部に電流制限抵抗を具備して構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、電流検出部にフィルタ回路を具備して構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、基準電圧分圧部の抵抗分圧値を可変するように構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、電力遮断部をインバータ回路への電力を遮断する電流ヒューズから構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、電力遮断部をインバータ回路への電力を遮断する開閉器から構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、欠相比較部の比較結果に応じて動作する欠相検出表示部を具備して構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。
請求項１記載のセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置であって、欠相比較部の比較結果に応じて動作する欠相比較記憶部を具備して構成したことを特徴とするセンサレスＤＣブラシレスモーター駆動用欠相検出装置。