JP2014165926A - ブラシレスｄｃモータの位置情報検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動的に三相分の位置検出手段の出力電圧の振幅値を所望の値に調整することを目的とする。
【解決手段】ブラシレスＤＣモータの三相コイル１に駆動電圧を与えて駆動電流を供給する複数のスイッチング素子と複数の整流素子とで構成されるインバータ回路９と、ブラシレスＤＣモータの磁石製の回転子３の位置と速度を検出するそれぞれ電気角で１２０°の間隔で配置された三相分の３つの位置検出手段１０と、前記それぞれの位置検出手段１０の入力の一端と電源１６またはアース１５のどちらか一方に直列に設けた抵抗調整手段１１と、前記位置検出手段１０の出力信号に基づいて前記インバータ回路９を駆動する出力信号を生成する駆動信号生成手段１２を備えたブラシレスＤＣモータ駆動装置において、抵抗調整手段１１により位置検出手段１０の入力両端に流れる電流の量を調整することで位置検出手段１０の出力電圧の振幅値を所望の値に調整するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、内蔵した駆動回路を樹脂で密封したブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置に関するものである。

従来、この種のブラシレスＤＣモータは、長寿命、高信頼性および制御性の良さ等からレンジフード、天井埋め込み換気扇や浴室暖房換気扇等の換気装置、空気清浄機等の送風装置に搭載されることが多い。モータの駆動方式、形態としては、ｄｕｔｙを変化させることでＰＷＭ駆動するモータ駆動回路をモータの本体に内蔵した駆動回路内蔵型のブラシレスＤＣモータが主流であるが、ブラシレスＤＣモータの磁石で形成された回転子の位置情報の検出は、ホール素子等の位置検出手段により回転子の磁気を検出することで、回転子の位置情報を得る構成が一般的であり、そのブラシレスＤＣモータの回転子の位置情報の検出する一般的な構成について、図４および図５を参照しながら説明する。

図４は、ブラシレスＤＣモータ（以下、モータという）の回転子の位置情報を位置検出手段１０１により検出し、この位置検出手段１０１を過大な電圧や電流より保護するために位置検出手段１０１の入力の両端と電源１０２およびアース１０３との間に電流制限抵抗１０４Ａ、１０４Ｂを直列に挿入しており、三相モータの場合、図５に示すように、位置検出手段１０１は並列に接続された三相分の３つの位置検出手段１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０１Ｃにより構成されている。

また、ホール素子等の位置検出手段１０１は、入力抵抗値のばらつきや温度特性の変化が一般的に知られており、そのばらつきや温度特性の変化を抑えて、位置検出手段１０１の出力電圧の安定性を改善した構成も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その出力電圧の安定性を改善した構成について、図６および図７を参照しながら説明する。

図６は、回転子と、三相コイルと、回転子の位置情報を検出する位置検出手段１０１とを備えたモータにおいて、電源１０２とアース１０３間に第１の分圧端子１０５と第２の分圧端子１０６とを有する抵抗分圧回路１０７を形成し、第１の分圧端子１０５に第１のトランジスタ１０８のベースを接続し、第２の分圧端子１０６に第２のトランジスタ１０９のベースを接続して定電圧回路を構成するとともに、位置検出手段１０１の入力の両端をそれぞれ第１のトランジスタ１０８のエミッタおよび第２のトランジスタ１０９のエミッタに接続しており、三相モータの場合、図７に示すように、位置検出手段１０１は並列に接続された三相分の３つの位置検出手段１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０１Ｃにより構成され、同様に入力の両端をそれぞれ第１のトランジスタ１０８のエミッタおよび第２のトランジスタ１０９のエミッタに接続しており、位置検出手段１０１の入力抵抗値のばらつきや温度特性の変化が位置検出手段１０１の出力電圧に影響しなくて安定した出力電圧を得ることができる。

実公平７−２３０３９号公報

このような従来の三相のブラシレスＤＣモータにおいて、位置検出手段は、図８に示すように、回転子１１０が三相コイル１１１の内側にあるインナー型回転子、または回転子１１０が三相コイル１１１の外側にあるアウター型回転子のようにそのモータ構造に関わらず、円筒形の回転子１１０のどちから一方の端面側に配置したプリント基板１１２上から、電気角でそれぞれ１２０°毎の間隔を置いて回転子１１０の側面から等しい距離に実装されている。回転子１１０と位置検出手段１０１の距離はプリント基板１１２の配置の精度によって保たれるため、回転子１１０と位置検出手段１０１の物理的な距離はブラシレスＤＣモータの制御特性に影響するまでにはばらつかない。

しかし、小型化を目指して樹脂でモールドしたブラシレスＤＣモータでは、モータの駆動制御部と共に三相分の位置検出手段１０１を樹脂で密封することになる。この場合には、位置検出手段１０１が実装されたプリント基板１１２に樹脂の圧力が不均一に加わり、プリント基板１１２がたわみ、位置検出手段１０１の回転子１１０側面に対する距離を保てなくなり、回転子１１０と三相分の位置検出手段１０１との物理的な距離にばらつきが生じる。すなわち、三相分の位置検出手段１０１は、それぞれが検出する磁気の強さが異なり、結果として出力電圧の振幅値にばらつきが生じてしまう。ブラシレスＤＣモータの駆動制御部は定トルクで定回転数の制御において、振幅値にばらつきのある三相分の位置検出手段１０１の出力電圧を受け取ると、駆動出力電圧に時間幅のばらつきを生じ、それが回転ムラによるインバータの誤スイッチングにつながり、モータ効率が悪化してしまう一つの原因となる。

また、内蔵した駆動回路を三相分の位置情報検出装置も含め樹脂で密封した場合には、位置検出手段の出力電圧の振幅値を調整する電流制限抵抗も同様に樹脂で密封されてしまうため、電流制限抵抗を可変抵抗等で形成し、その可変抵抗が実装された部分のみ樹脂で密封しない構成とし、樹脂で密封した後で、可変抵抗の値を手ないしは機械で外部から調整する以外に、密封後に出力電圧の振幅値を調整するのは不可能であった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、内蔵した駆動回路を三相分の位置情報検出装置も含め樹脂で密封した場合においても、樹脂で密封した後で、部分密封しない構成を要さずとも、自動的に三相分の位置検出手段の出力電圧の振幅値を所望の値に調整するブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置とそれを内蔵して樹脂で密封したブラシレスＤＣモータを提供することを目的としている。

そして、この目的を達成するために、本発明は、ブラシレスＤＣモータの三相コイルに駆動電圧を与えて駆動電流を供給する複数のスイッチング素子と複数の整流素子とで構成されるインバータ回路と、ブラシレスＤＣモータの磁石で形成された回転子の位置と速度を検出するそれぞれ電気角で１２０°の間隔で配置された三相分の３つの位置検出手段と、前記それぞれの位置検出手段の入力の一端と電源またはアースのどちらか一方に直列に設けた抵抗調整手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づいて前記インバータ回路を駆動する出力信号を生成する駆動信号生成手段を備えたブラシレスＤＣモータ駆動装置において、前記それぞれの抵抗調整手段は、半導体スイッチとこれを制御するスイッチ制御手段から構成され、前記スイッチ制御手段は、前記半導体スイッチの状態を調整するスイッチ調整手段と、前記位置検出手段が出力する電圧値の差分を計算する出力差分計算手段と、前記出力差分計算手段の出力電圧とアース電位のゼロクロスの回数を所定回数カウントすると繰り返しリセットされるカウンタ手段と、前記カウンタ手段の値が毎回前記所定回数になるまでの間に、前記出力差分計算手段のＨｉｇｈ値およびＬｏｗ値をそれぞれ記憶できるＨｉｇｈ値記憶手段およびＬｏｗ値記憶手段と、前記Ｈｉｇｈ値記憶手段および前記Ｌｏｗ値記憶手段の差分を計算するピーク差分計算手段と、前記ピーク差分計算手段の出力電圧とあらかじめ設定していた電圧参照値の差分を計算する電圧正負判定手段と、前記電圧正負判定手段の差分の正負およびその大きさにより、前記スイッチ調整手段の動作を決定するスイッチ決定手段を備え、前記スイッチ決定手段は、前記電圧正負判定手段の差分が正の場合、前記位置検出手段に流れる電流が減少する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、差分が負の場合、前記位置検出手段に流れる電流が増加する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、また、差分がゼロの場合、前記スイッチ調整手段は調整せず、前記半導体スイッチはそのままの状態を保ち、前記位置検出手段に流れる電流が変化しないように動作するものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、ブラシレスＤＣモータの三相コイルに駆動電圧を与えて駆動電流を供給する複数のスイッチング素子と複数の整流素子とで構成されるインバータ回路と、ブラシレスＤＣモータの磁石で形成された回転子の位置と速度を検出するそれぞれ電気角で１２０°の間隔で配置された三相分の３つの位置検出手段と、前記それぞれの位置検出手段の入力の一端と電源またはアースのどちらか一方に直列に設けた抵抗調整手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づいて前記インバータ回路を駆動する出力信号を生成する駆動信号生成手段を備えたブラシレスＤＣモータ駆動装置において、前記それぞれの抵抗調整手段は、半導体スイッチとこれを制御するスイッチ制御手段から構成され、前記スイッチ制御手段は、前記半導体スイッチの状態を調整するスイッチ調整手段と、前記位置検出手段が出力する電圧値の差分を計算する出力差分計算手段と、前記出力差分計算手段の出力電圧とアース電位のゼロクロスの回数を所定回数カウントすると繰り返しリセットされるカウンタ手段と、前記カウンタ手段の値が毎回前記所定回数になるまでの間に、前記出力差分計算手段のＨｉｇｈ値およびＬｏｗ値をそれぞれ記憶できるＨｉｇｈ値記憶手段およびＬｏｗ値記憶手段と、前記Ｈｉｇｈ値記憶手段および前記Ｌｏｗ値記憶手段の差分を計算するピーク差分計算手段と、前記ピーク差分計算手段の出力電圧とあらかじめ設定していた電圧参照値の差分を計算する電圧正負判定手段と、前記電圧正負判定手段の差分の正負およびその大きさにより、前記スイッチ調整手段の動作を決定するスイッチ決定手段を備え、前記スイッチ決定手段は、前記電圧正負判定手段の差分が正の場合、前記位置検出手段に流れる電流が減少する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、差分が負の場合、前記位置検出手段に流れる電流が増加する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、また、差分がゼロの場合、前記スイッチ調整手段は調整せず、前記半導体スイッチはそのままの状態を保ち、前記位置検出手段に流れる電流が変化しないように動作するため、内蔵した駆動回路を三相分の位置検出手段も含め樹脂で密封した場合においても、樹脂で密封した後で、部分密封しない構成を要さずとも、三相分の位置検出手段の出力電圧の振幅値を所望の値に調整することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１のブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置を含めブラシレスＤＣモータ駆動装置を内蔵および樹脂で密封して一体化したブラシレスＤＣモータの断面図 同モータの構成を示すブロック図 同モータの位置情報検出装置の制御動作を示すブロック図 従来のブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置を示す回路図 同位置情報検出装置を三相化した回路図 従来の他のブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置を示す回路図 同位置情報検出装置を三相化した回路図 インナー型回転子構造のブラシレスＤＣモータの断面図

本発明の請求項１記載のブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置は、ブラシレスＤＣモータの三相コイルに駆動電圧を与えて駆動電流を供給する複数のスイッチング素子と複数の整流素子とで構成されるインバータ回路と、ブラシレスＤＣモータの磁石で形成された回転子の位置と速度を検出するそれぞれ電気角で１２０°の間隔で配置された三相分の３つの位置検出手段と、前記それぞれの位置検出手段の入力の一端と電源またはアースのどちらか一方に直列に設けた抵抗調整手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づいて前記インバータ回路を駆動する出力信号を生成する駆動信号生成手段を備えたブラシレスＤＣモータ駆動装置において、前記それぞれの抵抗調整手段は、半導体スイッチとこれを制御するスイッチ制御手段から構成され、前記スイッチ制御手段は、前記半導体スイッチの状態を調整するスイッチ調整手段と、前記位置検出手段が出力する電圧値の差分を計算する出力差分計算手段と、前記出力差分計算手段の出力電圧とアース電位のゼロクロスの回数を所定回数カウントすると繰り返しリセットされるカウンタ手段と、前記カウンタ手段のカウント値が毎回前記所定回数になるまでの間に、前記出力差分計算手段のＨｉｇｈ値およびＬｏｗ値をそれぞれ記憶できるＨｉｇｈ値記憶手段およびＬｏｗ値記憶手段と、前記Ｈｉｇｈ値記憶手段および前記Ｌｏｗ値記憶手段の差分を計算するピーク差分計算手段と、前記ピーク差分計算手段の出力電圧とあらかじめ設定していた電圧参照値の差分を計算する電圧正負判定手段と、前記電圧正負判定手段の差分の正負およびその大きさにより、前記スイッチ調整手段の動作を決定するスイッチ決定手段を備え、前記スイッチ決定手段は、前記電圧正負判定手段の差分が正の場合、前記位置検出手段に流れる電流が減少する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、差分が負の場合、前記位置検出手段に流れる電流が増加する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、また、差分がゼロの場合、前記スイッチ調整手段は調整せず、前記半導体スイッチはそのままの状態を保ち、前記位置検出手段に流れる電流が変化しないように動作するものである。

これにより、樹脂の密封により回転子と位置検出手段との物理的位置が本来設計していた位置よりも近づいて配置された場合、もしくは標準よりも感度の高い位置検出手段が配置された場合には、電圧正負判定手段の差分が正の値となり、スイッチ決定手段は、その大きさにより、流れる電流が減少する方向に半導体スイッチの状態が移行するようにスイッチ調整手段の動作を決定することとなる。また、回転子と位置検出手段との物理的位置が本来設計していた位置よりも遠のいて配置された場合、もしくは標準よりも感度の低い位置検出手段が配置された場合には、電圧正負判定手段の差分が負の値となり、スイッチ決定手段は、その大きさにより、流れる電流が増加する方向に半導体スイッチの状態が移行するようにスイッチ調整手段の動作を決定することとなる。このようにして、スイッチ調整手段の動作が決定されることで、半導体スイッチの状態が調整されて位置検出手段に直列に設けた抵抗調整手段の抵抗値が調整され、位置検出手段に流れる電流が調整されることとなり、位置検出手段それぞれの出力電圧の振幅値を所望の値に調整することができる。つまり、三相分の位置検出手段を駆動回路とともに樹脂で密封した場合において、部分密封しない構成を要さずとも、三相分の位置検出手段の出力電圧の振幅値を所望の値に調整することができるという効果を奏する。

また、本発明の請求項２記載のブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置は、ブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置を含めブラシレスＤＣモータ駆動装置をブラシレスＤＣモータに内蔵および樹脂で密封して一体化するものである。

これにより、本モータを搭載する送風装置に組み込みやすく、高効率なモータを搭載した省エネ性に優れる機器を構成できるという効果を奏する。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明のブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置を含めブラシレスＤＣモータ駆動装置を内蔵および樹脂で密封して一体化したブラシレスＤＣモータの断面図で、三相コイル１は、巻線２が巻装され、回転子３は、永久磁石４とシャフト５を一体化して形成されている。６はベアリング、７は金属製のブラケットである。８はプリント基板で、インバータ回路９、位置検出手段１０、抵抗調整手段１１および駆動信号生成手段１２がプリント基板８上に実装されている。プリント基板８は、コネクタ１３で外部回路と接続される。ここで、三相コイル１と電子部品が実装されたプリント基板８は絶縁を兼ねた樹脂、例えば、不飽和ポリエステルを主成分とする熱硬化性樹脂１４で隙間無く充填されて一体化している。

図２は、本発明のブラシレスＤＣモータの構成を示すブロック図で、本発明のブラシレスＤＣモータは、三相コイル１に駆動電圧を与えて駆動電流を供給する複数のスイッチング素子と複数の整流素子とで構成されるインバータ回路９と、ブラシレスＤＣモータの磁石で形成された回転子３の位置と速度を検出するそれぞれ電気角で１２０°の間隔で配置された三相分の３つの位置検出手段１０と、それぞれの位置検出手段１０の入力の一端とアース１５に直列に設けた抵抗調整手段１１と、位置検出手段１０の出力信号に基づいてインバータ回路９を駆動する出力信号を生成する駆動信号生成手段１２を備えている。

また、図２に示すように位置検出手段１０は、一例として、ホール素子等の磁極検知素子を用いて、三相コイル１と回転子３の磁極の切り換わりを検出し、回転速度に応じた速度情報と回転子３の位置情報を抵抗調整手段１１と駆動信号生成手段１２に出力するものである。

また、位置検出手段１０は、互いに位相が１８０°反転した２つの正弦波状の電圧値を出力するものである。

また、図２に示すように位置検出手段１０の抵抗調整手段１１と接続していない入力の一端は、位置検出手段１０に電圧を供給する電源１６と、直接接続されるものである。

また、三相コイル１には、スイッチング素子、例えば、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等をブリッジ接続したインバータ回路９が接続されており２００〔Ｖ〕程度の高圧直流電圧を印加するものである。

また、駆動信号生成手段１２は、位置検出手段１０の位置情報からインバータ回路９を駆動する出力信号を生成するものである。この出力信号は、インバータ回路９を介して三相コイル１に電流を流すＰＷＭ信号でＰＷＭの幅は外部からの速度指示信号によって与えられるものである。

また、図３に示すように抵抗調整手段１１は、三相分それぞれを半導体スイッチ１７とこれを制御するスイッチ制御手段１８とで構成している。

また、半導体スイッチ１７は、一例として、ＮＰＮトランジスタやＰＮＰトランジスタ等の半導体部品を用いて構成され、スイッチ制御手段１８により位置検出手段１０の入力両端に流れる電流値を変えることが可能である。

また、スイッチ制御手段１８は、スイッチ調整手段１９と、出力差分計算手段２０と、カウンタ手段２１と、Ｈｉｇｈ値記憶手段２２と、Ｌｏｗ値記憶手段２３と、ピーク差分計算手段２４と、電圧参照値２５と、電圧正負判定手段２６と、スイッチ決定手段２７を備えている。

また、図３に示すようにスイッチ調整手段１９は、半導体スイッチ１７の状態を構成する半導体部品の動作点を調整することにより半導体スイッチ１７を、位置検出手段１０の入力の一端とアースに直列に接続された抵抗値を変えることができる抵抗負荷とするものである。

また、出力差分計算手段２０は、位置検出手段１０が出力する互いに位相が１８０°反転した２つの正弦波状の電圧値の差分を計算するものであり、その出力もまた正弦波状の電圧値である。

また、カウンタ手段２１は、出力差分計算手段２０の出力電圧とアース１５の電位のゼロクロスの回数を所定回数カウントすると繰り返しリセットされるものである。

また、Ｈｉｇｈ値記憶手段２２は、カウンタ手段２１の値が毎回所定回数になるまでの間に、出力差分計算手段２０の出力電圧のＨｉｇｈ値を記憶できるものである。

また、Ｌｏｗ値記憶手段２３は、カウンタ手段２１の値が毎回所定回数になるまでの間に、出力差分計算手段２０の出力電圧のＬｏｗ値を記憶できるものである。

また、ピーク差分計算手段２４は、カウンタ手段２１の値が毎回所定回数になる際にＨｉｇｈ値記憶手段２２およびＬｏｗ値記憶手段２３の差分を計算するものである。

また、電圧正負判定手段２６は、ピーク差分計算手段２４の出力電圧とあらかじめ設定していた電圧参照値２５の差分を計算するものである。

また、スイッチ決定手段２７は、電圧正負判定手段２６の差分の正負およびその大きさにより、スイッチ調整手段１９の動作を決定するものである。

すなわち、スイッチ決定手段２７は、電圧正負判定手段２６の差分が正の場合、位置検出手段１０に流れる電流が減少する方向に半導体スイッチ１７の状態が移行するようにスイッチ調整手段１９を動作させるものである。

また、スイッチ決定手段２７は、電圧正負判定手段２６の差分が負の場合、位置検出手段１０に流れる電流が増加する方向に半導体スイッチ１７の状態が移行するようにスイッチ調整手段１９を動作させるものである。

また、スイッチ決定手段２７は、電圧正負判定手段２６の差分がゼロの場合、スイッチ調整手段１９は調整せず、半導体スイッチ１７はそのままの状態を保ち、位置検出手段１０に流れる電流が変化しないように動作させるものである。

なお、位置検出手段１０の入力の一端と電源１６との接続方法は、図２および図３に示すように直接接続する必要は必ずしもなく、位置検出手段１０を過大な電圧や電流より保護するために直列に設けた電流制限抵抗を介して接続する構成であってもよい。

また、位置検出手段１０の入力の一端と抵抗調整手段１１との接続方法は、図２および図３に示すようにアース１５と直列に接続する必要は必ずしもなく、位置検出手段１０の入力の一端と電源１６に直列に抵抗調整手段１１を接続し、アース１５は位置検出手段１０のもう一方の入力の一端と直接または位置検出手段１０を過大な電圧や電流より保護するために直列に設けた電流制限抵抗を介して接続する構成であってもよい。

上記構成において、ブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置の制御動作を図３のブロック図を用いて説明する。

まず、位置検出手段１０から正弦波状の電圧値が出力されると、出力差分計算手段２０でその正弦波状の電圧値の差分が計算される。

このとき、カウンタ手段２１は、出力差分計算手段２０の出力電圧とアース１５の電位がゼロクロスをするとゼロクロスの回数をカウントする。

また、Ｈｉｇｈ値記憶手段２２およびＬｏｗ値記憶手段２３は、カウンタ手段２１の値が所定回数になるまで、それぞれ出力差分計算手段２０の出力電圧のＨｉｇｈ値をおよびＬｏｗ値を記憶し続ける。

そして、ピーク差分計算手段２４は、カウンタ手段２１の値が所定回数になる際にＨｉｇｈ値記憶手段２２およびＬｏｗ値記憶手段２３の差分を計算し、電圧正負判定手段２６は、計算したピーク差分計算手段２４の出力電圧とあらかじめ設定していた電圧参照値２５との差分を計算する。

さて、樹脂の密封により回転子３と位置検出手段１０との物理的位置が本来設計していた位置よりも近づいて配置された場合、もしくは標準よりも感度の高い位置検出手段１０が配置された場合には、電圧正負判定手段２６の差分が正の値となり、スイッチ決定手段２７は、その大きさにより、位置検出手段１０に流れる電流が減少する方向に半導体スイッチ１７の状態が移行するようにスイッチ調整手段１９の動作を決定することとなる。

また、樹脂の密封により回転子３と位置検出手段１０との物理的位置が本来設計していた位置よりも遠のいて配置された場合、もしくは標準よりも感度の低い位置検出手段１０が配置された場合には、電圧正負判定手段２６の差分が負の値となり、スイッチ決定手段２７は、その大きさにより、位置検出手段１０に流れる電流が増加する方向に半導体スイッチ１７の状態が移行するようにスイッチ調整手段１９の動作を決定することとなる。

このようにして、スイッチ調整手段１９の動作が決定されることで、半導体スイッチ１７の状態が調整されて位置検出手段１０に直列に設けた抵抗調整手段１１の抵抗値が調整され、位置検出手段１０に流れる電流が調整されることとなり、位置検出手段１０それぞれの出力電圧の振幅値を所望の値に調整することができる。

つまり、三相分の位置検出手段１０を駆動回路とともに樹脂で密封した場合において、部分密封しない構成を要さずとも、三相分の位置検出手段１０の出力電圧の振幅値を所望の値に調整することができる。

本発明にかかるブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置は、内蔵した駆動回路を三相分の位置情報検出装置も含め樹脂で密封した場合においても、樹脂で密封した後で、部分密封しない構成を要さずとも、自動的に三相分の位置検出手段の出力電圧の振幅値を所望の値に調整することができるので、レンジフード、天井埋め込み換気扇や浴室暖房換気扇等の換気装置、空気清浄機等の送風装置に搭載されるブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置とそれを内蔵して樹脂で密封したブラシレスＤＣモータに有用である。

１ 三相コイル
２ 巻線
３ 回転子
４ 永久磁石
５ シャフト
６ ベアリング
７ ブラケット
８ プリント基板
９ インバータ回路
１０ 位置検出手段
１１ 抵抗調整手段
１２ 駆動信号生成手段
１３ コネクタ
１４ 熱硬化性樹脂
１５ アース
１６ 電源
１７ 半導体スイッチ
１８ スイッチ制御手段
１９ スイッチ調整手段
２０ 出力差分計算手段
２１ カウンタ手段
２２ Ｈｉｇｈ値記憶手段
２３ Ｌｏｗ値記憶手段
２４ ピーク差分計算手段
２５ 電圧参照値
２６ 電圧正負判定手段
２７ スイッチ決定手段
１０１ 位置検出手段
１０１Ａ 位置検出手段
１０１Ｂ 位置検出手段
１０１Ｃ 位置検出手段
１０２ 電源
１０３ アース
１０４Ａ 電流制限抵抗
１０４Ｂ 電流制限抵抗
１０５ 第１の分圧端子
１０６ 第２の分圧端子
１０７ 抵抗分圧回路
１０８ 第１のトランジスタ
１０９ 第２のトランジスタ
１１０ 回転子
１１１ 三相コイル
１１２ プリント基板

Claims (2)

1. ブラシレスＤＣモータの三相コイルに駆動電圧を与えて駆動電流を供給する複数のスイッチング素子と複数の整流素子とで構成されるインバータ回路と、ブラシレスＤＣモータの磁石で形成された回転子の位置と速度を検出するそれぞれ電気角で１２０°の間隔で配置された三相分の３つの位置検出手段と、前記それぞれの位置検出手段の入力の一端と電源またはアースのどちらか一方に直列に設けた抵抗調整手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づいて前記インバータ回路を駆動する出力信号を生成する駆動信号生成手段を備えたブラシレスＤＣモータ駆動装置において、前記それぞれの抵抗調整手段は、半導体スイッチとこれを制御するスイッチ制御手段から構成され、前記スイッチ制御手段は、前記半導体スイッチの状態を調整するスイッチ調整手段と、前記位置検出手段が出力する電圧値の差分を計算する出力差分計算手段と、前記出力差分計算手段の出力電圧とアース電位のゼロクロスの回数を所定回数カウントすると繰り返しリセットされるカウンタ手段と、前記カウンタ手段の値が毎回前記所定回数になるまでの間に、前記出力差分計算手段のＨｉｇｈ値およびＬｏｗ値をそれぞれ記憶できるＨｉｇｈ値記憶手段およびＬｏｗ値記憶手段と、前記Ｈｉｇｈ値記憶手段および前記Ｌｏｗ値記憶手段の差分を計算するピーク差分計算手段と、前記ピーク差分計算手段の出力電圧とあらかじめ設定していた電圧参照値の差分を計算する電圧正負判定手段と、前記電圧正負判定手段の差分の正負およびその大きさにより、前記スイッチ調整手段の動作を決定するスイッチ決定手段を備え、前記スイッチ決定手段は、前記電圧正負判定手段の差分が正の場合、前記位置検出手段に流れる電流が減少する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、差分が負の場合、前記位置検出手段に流れる電流が増加する方向に前記半導体スイッチの状態が移行するように前記スイッチ調整手段により調整し、また、差分がゼロの場合、前記スイッチ調整手段は調整せず、前記半導体スイッチはそのままの状態を保ち、前記位置検出手段に流れる電流が変化しないように動作することを特徴とするブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置。
2. ブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置を含めブラシレスＤＣモータ駆動装置をブラシレスＤＣモータに内蔵および樹脂で密封して一体化したことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスＤＣモータの位置情報検出装置。

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