JP2016039778A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. ステータと、永久磁石ロータとを有する永久磁石モータのための駆動回路であって、前記ステータは、ステータコアと、該ステータコアに巻かれて第１のノードと第２のノードとの間にＡＣ電源と直列に接続されるように適合されたステータ巻線とを含み、前記駆動回路は、
   前記第１のノードと前記第２のノードとの間に接続された制御可能な双方向ＡＣスイッチと、
   前記第１のノードと前記第２のノードとの間に、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチと並列に接続されたＡＣ−ＤＣ変換回路と、
   前記永久磁石ロータの磁極位置を検出するように構成された位置センサと、
   前記ステータ巻線が前記ロータを一定方向のみに回転させるように、前記永久磁石ロータの前記磁極位置及び前記ＡＣ電源の極性に基づいて、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチを所定の方法でスイッチオン状態とスイッチオフ状態との間で切り替えるように制御するよう構成されたスイッチ制御回路と、
   を備え、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチによって前記第１のノードと前記第２のノードが短絡した時に前記ＡＣ−ＤＣ変換回路に電流が流れない、
   ことを特徴とする駆動回路。
2. 前記制御可能な双方向ＡＣスイッチは、トライアックを含む、
   請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記第１のノードに前記トライアックの第１の陽極が接続され、前記第２のノードに前記トライアックの第２の陽極が接続され、前記スイッチ制御回路に前記トライアックの制御電極が接続される、
   請求項２に記載の駆動回路。
4. 前記ＡＣ−ＤＣ変換回路は、高電圧出力端子及び低電圧出力端子を有する全波ブリッジ整流器を含む、
   請求項３に記載の駆動回路。
5. 前記高電圧出力端子と前記低電圧出力端子との間にツェナーダイオードが接続される、請求項４に記載の駆動回路。
6. 前記ＡＣ−ＤＣ変換回路は、前記第１のノードと前記第２のノードとの間に、それぞれ第１の抵抗器及び第２の抵抗器を介して並列に逆向きに接続された第１のダイオード及び第２のダイオードを有し、前記第１の抵抗器と前記第１のダイオードの陰極との接続点に、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の高電圧出力端子が形成され、前記第２の抵抗器と前記第２のダイオードの陽極との接続点に、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の低電圧出力端子が形成され、前記第１のダイオード及び前記第２のダイオードは、ツェナーダイオードである、
   請求項３に記載の駆動回路。
7. 前記ＡＣ−ＤＣ変換回路は、前記第１のノードと前記第２のノードとの間に前記全波ブリッジ整流器と直列に接続された第１の抵抗器を含む、
   請求項４に記載の駆動回路。
8. 前記全波ブリッジ整流器は、並列に接続された２つの整流器分岐を有し、該２つの整流器分岐の一方は、直列に逆向きに接続された第１のダイオード及び第３のダイオードを含み、前記２つの整流器分岐の他方は、直列に逆向きに接続された第２のダイオード及び第４のダイオードを含み、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記高電圧出力端子は、前記第１のダイオードの陰極と前記第３のダイオードの陰極との接続点に形成され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記低電圧出力端子は、前記第２のダイオードの陽極と前記第４ダイオードの陽極との接続点に形成される、
   請求項４に記載の駆動回路。
9. 前記第２のダイオード及び前記第４のダイオードは、ツェナーダイオードである、
   請求項８に記載の駆動回路。
10. 前記全波ブリッジ整流器は、並列に接続された２つの整流器分岐を有し、該２つの整流器分岐の一方は、直列に逆向きに接続された２つのシリコン制御整流器を含み、前記２つの整流器分岐の他方は、直列に逆向きに接続された第２のダイオード及び第４のダイオードを含み、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記高電圧出力端子は、前記２つのシリコン制御整流器の陰極同士の接続点に形成され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記低電圧出力端子は、前記第２のダイオードの陽極と前記第４のダイオードの陽極との接続点に形成される、
    請求項４に記載の駆動回路。
11. 前記２つのシリコン制御整流器の陰極に接続された第１の信号端子と、前記２つのシリコン制御整流器の制御端子に接続された第２の信号端子とをさらに備え、前記第１の信号端子は基準電圧に接続され、前記駆動回路が正常に動作している場合、前記２つのシリコン制御整流器は、前記第２の信号端子から入力される制御信号によって所定の方法でスイッチオン状態とスイッチオフ状態との間で確実に切り替えられ、或いは前記駆動回路が機能していない場合、前記第２の信号端子から入力される制御信号によって前記２つのシリコン制御整流器をオフにすることができる、
    請求項１０に記載の駆動回路。
12. 前記ＡＣ−ＤＣ変換回路は、高電圧出力端子及び低電圧出力端子を有し、前記スイッチ制御回路は、前記高電圧出力端子に接続された第１の端子と、前記位置センサの出力端子に接続された第２の端子と、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極に接続された第３の端子とを有し、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記高電圧出力端子は、前記位置センサの正の電源端子に接続され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記低電圧出力端子は、前記位置センサの負の電源端子に接続される、
    請求項１、２又は３に記載の駆動回路。
13. 前記スイッチ制御回路の前記第３の端子と前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極との間にプリセットステアリング回路が配置され、該プリセットステアリング回路は、前記第３の端子と前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極との間に接続された第１のジャンパスイッチと、前記第３の端子と前記制御電極との間に前記第１のジャンパスイッチと並列に接続された、直列に接続された第２のジャンパスイッチ及びインバータとを含む、
    請求項１２に記載の駆動回路。
14. 前記スイッチ制御回路は、第３の抵抗器と、第４の抵抗器と、前記位置センサの前記出力端子と前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極との間に直列に逆向きに接続された第５のダイオード及び第６のダイオードとをさらに有し、前記位置センサの前記出力端子に前記第５のダイオードの陰極が接続され、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極に前記第６のダイオードの陰極が接続され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記高電圧出力端子に前記第３の抵抗器の一方の端子が接続され、前記第５のダイオードの陽極と前記第６のダイオードの陽極との接続点に前記第３の抵抗器の他方の端子が接続され、前記第５のダイオードの陰極及び前記第６のダイオードの陰極に前記第４の抵抗器の２つの端子がそれぞれ接続される、
    請求項１２に記載の駆動回路。
15. 前記スイッチ制御回路は、第３の抵抗器と、第５のダイオードと、前記位置センサの前記出力端子と前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極との間に直列に接続された第４の抵抗器及び第６のダイオードとをさらに有し、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極に、前記第６のダイオードの陽極が接続され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記高電圧出力端子に、前記第３の抵抗器の一方の端子が接続され、前記第５のダイオードの陽極と前記位置センサの前記出力端子との接続点に、前記第３の抵抗器の他方の端子が接続され、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極に、前記第５のダイオードの陰極が接続される、
    請求項１２に記載の駆動回路。
16. 前記スイッチ制御回路は、第３の抵抗器と、ＮＰＮトランジスタと、前記位置センサの出力端子と前記制御可能な双方向ＡＣスイッチの前記制御電極との間に直列に接続された第４の抵抗器及び第５のダイオードとをさらに有し、前記位置センサの前記出力端子に、前記第５のダイオードの陰極が接続され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記高電圧出力端子に、前記第３の抵抗器の一方の端子が接続され、前記位置センサの前記出力端子に、前記第３の抵抗器の他方の端子が接続され、前記位置センサの前記出力端子に、前記ＮＰＮトランジスタのベースが接続され、前記第５のダイオードの陽極に、前記ＮＰＮトランジスタのエミッタが接続され、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路の前記高電圧出力端子に、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタが接続される、
    請求項１２に記載の駆動回路。
17. 前記ステータと前記永久磁石ロータとの間に不均一な間隙が形成され、前記永久磁石ロータの停止時に、前記永久磁石ロータの極軸が、前記ステータの中心軸に対して角度オフセットを有する、
    請求項１から１６のいずれか１項に記載の駆動回路。
18. 前記永久磁石ロータは、前記モータの定常動作中、前記ＡＣ電源の周波数をｆ、前記ロータの極対の数をｐとする６０ｆ／ｐの一定回転速度で動作する、
    請求項１から１７のいずれか１項に記載の駆動回路。
19. 第１のノードと第２のノードとの間にＡＣ電源と直列に接続されるように適合された、電気モータのための駆動回路であって、
    制御可能な双方向ＡＣスイッチと、
    前記第１のノードと前記第２のノードとの間に前記制御可能な双方向ＡＣスイッチと並列に接続されたＡＣ−ＤＣ変換回路と、
    前記モータの前記ロータの位置を検出するように構成された位置センサと、
    前記ロータの位置及び前記ＡＣ電源の極性に基づいて、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチを導電性又は非導電性になるように予め設定した方法で制御するよう構成されたスイッチ制御回路と、
    を備えることを特徴とする駆動回路。
20. ステータと、該ステータに対して回転可能なロータとを有する同期モータのための駆動回路であって、前記ステータは、ステータコアと、該ステータコアに巻かれて第１のノードと第２のノードとの間にＡＣ電源と直列に接続されるように適合されたステータ巻線とを含み、前記ロータは、少なくとも１つの永久磁石を含むとともに、前記モータの定常段階中に、前記ＡＣ電源の周波数をｆ、前記ロータの極対の数をｐとする６０ｆ／ｐの一定回転速度で動作し、前記駆動回路は、
    制御可能な双方向ＡＣスイッチと、
    前記第１のノードと前記第２のノードとの間に前記制御可能な双方向ＡＣスイッチと並列に接続されたＡＣ−ＤＣ変換回路と、
    前記ロータの位置を検出するように構成された位置センサと、
    前記モータの始動段階中に前記ステータ巻線が前記ロータを所定の方向のみに回転させるように、前記ロータの位置及び前記ＡＣ電源の極性に基づいて、前記制御可能な双方向ＡＣスイッチを導電性又は非導電性になるように予め設定した方法で制御するよう構成されたスイッチ制御回路と、
    を備えることを特徴とする駆動回路。