JP2024005601A - モータ制御ユニット、モータおよびポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータから発生するノイズを抑制することが可能なモータ制御ユニットを提供すること。
【解決手段】モータ制御ユニット１０は、駆動電圧線１３と、３相コイル６の中性点６５に接続されるコモン線１４と、駆動電圧線１３に直列に電気的に接続されたインダクタ１８と、駆動電圧線１３におけるインバータ１２とインダクタ１８との間の部分とグランド１００との間に電気的に接続された第１コンデンサ２１と、第１コンデンサ２１より駆動電圧線１３における入力側の部分とグランド１００との間に電気的に接続された第２コンデンサ２２と、第２コンデンサ２２とグランド１００との間に電気的に接続された第３コンデンサ２３と、ステータコア７０に電気的に接続されたコア接続線２０と、を有する。コモン線１４は、第２コンデンサ２２と第３コンデンサ２３との間に電気的に接続される。コア接続線２０は、グランド１００に電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ポンプ装置等で使用されるモータに関する。また、本発明は、このモータを制御するモータ制御ユニットに関する。

特許文献１には、ポンプ装置が開示されている。同文献のポンプは、モータと、モータのロータに固定されるインペラと、インペラを収容しポンプ室を区画するケースとを有する。このモータは、中心軸を中心として回転可能なロータと、３相コイルを備えるステータコアとを有する。

上記ポンプ装置のモータとして、ノイズ対策が施されたモータを用いることがある（例えば、特許文献２）。特許文献２のモータは、３相コイルの中性点と予め定める基準電位との間に並列に配置された１つのコンデンサを備える制御装置を有する。制御装置は、コンデンサを備えるので、中性点の電圧が平滑化する。これにより、モータから発生するノイズが抑制される。

特開２０２０－１５９３３６号公報 特開２００１－３５２７９２号公報

ここで、ポンプ装置は、他の精密機器とともに使用されることが多くなってきており、車載用途ポンプなどの用途で使用される場合には、ポンプ装置のモータから発生するノイズをさらに抑制することが求められている。この場合、特許文献２のモータをポンプ装置に用いるだけでは、ノイズ対策としては十分ではないという問題がある。そして、本願発明者は、ノイズ対策を検討した結果、モータのステータコアから発生するノイズの影響が大きく、このノイズを抑制する必要があるとの知見を得た。

そこで、本発明の課題は、モータから発生するノイズを抑制することが可能なモータ制御ユニットを提供することにある。また、モータ制御ユニットを有するモータおよびこのモータを有するポンプ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のモータ制御ユニットは、ステータコアに巻回された３相コイルを備えるモータを制御するモータ制御ユニットにおいて、前記モータの回転を制御信号により制御するモータ制御部と、前記モータ制御部からの出力信号に基づいて前記３相コイルに、駆動電源から供給される駆動電圧を印加するインバータと、前記駆動電圧を前記インバータに供給する駆動電圧線と、前記３相コイルの中性点に電気的に接続されるコモン線と、前記駆動電圧線に直列に電気的に接続されたインダクタと、前記駆動電圧線における前記インバータと前記インダクタとの間の部分とグランドとの間に電気的に接続された第１コンデンサと、前記第１コンデンサより前記駆動電圧線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続された第２コンデンサと、前記第２コンデンサとグランドとの間に電気的に接続された第３コンデンサと、前記ステータコアに電気的に接続されたコア接続線と、を有し、前記コモン線は、前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとの間に電気的に接続され、前記コア接続線は、グランドに電気的に接続されること
を特徴とする。

本発明では、駆動電圧線に直列に電気的に接続されたインダクタと、駆動電圧線におけるインバータとインダクタとの間の部分とグランドとの間に電気的に接続された第１コンデンサと、を有する。このように構成すれば、駆動電圧線を流れる駆動電圧を平滑化することができるので、駆動電圧線で発生するノイズを抑制することが可能である。

また、本発明では、第１コンデンサより駆動電圧線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続された第２コンデンサと、第２コンデンサとグランドとの間に電気的に接続された第３コンデンサと、を有する。コモン線は、第２コンデンサと第３コンデンサとの間に電気的に接続される。このように構成すれば、コモン線に電気的に接続された中性点は、第２コンデンサおよびと第３コンデンサによってクランプされているので、中性点に比較的大きな振幅の電圧が発生した場合でも、電圧を平滑化することができる。これにより、モータで発生するノイズを抑制することが可能である。

また、本発明では、ステータコアに電気的に接続されたコア接続線を備える。コア接続線は、グランドに電気的に接続される。このように構成すれば、モータのステータコアで発生するノイズを抑制することができるので、モータで発生するノイズを、より抑制することが可能である。

本発明において、前記コア接続線は、前記コモン線に電気的に接続され、前記コモン線を介してグランドに電気的に接続されることとすることができる。また、本発明において、前記接続線は、直接グランドに電気的に接続されることとすることができる。

本発明において、前記第２コンデンサおよび前記第３コンデンサのそれぞれの静電容量をＣ１とすると、次の条件式
０．０４７μＦ≦Ｃ１≦０．３３μＦ
を満たすことが好ましい。ここで、第２コンデンサおよび第３コンデンサのそれぞれの静電容量Ｃ１は、０．０４７μＦより小さい場合には、中性点の電圧を平滑化することが十分にできず、モータで発生するノイズ低減効果が比較的低い。また、それぞれの静電容量Ｃ１は、０．３３μＦより大きい場合には、中性点の電圧が平滑化されすぎるため、モータの回転特性が比較的低下する。これにより、モータの性能を発揮することが困難となる。したがって、第２コンデンサおよび第３コンデンサのそれぞれの静電容量Ｃ１は、０．０４７μＦ≦Ｃ１≦０．３３μＦを満たせば、モータの回転特性を低下させることなく、モータで発生するノイズを抑制することが可能である。

本発明において、前記第２コンデンサは、前記インダクタより前記駆動電圧線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続されることが好ましい。このように構成すれば、第２コンデンサがインダクタより駆動電圧線における出力側の部分とグランドとの間で電気的に接続される場合と比べて、モータで発生するノイズを抑制する効果が大きい。

本発明において、前記第１コンデンサの静電容量をＣ２とすると、次の条件式
１００μＦ≦Ｃ２
を満たすことが好ましい。ここで、第１コンデンサの静電容量Ｃ２が１００μＦより小さい場合には、電流リップが比較的大きくなりやすく、駆動電圧線を流れる駆動電圧を十分に平滑化することができない。このため、駆動電圧線で発生するノイズを効果的に抑制することが難しい。したがって、第１コンデンサの静電容量Ｃ２は、１００μＦ≦Ｃ２を満たせば、電圧線で発生するノイズを抑制することが可能である。また、電流リップルが抑制されるので、第１コンデンサが過度に発熱しない。したがって、第１コンデンサの特性
および信頼性を確保することができる。

本発明において、前記制御信号を前記モータ制御部に入力するための制御信号線と、前記制御信号線とグランドとの間に電気的に接続された第４コンデンサと、を有することが好ましい。このように構成すれば、制御信号線で伝達される制御信号を平滑化することができるので、制御信号線で発生するノイズを除去することが可能である。

本発明において、前記第４コンデンサより前記制御信号線における入力側の部分において、前記制御信号線に直列に電気的に接続されたフェライトビーズと、前記フェライトビーズより前記制御信号線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続された第６コンデンサと、を有するが好ましい。このように構成すれば、制御信号線で発生するノイズを、より除去することが可能である。

本発明において、前記モータの回転数に応じた回転数信号を外部機器に伝達するためのＦＧ出力線と、前記ＦＧ出力線とグランドとの間に電気的に接続された第５コンデンサと、を有することが好ましい。このように構成すれば、ＦＧ出力線で伝達される回転数信号を平滑化することができるので、ＦＧ出力線で発生するノイズを除去することが可能である。

本発明において、前記第５コンデンサの静電容量をＣ３とすると、次の条件式
Ｃ３≦０．１μＦ
を満たすことが好ましい。ここで、第５コンデンサの静電容量Ｃ３は、０．１μＦより大きい場合には、ＦＧ出力線で発生するノイズを除去することができるが、回転数信号の出力波形が比較的鈍りやすい。このため、外部機器がモータの回転数信号を精度よく検知できないので、モータを所望の回転数に制御することが難しくなる。したがって、第５コンデンサの静電容量Ｃ３は、Ｃ３≦０．１μＦを満たせば、ＦＧ出力線で発生するノイズを除去することが可能であるとともに、モータを所望の回転数に制御することが可能である。

本発明のモータは、中心軸を中心として回転可能なロータと、３相コイルを備えるステータコアと、上記のモータ制御ユニットと、を有することを特徴とする。このように構成すれば、モータで発生するノイズを抑制することが可能となる。

本発明のポンプ装置は、上記のモータと、前記ロータに固定されるインペラと、前記インペラを収容し、ポンプ室を区画するケースとを有することを特徴とする。このように構成すれば、ポンプ装置から発生するノイズが抑制されているので、ポンプ装置の周辺で用いられる精密機器は、ノイズの影響を受けにくい。

本発明によれば、インダクタおよび第１コンデンサによって駆動電圧線を流れる駆動電圧を平滑化することができるので、駆動電圧線で発生するノイズを抑制することが可能である。また、コモン線に電気的に接続された中性点は、第２コンデンサおよびと第３コンデンサによってクランプされているので、中性点に比較的大きな振幅の電圧が発生した場合でも、電圧を平滑化することができる。さらに、グランドに電気的に接続されたコア接続線は、モータのステータコアで発生するノイズを抑制することができる。これにより、モータ制御ユニットは、モータで発生するノイズを抑制することが可能である。

本発明の実施形態に係るポンプ装置の断面を模式的に示す説明図である。 実施形態１のモータ制御ユニットの概略の回路図である。 比較例のモータ制御ユニットの概略の回路図である。 ノイズ低減効果を説明する図である。 コンデンサの静電容量を比較した図である。 実施形態２のモータ制御ユニットの概略の回路図である。

（実施形態１）
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るポンプ装置の断面を模式的に示す説明図である。図１に示すように、ポンプ装置１は、中心軸Ｌを中心として回転可能なロータ５を備えるモータ２と、ロータ５に対して中心軸Ｌの一方側Ｌ１に固定されるインペラ３と、インペラ３を収容し、ポンプ室４Ａを区画するケース４とを有する。ケース４は、モータ２の一方側Ｌ１からモータ２に取り付けられる。ポンプ装置１は、インペラ３がロータ５と一体に中心軸Ｌを中心として回転することによりポンプ室４Ａ内の流体を移動させる。

モータ２は、中心軸Ｌを中心として回転可能なロータ５と、３相コイル６を備えるステータ７と、ステータ７を覆う樹脂封止部材８と、３相コイル６に接続された回路基板９とを備える。モータ２は３相モータであり、３相コイル６には、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、およびＷ相コイルが含まれている。３相コイル６は、ステータ７のステータコア７０にインシュレータ７１を介して巻回されている。ロータ５の外周面には、磁石が設けられている。

回路基板９は、ステータ７の他方側Ｌ２に位置する。回路基板９には、モータ２を制御するためのモータ制御ユニット１０が構成されている。モータ制御ユニット１０は、３相コイル６に対する給電を制御することにより、モータ２の回転を制御する。

図２は、モータ制御ユニット１０の概略の回路図である。図２に示すように、モータ制御ユニット１０によって制御されるモータ２は、Ｕ相コイル６１、Ｖ相コイル６２、およびＷ相コイル６３を備えている。３相コイル６はスター結線されている。

モータ制御ユニット１０は、モータ２の回転をＰＷＭ信号により制御するモータ制御部１１と、モータ制御部１１からの出力信号に基づいて３相コイル６に、駆動電源から供給される駆動電圧を印加するインバータ１２と、駆動電圧をインバータ１２に供給する駆動電圧線１３と、３相コイル６の中性点６５に接続されるコモン線１４と、ステータコア７０に電気的に接続されたコア接続線２０と、を備える。モータ制御ユニット１０は、外部機器からのＰＷＭ信号をモータ制御部１１に入力するための制御信号線１５と、モータ２の回転数に応じた回転数信号を外部機器に伝達するためのＦＧ出力線１６とを備える。

モータ制御ユニット１０は、インダクタ１８と、第１コンデンサ２１と、第２コンデンサ２２と、第３コンデンサ２３と、第４コンデンサ２４と、第５コンデンサ２５と、第６コンデンサ２６と、フェライトビーズ１９とを有する。

モータ制御部１１は、回路基板９に配置されたＩＣチップ等からなる。モータ制御部１１は、外部機器から入力されるＰＷＭ信号に基づいて、インバータ１２を制御するための出力信号を出力する。また、モータ制御部１１は、ロータ５の回転数に応じた回転数信号を外部機器に出力する。外部機器は、回転数信号に基づいて、モータ２を所望の回転数にするために、ＰＷＭ信号をモータ制御部１１に出力する。

インバータ１２は、Ｕ相用の上下のアームを構成するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、Ｖ相用の上下のアームを構成するスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、Ｗ相用の上下のアーム
を構成するスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６とを備える。各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６には、例えば、ＭＯＳ型ＦＥＴが使用されている。

スイッチング素子Ｑ１のドレイン、スイッチング素子Ｑ３のドレインおよびスイッチング素子Ｑ５のドレインは、駆動電圧線１３と接続している。スイッチング素子Ｑ２のソース、スイッチング素子Ｑ４のソースおよびスイッチング素子Ｑ６のソースは、シャント抵抗Ｒｓを介してグランド１００と接続している。シャント抵抗Ｒｓの両端は出力線１２１および出力線１２２から抵抗Ｒ３３、Ｒ３４を介してモータ制御部１１に接続されている。

スイッチング素子Ｑ１のソースとスイッチング素子Ｑ２のドレインとには、３相コイル６のＵ相コイル６１が接続されている。スイッチング素子Ｑ３のソースとスイッチング素子Ｑ４のドレインとには、３相コイル６のＶ相コイル６２が接続されている。スイッチング素子Ｑ５のソースとスイッチング素子Ｑ６のドレインとには、３相コイル６のＷ相コイル６３が接続されている。

スイッチング素子Ｑ１のソースとスイッチング素子Ｑ２のドレインとには、３相コイル６のＵ相コイル６１が接続された側とは反対側において、コンデンサ５１が接続されている。スイッチング素子Ｑ３のソースとスイッチング素子Ｑ４のドレインとには、３相コイル６のＶ相コイル６２が接続された側とは反対側において、コンデンサ５２が接続されている。スイッチング素子Ｑ５のソースとスイッチング素子Ｑ６のドレインとには、３相コイル６のＷ相コイル６３が接続された側とは反対側において、コンデンサ５３が接続されている。コンデンサ５１～５３は、ブートストラップ回路の充放電用コンデンサとなる。

コンデンサ５１～５３とモータ制御部１１との間には、ブートストラップ用のダイオードＤ３１～Ｄ３３がそれぞれ接続されている。ダイオードＤ３１～Ｄ３３は、抵抗Ｒ３１を介して、モータ制御部１１と接続している。

各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のゲートとソースとの間には、抵抗Ｒ１１～Ｒ１６がそれぞれ接続されている。各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のゲートとモータ制御部１１との間には、抵抗Ｒ２１～Ｒ２６がそれぞれ接続されている。各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のドレインとソースとの間には、フィルタ４１～４６がそれぞれ接続されている。フィルタ４１～４６は、直列接続された抵抗とコンデンサとから構成されている。

インバータ１２は、駆動電圧線１３から供給される駆動電圧を各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチングによって３相交流に変換し、３相交流の駆動電圧をモータ２に流すことによって、モータ２のロータ５を回転させる回路である。インバータ１２は、モータ制御部１１が出力した出力信号に基づいて、モータ２を駆動する。

駆動電圧線１３は、モータ制御部１１およびインバータ１２に電力を供給する。本形態では、定格１２Ｖの電圧が駆動電圧線１３にかかっている。駆動電圧線１３には、インダクタ１８と、第１コンデンサ２１とが接続されている。インダクタ１８は、駆動電圧線１３に直列に電気的に接続されている。第１コンデンサ２１は、駆動電圧線１３におけるインバータ１２とインダクタ１８との間の部分とグランドとの間に電気的に接続されている。本形態では、第１コンデンサ２１の静電容量Ｃ２は、１５０μＦである。

駆動電圧線１３には、コンデンサ２７と、ダイオード３１とが接続されている。コンデンサ２７は、第１コンデンサ２１より駆動電圧線１３における出力側の部分とグランド１００との間に電気的に接続されている。ダイオード３１は、駆動電圧線１３におけるインダクタ１８と第１コンデンサ２１との間の部分とグランド１００との間に電気的に接続さ
れている。

駆動電圧線１３には、第１線１３１および第２線１３２が接続されている。第１線１３１および第２線１３２は、モータ制御部１１と電気的に接続し、モータ制御部１１に電力を供給する。第１線１３１は、コンデンサ２７より出力側で分岐し、モータ制御部１１と電気的に接続している。第１線１３１には、グランド１００と電気的に接続されたコンデンサ２８が接続されている。第２線１３２は、抵抗Ｒ３２を介して、モータ制御部１１と電気的に接続している。

駆動電圧線１３には、第２コンデンサ２２が接続されている。第２コンデンサ２２は、第１コンデンサ２１より駆動電圧線１３における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続されている。より具体的には、第２コンデンサ２２は、インダクタ１８より駆動電圧線１３における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続されている。第３コンデンサ２３は、第２コンデンサ２２とグランド１００との間に電気的に接続されている。すわなち、第２コンデンサ２２およびと第３コンデンサ２３は、インダクタ１８より駆動電圧線１３における入力側において、駆動電圧線１３とグランド１００との間に直列接続されている。本形態では、第２コンデンサ２２と第３コンデンサ２３とは、同一のコンデンサで構成されている。すなわち、第２コンデンサ２２の静電容量Ｃ１と第３コンデンサ２３の静電容量Ｃ１とは、同一である。第２コンデンサ２２および第３コンデンサ２３のそれぞれの静電容量Ｃ１は、０．１μＦである。

ここで、コモン線１４は、第２コンデンサ２２と第３コンデンサ２３との間に電気的に接続されている。すなわち、コモン線１４に電気的に接続された中性点６５は、第２コンデンサ２２およびと第３コンデンサ２３によってクランプされている。また、第３コンデンサ２３とグランド１００との間には、グランド線１７が接続されている。

また、コア接続線２０は、グランド１００に電気的に接続されている。より具体的には、コア接続線２０は、コモン線１４に電気的に接続され、コモン線１４を介してグランド１００に電気的に接続されている。

制御信号線１５は、外部機器からのＰＷＭ信号をモータ制御部１１に伝達する。制御信号線１５には、フェライトビーズ１９と、第４コンデンサ２４と、第６コンデンサ２６と、抵抗Ｒ３とが接続されている。第４コンデンサ２４は、制御信号線１５とグランド１００との間に電気的に接続されている。フェライトビーズ１９は、第４コンデンサ２４より制御信号線１５における出力側の部分において、制御信号線１５に直列に電気的に接続されている。第６コンデンサ２６は、フェライトビーズ１９より制御信号線１５における出力側の部分とグランド１００との間に電気的に接続されている。抵抗Ｒ３は、第６コンデンサ２６より制御信号線１５における出力側の部分において、制御信号線１５に直列に電気的に接続されている。

制御信号線１５には、第１線１３１と接続する第３線１５１が接続されている。第３線１５１は、フェライトビーズ１９と抵抗Ｒ３との間において、制御信号線１５と電気的に接続している。第３線１５１には、抵抗Ｒ２が直列に電気的に接続されている。

ＦＧ出力線１６は、モータ制御部１１から出力されたモータ２の回転数信号を外部機器に伝達する。ＦＧ出力線１６には、第５コンデンサ２５と、抵抗Ｒ１と、ＮＯＴゲートＱ７とが接続されている。第５コンデンサ２５は、ＦＧ出力線１６とグランド１００との間に電気的に接続されている。抵抗Ｒ１は、第５コンデンサ２５よりＦＧ出力線１６における入力側の部分において、ＦＧ出力線１６に直列に電気的に接続されている。ＮＯＴゲートＱ７は、抵抗Ｒ１よりＦＧ出力線１６における入力側の部分において、ＦＧ出力線１６
に直列に電気的に接続されている。本形態では、第５コンデンサ２５の静電容量Ｃ３は、０．０４７μＦである。

（作用効果）
本形態のモータ制御ユニット１０は、駆動電圧線１３に直列に電気的に接続されたインダクタ１８と、駆動電圧線１３におけるインバータ１２とインダクタ１８との間の部分とグランド１００との間に電気的に接続された第１コンデンサ２１と、を有する。このように構成すれば、駆動電圧線１３を流れる駆動電圧を平滑化することができるので、駆動電圧線１３で発生するノイズを抑制することが可能である。

また、本形態のモータ制御ユニット１０は、第１コンデンサ２１より駆動電圧線１３における入力側の部分とグランド１００との間に電気的に接続された第２コンデンサ２２と、第２コンデンサ２２とグランド１００との間に電気的に接続された第３コンデンサ２３と、を有する。コモン線１４は、第２コンデンサ２２と第３コンデンサ２３との間に電気的に接続される。したがって、コモン線１４に電気的に接続された中性点６５は、第２コンデンサ２２およびと第３コンデンサ２３によってクランプされているので、中性点６５に比較的大きな振幅の電圧が発生した場合でも、電圧を平滑化することができる。これにより、モータ２で発生するノイズを抑制することが可能である。また、第２コンデンサ２２は、インダクタ１８より駆動電圧線１３における入力側の部分とグランド１００との間に電気的に接続されるので、第２コンデンサ２２がインダクタ１８より駆動電圧線１３における出力側の部分とグランド１００との間に電気的に接続される場合と比べて、モータ２で発生するノイズを抑制する効果が大きい。

また、本形態のモータ制御ユニット１０は、ステータコア７０に電気的に接続されたコア接続線２０を備える。コア接続線２０は、コモン線１４に電気的に接続され、コモン線１４を介してグランド１００に電気的に接続されている。したがって、モータ２のステータコア７０で発生するノイズを抑制することができるので、モータ２で発生するノイズを、より抑制することができる。

ここで、本形態のモータ制御ユニット１０を備えたモータ、および比較例のモータ制御ユニット１０Ｂを備えたモータにおけるノイズについて説明する。図３は、比較例のモータ制御ユニット１０Ｂの概略の回路図である。図３に示す比較例のモータ制御ユニット１０Ｂは、コア接続線２０を備えない点を除き、本形態のモータ制御ユニット１０と同じ構成である。なお、図３では、モータ制御部１１、インバータ１２、制御信号線１５およびＦＧ出力線１６等は、省略してある。図４は、ノイズ低減効果を説明する図である。なお、図４は、本形態のモータ制御ユニット１０を備えるモータおよび比較例のモータ制御ユニット１０Ｂを備えるモータから発生するノイズレベルを、ＡＬＳＥ法（アブソーバラインドチャンバー法）試験によって測定した結果を示している。図４に示すように、ＡＭ帯（０．５１～１．７１ＭＨｚ）では、本形態のモータは、比較例のモータより、ノイズが約５ｄＢ抑制されている。よって、コア接続線２０によるノイズ低減効果が高いことが分かる。

本形態のモータ制御ユニット１０は、外部機器からのＰＷＭ信号をモータ制御部１１に入力するための制御信号線１５と、制御信号線１５とグランド１００との間に電気的に接続された第４コンデンサ２４と、を有する。したがって、制御信号線１５で伝達されるＰＷＭ信号を平滑化することができるので、制御信号線１５で発生するノイズを除去することが可能である。さらに、本形態のモータ制御ユニット１０は、第４コンデンサ２４より制御信号線１５における出力側の部分において、制御信号線１５に直列に電気的に接続されたフェライトビーズ１９と、フェライトビーズ１９より制御信号線１５における出力側の部分とグランド１００との間に電気的に接続された第６コンデンサ２６と、を有する。
このように構成すれば、制御信号線１５で発生するノイズを、より除去することが可能である。

本形態のモータ制御ユニット１０は、モータ２の回転数に応じた回転数信号を外部機器に伝達するためのＦＧ出力線１６と、ＦＧ出力線１６とグランド１００との間に電気的に接続された第５コンデンサ２５と、を有する。したがって、ＦＧ出力線１６で伝達される回転数信号を平滑化することができるので、ＦＧ出力線１６で発生するノイズを除去することが可能である。

ここで、第１コンデンサ２１、第２コンデンサ２２、第３コンデンサ２３、および第５コンデンサ２５の静電容量について説明する。図５は、コンデンサの静電容量を比較した図である。

図５（Ａ）に示すように、第１コンデンサ２１の静電容量Ｃ２が１００μＦより小さい場合には、電流リップが比較的大きくなりやすく、駆動電圧線１３を流れる駆動電圧を十分に平滑化することができない。このため、駆動電圧線１３で発生するノイズを効果的に抑制することが難しい。したがって、本形態では、第１コンデンサ２１の静電容量Ｃ２は、１５０μＦであり、１００μＦ≦Ｃ２を満たすので、駆動電圧線１３で発生するノイズを抑制することが可能である。また、電流リップルが抑制されるので、第１コンデンサ２１が過度に発熱しない。したがって、第１コンデンサ２１の特性および信頼性を確保することができる。

図５（Ｂ）に示すように、第２コンデンサ２２および第３コンデンサ２３のそれぞれの静電容量Ｃ１は、０．０４７μＦより小さい場合には、中性点の電圧を平滑化することが十分にできず、モータ２で発生するノイズ低減効果が比較的低い。また、それぞれの静電容量Ｃ１は、０．３３μＦより大きい場合には、中性点の電圧が平滑化されすぎるため、モータ２の回転特性が比較的低下する。これにより、モータ２の性能を発揮することが困難となる。したがって、本形態では、第２コンデンサ２２および第３コンデンサ２３のそれぞれの静電容量Ｃ１は、０．１μＦであり、０．０４７μＦ≦Ｃ１≦０．３３μＦを満たすので、モータ２の回転特性を低下させることなく、モータ２で発生するノイズを抑制することが可能である。

図５（Ｃ）に示すように、第５コンデンサ２５の静電容量Ｃ３は、０．１μＦより大きい場合には、ＦＧ出力線１６で発生するノイズを除去することができるが、回転数信号の出力波形が比較的鈍りやすい。このため、外部機器がモータ２の回転数信号を精度よく検知できないので、モータ２を所望の回転数に制御することが難しくなる。したがって、本形態では、第５コンデンサ２５の静電容量Ｃ３は、０．０４７μＦであり、Ｃ３≦０．１μＦを満たすので、ＦＧ出力線１６で発生するノイズを除去することが可能であるとともに、モータ２を所望の回転数に制御することが可能である。

本形態のモータ２は、上記のモータ制御ユニット１０を備えるので、モータ２が発生するノイズが抑制される。これにより、本形態のモータ２をポンプ装置１に用いた場合、ポンプ装置１から発生するノイズが抑制されているので、ポンプ装置１の周辺で用いられる精密機器は、ノイズの影響を受けにくい。なお、上記形態では、モータ２をポンプ装置１に用いた場合について説明したが、モータ２は様々な用途に用いることが可能である。

（実施形態２）
次に、実施形態２のモータ制御ユニット１０Ａについて説明する。実施形態２のモータ制御ユニット１０Ａは、コア接続線２０が直接グランド１００に電気的に接続される点で、実施形態１のモータ制御ユニット１０と相違する。よって、実施形態２では、実施形態
１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。図６は、実施形態２のモータ制御ユニット１０Ａの概略の回路図である。なお、図６では、モータ制御部１１、インバータ１２、制御信号線１５およびＦＧ出力線１６等は、省略してある。

図６に示すように、本形態のモータ制御ユニット１０Ａでは、コア接続線２０が直接グランド１００に電気的に接続されている。したがって、実施形態１と同様に、モータ２のステータコア７０で発生するノイズを抑制することができるので、モータ２で発生するノイズを、より抑制することができる。また、図４に示すように、ＡＭ帯（０．５１～１．７１ＭＨｚ）では、本形態のモータ制御ユニット１０Ａを備えるモータは、比較例のモータ制御ユニット１０Ｂを備えるモータより、ノイズが約５ｄＢ抑制されている。よって、本形態においても、コア接続線２０によるノイズ低減効果が高いことが分かる。

なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。

（１）
ステータコアに巻回された３相コイルを備えるモータを制御するモータ制御ユニットにおいて、
前記モータの回転を制御信号により制御するモータ制御部と、
前記モータ制御部からの出力信号に基づいて前記３相コイルに、駆動電源から供給される駆動電圧を印加するインバータと、
前記駆動電圧を前記インバータに供給する駆動電圧線と、
前記３相コイルの中性点に電気的に接続されるコモン線と、
前記駆動電圧線に直列に電気的に接続されたインダクタと、
前記駆動電圧線における前記インバータと前記インダクタとの間の部分とグランドとの間に電気的に接続された第１コンデンサと、
前記第１コンデンサより前記駆動電圧線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続された第２コンデンサと、
前記第２コンデンサとグランドとの間に電気的に接続された第３コンデンサと、
前記ステータコアに電気的に接続されたコア接続線と、
を有し、
前記コモン線は、前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとの間に電気的に接続され、
前記コア接続線は、グランドに電気的に接続されることを特徴とするモータ制御ユニット。

（２）
前記コア接続線は、前記コモン線に電気的に接続され、前記コモン線を介してグランドに電気的に接続されることを特徴とする（１）に記載のモータ制御ユニット。

（３）
前記接続線は、直接グランドに電気的に接続されることを特徴とする（１）に記載のモータ制御ユニット。

（４）
前記第２コンデンサおよび前記第３コンデンサのそれぞれの静電容量をＣ１とすると、次の条件式
０．０４７μＦ≦Ｃ１≦０．３３μＦ
を満たすことを特徴とする（１）から（３）のうち何れか一項に記載のモータ制御ユニット。

（５）
前記第２コンデンサは、前記インダクタより前記駆動電圧線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続されることを特徴とする（１）から（４）のうち何れか一項に記載のモータ制御ユニット。

（６）
前記第１コンデンサの静電容量をＣ２とすると、次の条件式
１００μＦ≦Ｃ２
を満たすことを特徴とする（１）から（５）のうち何れか一項に記載のモータ制御ユニット。

（７）
前記制御信号を前記モータ制御部に入力するための制御信号線と、
前記制御信号線とグランドとの間に電気的に接続された第４コンデンサと、
を有することを特徴とする（１）から（６）のうち何れか一項に記載のモータ制御ユニット。

（８）
前記第４コンデンサより前記制御信号線における入力側の部分において、前記制御信号線に直列に電気的に接続されたフェライトビーズと、
前記フェライトビーズより前記制御信号線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続された第６コンデンサと、
を有することを特徴とする（７）に記載のモータ制御ユニット。

（９）
前記モータの回転数に応じた回転数信号を外部機器に伝達するためのＦＧ出力線と、
前記ＦＧ出力線とグランドとの間に電気的に接続された第５コンデンサと、
を有することを特徴とする（１）から（８）のうち何れか一項に記載のモータ制御ユニット。

（１０）
前記第５コンデンサの静電容量をＣ３とすると、次の条件式
Ｃ３≦０．１μＦ
を満たすことを特徴とする（９）に記載のモータ制御ユニット。

（１１）
中心軸を中心として回転可能なロータと、
３相コイルを備えるステータコアと、
（１）から（１０）のうち何れか一項に記載のモータ制御ユニットと、を有するモータ。

（１２）
（１１）に記載のモータと、
前記ロータに固定されるインペラと、
前記インペラを収容し、ポンプ室を区画するケースと、
を有するポンプ装置。

１…ポンプ装置、２…モータ、３…インペラ、４…ケース、４Ａ…ポンプ室、５…ロータ、６…３相コイル、７…ステータ、８…樹脂封止部材、９…回路基板、１０・１０Ａ…モ
ータ制御ユニット、１１…モータ制御部、１２…インバータ、１３…駆動電圧線、１４…コモン線、１５…制御信号線、１６…ＦＧ出力線、１７…グランド線、１８…インダクタ、１９…フェライトビーズ、２０…コア接続線、２１…第１コンデンサ、２２…第２コンデンサ、２３…第３コンデンサ、２４…第４コンデンサ、２５…第５コンデンサ、２６…第６コンデンサ、６１…Ｕ相コイル、６２…Ｖ相コイル、６３…Ｗ相コイル、６５…中性点、７０…ステータコア、７１…インシュレータ、１００…グランド

Claims (12)

1. ステータコアに巻回された３相コイルを備えるモータを制御するモータ制御ユニットにおいて、
   前記モータの回転を制御信号により制御するモータ制御部と、
   前記モータ制御部からの出力信号に基づいて前記３相コイルに、駆動電源から供給される駆動電圧を印加するインバータと、
   前記駆動電圧を前記インバータに供給する駆動電圧線と、
   前記３相コイルの中性点に電気的に接続されるコモン線と、
   前記駆動電圧線に直列に電気的に接続されたインダクタと、
   前記駆動電圧線における前記インバータと前記インダクタとの間の部分とグランドとの間に電気的に接続された第１コンデンサと、
   前記第１コンデンサより前記駆動電圧線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続された第２コンデンサと、
   前記第２コンデンサとグランドとの間に電気的に接続された第３コンデンサと、
   前記ステータコアに電気的に接続されたコア接続線と、
   を有し、
   前記コモン線は、前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとの間に電気的に接続され、
   前記コア接続線は、グランドに電気的に接続されることを特徴とするモータ制御ユニット。
2. 前記コア接続線は、前記コモン線に電気的に接続され、前記コモン線を介してグランドに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
3. 前記接続線は、直接グランドに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
4. 前記第２コンデンサおよび前記第３コンデンサのそれぞれの静電容量をＣ１とすると、次の条件式
   ０．０４７μＦ≦Ｃ１≦０．３３μＦ
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
5. 前記第２コンデンサは、前記インダクタより前記駆動電圧線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
6. 前記第１コンデンサの静電容量をＣ２とすると、次の条件式
   １００μＦ≦Ｃ２
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
7. 前記制御信号を前記モータ制御部に入力するための制御信号線と、
   前記制御信号線とグランドとの間に電気的に接続された第４コンデンサと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
8. 前記第４コンデンサより前記制御信号線における入力側の部分において、前記制御信号線に直列に電気的に接続されたフェライトビーズと、
   前記フェライトビーズより前記制御信号線における入力側の部分とグランドとの間に電気的に接続された第６コンデンサと、
   を有することを特徴とする請求項７に記載のモータ制御ユニット。
9. 前記モータの回転数に応じた回転数信号を外部機器に伝達するためのＦＧ出力線と、
   前記ＦＧ出力線とグランドとの間に電気的に接続された第５コンデンサと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
10. 前記第５コンデンサの静電容量をＣ３とすると、次の条件式
    Ｃ３≦０．１μＦ
    を満たすことを特徴とする請求項９に記載のモータ制御ユニット。
11. 中心軸を中心として回転可能なロータと、
    ３相コイルを備えるステータコアと、
    請求項１から１０のうち何れか一項に記載のモータ制御ユニットと、を有するモータ。
12. 請求項１１に記載のモータと、
    前記ロータに固定されるインペラと、
    前記インペラを収容し、ポンプ室を区画するケースと、
    を有するポンプ装置。

Images