JP2920754B2 - ブラシレス直流モータの駆動装置 - Google Patents

ブラシレス直流モータの駆動装置

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JP2920754B2
JP2920754B2 JP9004380A JP438097A JP2920754B2 JP 2920754 B2 JP2920754 B2 JP 2920754B2 JP 9004380 A JP9004380 A JP 9004380A JP 438097 A JP438097 A JP 438097A JP 2920754 B2 JP2920754 B2 JP 2920754B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレス直流モ
ータの駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からエアコンや給湯器等の分野等に
おいて、3相の直流ブラシレスモータ(以下、モータ)
が用いられていて、モータのロックや過負荷等の異常状
態が発生すると、モータ温度が過度に上昇し、モータの
巻線が損傷や絶縁不良となったり、モータに内蔵されて
いる各種電気回路、電子回路が破壊される場合がある。
また、最悪の場合、モータの過度の温度上昇により、発
火する場合がある。
【0003】図8は、このような対策を含む従来のモー
タの駆動装置1のブロック図である。
【0004】図において、モータ2は、3相であって、
U相、V相及びW相の駆動信号Iu,Iv,Iwが供給
される3本のコイル3,4,5を有する固定子と一対の
磁極を有する永久磁石等からなる回転子6を備えてい
る。また、モータ2は、回転子6の回転速度を検出する
ためにホール素子等から構成され、各相毎の磁極信号H
u,Hv,Hwを出力する磁極検出素子7を備えてい
る。
【0005】前記駆動装置1は、インバータ回路8とゲ
ートドライブ回路9と三相分配回路10とPWM回路1
2とロック検知回路15と直流電源20とから構成され
ている。前記モータ2のコイル3,4,5は前記U相、
V相及びW相の駆動信号Iu,Iv,Iwをそれぞれ供
給するインバータ回路8に接続されている。このインバ
ータ回路8には6つのトランジスタQ1,Q2,Q3,
Q4,Q5,Q6が設けられている。各トランジスタQ
1〜Q6とそれぞれ並列にダイオードD1,D2,D
3,D4,D5,D6が設けられている。各ダイオード
D1〜D6のアノードは、各トランジスタQ1〜Q6の
エミッタに接続され、トランジスタQ1〜Q6は直流電
源20に接続されている。トランジスタQ1,Q4;Q
2,Q5;Q3,Q6の各接続点から前記U相、V相及
びW相の駆動信号Iu,Iv,Iwがそれぞれ出力され
る。トランジスタQ1〜Q3のコレクターは電源ライン
18を介して直流電源20に接続され、また、各トラン
ジスタQ4〜Q6のエミッタは、電源ライン19を介し
て直流電源20の負極に接続されている。
【0006】前記磁極検出素子7は、三相分配回路(以
下、分配回路)10に接続されている。分配回路10の
出力は、前記各トランジスタQ1,Q2,Q3,Q4,
Q5,Q6をオン/オフする制御信号を出力するゲート
ドライブ回路9に入力される。一方、三相分配回路10
には、PWM(パルス幅変換)回路12とロック検知回
路15とが接続されている。PWM回路12では、速度
指令入力部11からの信号が三角波発生回路13からの
三角波と比較回路14で比較され、所定の回転速度に対
応したオン期間のPWM信号が前記三相分配回路10へ
出力される。
【0007】ロック検知回路15は、例として、モータ
2の回転速度を検出し、各コイル3、4、5に駆動電流
が供給されているにも関わらず、検出された回転速度が
異常に低いとき、ロック信号を出力するような回路であ
る。モータ2がロックした場合、ロック検知回路15は
ロック信号を出力し、三相分配回路10は、このロック
信号に基づいて電流制限信号を出力する。一方、モータ
2がロックしていない通常の回転状態である場合、三相
分配回路10は、モータ2への通電オン信号を出力す
る。これにより、ゲートドライブ回路9は、モータ2が
ロックしていないとき、所定の回転速度に対応するタイ
ミングで各トランジスタQ1〜Q6をオン/オフする。
また、三相分配回路10は、モータ2のロック状態が検
知されると、ゲートドライブ回路9を介して、各トラン
ジスタQ1〜Q6を遮断し、モータ2の回転を停止させ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の駆動
装置1において、以下のような問題点がある。
【0009】 モータ2の停止処理は、モータ2の回
転速度を検出してから行う。従って、モータ2の構造や
設置環境等により、モータ2のロックを検出した時点
で、モータ2の温度が、既に回転停止されるべき予め定
められている温度になる場合がある。このような場合、
実際にモータ2の回転を停止するまでに、モータ2に前
記不具合が発生してしまう。
【0010】 前記ロック検知回路15が必要であ
り、部品点数が増大し、構成が複雑になる。
【0011】 前記項の不具合を防止するために、
温度ヒューズや温度リレー等を用いる従来技術もある
が、部品が大型化し、高価になる。
【0012】 前記インバータ回路8からモータ2へ
供給される駆動電流を、例えば電流制限抵抗等を用いる
回路によって予め制限することも考えられるが、この場
合、モータ2に供給される駆動電流が通常時でも制限さ
れ、モータ2から期待する出力が得られなくなる。
【0013】 ロック検知回路動作時に、モータを再
起動するために外部からリセットする等の特別な構成が
必要である。
【0014】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、簡便な構成で、モータの温度の過度の上昇
を防止することができるブラシレス直流モータの駆動装
置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
相のコイルを有する直流モータの各相毎のコイルに駆動
電流をそれぞれ供給する複数のスイッチ素子と、温度に
よって電気的抵抗値が変化する感温抵抗素子と、前記感
温抵抗素子が検出した直流モータの検出温度を予め定め
る基準温度と比較し、前記検出温度が前記基準温度以上
になったか否かを検知する温度判別部とよりなる過電流
検出回路と、前記複数のスイッチ素子を個別にオン/オ
フ駆動すると共に、前記温度判別部が前記基準温度以上
になったことを検知した場合に、前記複数のスイッチ素
子のオン期間を制限して、前記モータに供給される駆動
電流を抑制する駆動部とを備えるブラシレス直流モータ
の駆動装置において、前記過電流検出回路は、前記駆動
装置の電源ラインに直列に挿入され、電流検出用抵抗に
並列に接続された前記感温抵抗素子と、前記感温抵抗素
子の前記電源ラインと反対側の出力は、前記温度判別部
である比較回路の一方の信号入力端子に接続されると共
に、第1の抵抗を介して第1の基準電位の共通電源に接
続され、前記比較回路の他方の信号入力端子には、第2
の基準電位の基準電源に接続され、前記感温抵抗素子の
抵抗値特性を、常温からキュリー温度までは、ほぼ一定
抵抗値の特性であり、前記キュリー温度以上の温度で
は、比較的急峻な正の特性を有しているものにしたこと
を特徴とするブラシレス直流モータの駆動装置である。
【0016】請求項2の発明は、複数相のコイルを有す
る直流モータの各相毎のコイルに駆動電流をそれぞれ供
給する複数のスイッチ素子と、温度によって電気的抵抗
値が変化する感温抵抗素子と、前記感温抵抗素子が検出
した直流モータの検出温度を予め定める基準温度と比較
し、前記検出温度が前記基準温度以上になったか否かを
検知する温度判別部とよりなる過電流検出回路と、前記
複数のスイッチ素子を個別にオン/オフ駆動すると共
に、前記温度判別部が前記基準温度以上になったことを
検知した場合に、前記複数のスイッチ素子のオン期間を
制限して、前記モータに供給される駆動電流を抑制する
駆動部とを備えるブラシレス直流モータの駆動装置にお
いて、前記過電流検出回路は、前記駆動装置の電源ライ
ンに直列に挿入され、電流検出用抵抗に並列に接続され
た前記感温抵抗素子と、前記感温抵抗素子の前記電源ラ
インと反対側の出力は、前記温度判別部である比較回路
の一方の信号入力端子に接続されると共に、第1の抵抗
を介して第1の基準電位の共通電源に接続され、さら
に、第2の抵抗を介して接地され、前記比較回路の他方
の信号入力端子には、第2の基準電位の基準電源に接続
され、前記感温抵抗素子の抵抗値特性を、常温からキュ
リー温度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であり、前記キ
ュリー温度以上の温度では、比較的急峻な正の特性を有
しているものにしたことを特徴とするブラシレス直流モ
ータの駆動装置である。
【0017】請求項3の発明は、複数相のコイルを有す
る直流モータの各相毎のコイルに駆動電流をそれぞれ供
給する複数のスイッチ素子と、温度によって電気的抵抗
値が変化する感温抵抗素子と、前記感温抵抗素子が検出
した直流モータの検出温度を予め定める基準温度と比較
し、前記検出温度が前記基準温度以上になったか否かを
検知する温度判別部とよりなる過電流検出回路と、前記
複数のスイッチ素子を個別にオン/オフ駆動すると共
に、前記温度判別部が前記基準温度以上になったことを
検知した場合に、前記複数のスイッチ素子のオン期間を
制限して、前記モータに供給される駆動電流を抑制する
駆動部とを備えるブラシレス直流モータの駆動装置にお
いて、前記過電流検出回路は、前記駆動装置の電源ライ
ンに接続されている電流検出用抵抗が第1の抵抗を介し
て、前記温度判別部である比較回路の一方の信号入力端
子に接続され、前記感温抵抗素子の一端が接地され、他
端は第2の抵抗を介して基準電位に接続され、前記感温
抵抗素子の前記他端は第3の抵抗を介して前記比較回路
の前記一方の信号入力端子に接続され、前記比較回路の
他方の信号入力端子には、第2の基準電位の基準電源に
接続され、前記感温抵抗素子の抵抗値特性を、常温から
キュリー温度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であり、前
記キュリー温度以上の温度では、比較的急峻な正の特性
を有しているものにしたことを特徴とするブラシレス直
流モータの駆動装置である。
【0018】請求項4の発明は、複数相のコイルを有す
る直流モータの各相毎のコイルに駆動電流をそれぞれ供
給する複数のスイッチ素子と、温度によって電気的抵抗
値が変化する感温抵抗素子と、前記感温抵抗素子が検出
した直流モータの検出温度を予め定める基準温度と比較
し、前記検出温度が前記基準温度以上になったか否かを
検知する温度判別部とよりなる過電流検出回路と、前記
複数のスイッチ素子を個別にオン/オフ駆動すると共
に、前記温度判別部が前記基準温度以上になったことを
検知した場合に、前記複数のスイッチ素子のオン期間を
制限して、前記モータに供給される駆動電流を抑制する
駆動部とを備えるブラシレス直流モータの駆動装置にお
いて、前記過電流検出回路は、前記駆動装置の電源ライ
ンに接続されている電流検出用抵抗が出力する端子間電
圧が、前記温度判別部である比較回路の一方の入力端子
に入力され、前記感温抵抗素子の一端が基準電位に接続
され、他端は第1の抵抗を介して接地され、前記感温抵
抗素子の前記他端は、前記比較回路の他方の入力端子に
接続され、前記感温抵抗素子の抵抗値特性を、常温から
キュリー温度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であり、前
記キュリー温度以上の温度では、比較的急峻な正の特性
を有しているものにしたことを特徴とするブラシレス直
流モータの駆動装置である。
【0019】従って、本発明の駆動装置では、モータの
温度を検出してモータの温度の過度の上昇を防止するよ
うにしているので、モータの実際の温度に対応して、モ
ータに供給される駆動電流を制限することができるの
で、モータの温度が誤って過度に上昇する事態を確実に
防止することができる。
【0020】また、モータの回転速度を検出してモータ
のロックを識別し、これによるモータの回転数の制限を
行う従来からの構成と比較し、ロック検知回路が不要に
なり、部品点数の削減と、構成の簡略化を図ることがで
きる。また、温度ヒューズや温度リレー等を用いる従来
技術と比較しても同様な作用効果が実現される。
【0021】さらに、モータが正常な状態では、モータ
が過度な温度になるまでは、モータに必要とされる出力
に十分な駆動電流を供給することができる。一方、モー
タの温度が過度に上昇したことが検出されると、モータ
へ供給される駆動電流を急速に制限することができるの
で、モータを過度の温度上昇から保護する機能を確実に
実現することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下の複数
の実施例に即して、以下の図1〜図7を参照して説明す
る。
【0023】図1は本発明の第1実施例のモータの駆動
装置21の過電流検出部35の電気的構成を示す回路図
であり、図2は駆動装置21の電気的構成を示す回路図
であり、図3は本実施例に用いられる感温抵抗素子42
の温度ー抵抗変化比の関係を示すグラフであり、図4は
本実施例における温度ー電流制限値の関係を示すグラフ
であり、図5は本発明の第2実施例の過電流検出部35
aの電気的構成を示す回路図であり、図6は本発明の第
3実施例の過電流検出部35bの電気的構成を示す回路
図であり、図7は本発明の第4実施例の過電流検出部3
5cの電気的構成を示す回路図である。
【0024】 (第1実施例) 図2は、本発明の駆動装置21であり、インバータ回路
28とゲートドライブ回路29と三相分配回路30とP
WM回路32と過電流検出回路35と直流電源40とか
ら構成されている。また、モータ22は、3相であっ
て、U相、V相及びW相の駆動信号Iu,Iv,Iwが
供給される3本のコイル23,24,25を有する固定
子と一対の磁極を有する永久磁石等からなる回転子26
を備えている。また、モータ22は、回転子26の回転
速度を検出するためにホール素子等から構成され、各相
毎の磁極信号Hu,Hv,Hwを出力する磁極検出素子
27を備えている。
【0025】このモータ22のコイル23,24,25
は前記U相、V相及びW相の駆動信号Iu,Iv,Iw
をそれぞれ供給するインバータ回路28に接続されてい
る。このインバータ回路28には、6つのトランジスタ
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6が設けられてい
る。各トランジスタQ1〜Q6とそれぞれ並列にダイオ
ードD1,D2,D3,D4,D5,D6が設けられて
いる。各ダイオードD1〜D6のアノードは、各トラン
ジスタQ1〜Q6のエミッタに接続され、トランジスタ
Q1〜Q6は直流電源40に接続されている。トランジ
スタQ1,Q4;Q2,Q5;Q3,Q6の各接続点か
ら前記U相、V相及びW相の駆動信号Iu,Iv,Iw
がそれぞれ出力される。トランジスタQ1〜Q3のコレ
クターは、電源ライン38を介して直流電源40に接続
され、また、トランジスタQ4〜Q6のエミッタは、電
源ライン39を介して直流電源40の負極に接続されて
いる。
【0026】前記磁極検出素子27は、三相分配回路
(以下、分配回路)30に接続されている。分配回路3
0の出力は、前記各トランジスタQ1,Q2,Q3,Q
4,Q5,Q6をオン/オフする制御信号を出力するゲ
ートドライブ回路29に入力される。一方、三相分配回
路30には、PWM(パルス幅変換)回路32と過電流
検出回路35とが接続されている。PWM回路32で
は、速度指令入力部31からの信号が三角波発生回路3
3からの三角波と比較回路34で比較され、所定の回転
速度に対応したオン期間のPWM信号が前記三相分配回
路30に出力される。
【0027】前記過電流検出回路35の構成の概略は以
下の通りである。
【0028】即ち、過電流検出回路35は、一例とし
て、前記電源ライン39に直列に接続された電流検出用
抵抗41の端子間電圧が一方入力端子に入力される比較
回路36と、比較回路36の他方入力端子に予め定める
基準電圧を入力するための基準電源37とを備えて構成
される。前記比較回路36の出力は、前記三相分配回路
30に入力される。
【0029】以下、図1を参照して、前記過電流検出回
路35の詳細な構成例について説明する。
【0030】過電流検出回路35は、前記電源ライン3
9に直列に挿入され、抵抗値Rの電流検出用抵抗41に
並列に接続された抵抗値R0 の感温抵抗素子42を備え
る。感温抵抗素子42の電源ライン39と反対側の出力
V0 は、比較回路36の信号入力端子に接続されると共
に、抵抗値R1 の抵抗43を介して基準電位Eの共通電
源44に接続されている。また、比較回路36の他方入
力端子には、基準電位Vrefの基準電源37に接続さ
れている。上記感温抵抗素子42は、例えば、温度を検
出する対象のモータ22のハウジング内に内蔵され、或
はモータ22のハウジングの表面に固定されている。
【0031】本実施例の前記感温抵抗素子42として
は、例えばチタン酸バリウムに希土類元素を微量添加し
たn型原子価制御形半導体等が好適である。このような
感温抵抗素子42の一例としてポジスタ(商標名、村田
製作所)の使用が最適である。本実施例で使用される感
温抵抗素子42の温度―抵抗変化比特性の一例が、図3
のグラフに示されている。このグラフには、3種類の感
温抵抗素子42の特性A、B、Cが示されている。特性
Aを有する感温抵抗素子42は、低温から約70℃まで
は抵抗変化比が緩やかな減少傾向を示し、約120℃を
超えると抵抗変化比が急速に増大する。特性Bを有する
感温抵抗素子42は、低温から約50℃までは抵抗変化
比が緩やかな減少傾向を示し、約100℃を超えると抵
抗変化比が急速に増大する。特性Cを有する感温抵抗素
子42は、低温から約40℃までは抵抗変化比がほぼ一
定値であるが、約80℃を超えると抵抗変化比が急速に
増大する。これらの抵抗変化比が急変する温度がキュリ
ー温度である。言い換えると、キュリー温度とはポジス
タの抵抗値が25℃の抵抗値の2倍になる温度をいう。
【0032】図4に上記特性A、B、Cの各感温抵抗素
子42の電流制限値温度特性の計測結果をグラフに示
す。このときの計測条件は、上記各抵抗値や電圧に関し
てR=0.6 Ω、R0 =470 Ω、R1 =120 kΩ、E=7.
5 V、Vref=0.5 Vである。図4の各グラフA、
B、Cから以下の事柄が判明した。
【0033】 約10℃付近から約55℃付近までは
ほぼ同一の電流制限値(=0.8A)である。
【0034】 約60℃を超えると各感温抵抗素子4
2の電流制限値の差が顕著になり始め、図3の特性Cの
感温抵抗素子42は約85℃付近以上の温度で、電流制
限値が急速に小さくなる。
【0035】 図3の特性Bの感温抵抗素子42は約
105℃付近以上の温度で、電流制限値が急速に小さく
なる。
【0036】 図3の特性Aの感温抵抗素子42は約
125℃付近以上の温度で、電流制限値が急速に小さく
なる。
【0037】本実施例の駆動装置21では、モータ22
の温度に関する所定の閾値温度未満の温度帯域では所望
の出力が得られ、前記閾値温度以上の温度になると急速
にかつ大幅にモータ22への駆動電流を制限する動作特
性が望ましい。この点で、項〜項で説明したよう
な、キュリー温度を有する感温抵抗素子42の特性は好
適である。
【0038】一方、本実施例の駆動装置21にどの特性
の感温抵抗素子42を採用するかは、本実施例のモータ
22が設置される環境条件等から適宜選択される。
【0039】以下、本実施例の駆動装置21の動作につ
いて説明する。モータ22がロックや過負荷等の理由で
温度が上昇して、感温抵抗素子42の前記キュリー温度
を超えると、感温抵抗素子42の抵抗変化比が急速に増
大する。これにより、図1における感温抵抗素子42の
端子間電圧V0 が増大する。電圧V0 が前記基準電位V
refを超えると、比較回路36から過電流検出信号が
出力され、過電流検出回路35は過電流検出信号を出力
し、三相分配回路30は、この検出信号に基づいて電流
制限信号をゲートドライブ回路29に出力し、インバー
タ回路28の各トランジスタQ1〜Q6のオン時間を短
くしていき駆動電流を抑制する。
【0040】これにより、モータの温度が過度に上昇す
る事態を防止できる。すなわち、抑制された駆動電流の
供給によって発熱するモータの温度と、電流制限値に対
応する感温抵抗素子の検知温度とが釣り合う温度で平衡
状態となる。
【0041】但し、駆動電流を抑制しても、何らかの外
的要因によりモータの温度が上昇し続けると、さらに駆
動電流を抑制し、最終的に駆動電流の供給を停止する。
【0042】また、モータがロックや過負荷状態等から
解放されるとモータの温度が低くなるため、感温抵抗素
子の抵抗値が正常値に戻り、モータには所定の出力が得
られるのに充分な電流が供給できる状態に自動的に復帰
する。
【0043】このような電流制限時の最大電流値IM
は、 Vref={(E−R・IM )R0 /(R0 +R1 )}+R・IM =(E・R0 +IM ・R・R1 )/(R0 +R1 ) …(1) から、 IM ={(Vref−E)・R0 +Vref・R1 }/R・R1 …(2) のように定められる。
【0044】従って、前記各固定抵抗値R、R1を適宜
定め、さらに感温抵抗素子42の前記キュリー温度に対
応する抵抗値R0 、各電圧E、Vrefをそれぞれ適宜
定めることにより、モータ温度に対応した電流制限時の
最大電流値IM を所望の値に設定することができる。
【0045】更に、本実施例で感温抵抗素子42として
用いられている素子は、外部温度が常温から前記キュリ
ー温度に到達するまではほぼ一定の抵抗を示し、外部温
度がキュリー温度を超えると急峻な正の温度ー抵抗変化
を示すので、モータ22が正常に回転している場合に
は、モータ22の温度が前記キュリー温度を超える温度
等の過度な高温になるまでは、モータ22の仕様として
設定されている出力を得るに十分な電流をモータ22に
供給することができる。また、モータ22が過度に高温
になると、感温抵抗素子42が急速に抵抗値を増大させ
るので、過電流検出回路35は速やかにモータ22へ供
給される駆動電流値を制限し、或は遮断する。これによ
り、本実施例の過電流検出回路35は、モータ22の過
度な高温からの保護を確実に図ることができる。また、
本実施例では、異常高温を検出する等して、モータ22
の回転数を制限する場合でも、前記電源ライン38、3
9や、駆動装置21からモータ22に駆動電流を供給す
る電源ライン等を遮断する構成を採用していないため、
大電流を遮断する回路部品を新たに必要としない。この
ため、使用する部品を小型で安価なものにすることがで
き、構成の簡略化、小形化を図ることができると共にコ
ストダウンを図ることができる。
【0046】一方、モータ22が正常に回転してその温
度が常温である場合、感温抵抗素子42の温度は前記キ
ュリー温度未満であり、駆動装置21における電流制限
値は比較的大きく、モータ22には所望の出力が得られ
るに十分な電流が供給される。即ち、この場合、三相分
配回路30は、モータ22への通電オン信号を出力す
る。これにより、ゲートドライブ回路29は、モータ2
2がロック等せず、従って過電流が流れていないとき、
所定の回転速度に対応するタイミングで各トランジスタ
Q1〜Q6をオン/オフする。
【0047】以上のように、本実施例の駆動装置21に
よれば、従来技術で説明したような、モータの回転速度
を検出してモータのロックを識別し、これによるモータ
の回転数の制限を行う従来からのロック検知回路が不要
になり、部品点数の削減と、構成の簡略化を図ることが
できる。また、温度ヒューズや温度リレー等も不要にな
り、これらを用いる従来技術と比較しても同様な作用効
果が実現される。さらに、本実施例では、モータ22に
供給される駆動電流を予め大きく制限しておく従来から
の構成と異なり、温度が過度に上昇していない通常状態
では、モータ22に通常の駆動電流を供給することがで
きるので、モータ22の出力が通常時でも制限される事
態が防止される。
【0048】 (第2実施例) 以下、図5を参照して、本発明の第2実施例のモータ駆
動装置21における過電流検出回路35aの電気的構成
を説明する。
【0049】モータ駆動装置21における過電流検出回
路35a以外の構成は、前記第1実施例のモータ駆動装
置21の構成例と同様である。本実施例の特徴は、前記
第1実施例の過電流検出回路35において、感温抵抗素
子42の比較回路36側の出力端が、基準電位Eの共通
電源44に接続されている前記抵抗43と、接地電位と
に接続されている抵抗45とに接続され、これにより、
感温抵抗素子42の出力レベルが、レベル変換されて比
較回路36に入力されていることである。
【0050】このような構成例の過電流検出回路35a
によっても、前記第1実施例の駆動装置21によって実
現される前述した作用効果と同様な作用効果が実現され
ることは明らかである。
【0051】 (第3実施例) 以下、図6を参照して本発明の第3実施例のモータ駆動
装置21における過電流検出部35bの電気的構成を説
明する。
【0052】本実施例のモータ駆動装置21における過
電流検出回路35b以外の構成は、前記第1実施例のモ
ータ駆動装置21の構成例と同様である。
【0053】本実施例の特徴は、以下の通りである。
【0054】前記第1実施例の過電流検出回路35にお
いて、電源ライン39に接続されている電流検出用抵抗
41が抵抗46を介して、前記比較回路36の信号入力
端子に接続されると共に、感温抵抗素子42の一端が接
地電位に接続され、他端は抵抗43を介して基準電位E
に接続されている。また、感温抵抗素子42の前記他端
は抵抗47を介して比較回路36側の前記信号入力端子
に接続されている。
【0055】これにより、前記基準電位Eが、抵抗4
3、47と感温抵抗素子42の抵抗値とで分圧されて比
較回路36に入力される。
【0056】このような構成例の過電流検出回路35b
によっても、前記第1実施例の駆動装置21によって実
現される前述した作用効果と同様な作用効果が実現され
ることは明らかである。
【0057】 (第4実施例) 以下、図7を参照して、本発明の第4実施例のモータ駆
動装置21における過電流検出回路35cの電気的構成
を説明する。
【0058】本実施例のモータ駆動装置21における過
電流検出回路35c以外の構成は、前記第1実施例のモ
ータ駆動装置21の構成例と同様である。
【0059】本実施例の特徴は、以下の通りである。
【0060】前記第1実施例の過電流検出回路35にお
いて、電源ライン39に接続されている電流検出用抵抗
41が出力する端子間電圧が、前記比較回路36の一方
入力端子に入力される。また、感温抵抗素子42の一端
が前記基準電位Eに接続され、他端は抵抗48を介して
接地電位に接続されている。また、感温抵抗素子42の
前記他端は比較回路36の他方入力端子に接続されてい
る。
【0061】これにより、前記基準電位Eが、抵抗4
2、48で分圧されて比較回路36に入力される。
【0062】このような構成例の過電流検出回路35c
によっても、前記第1実施例の駆動装置21によって実
現される前述した作用効果と同様な作用効果が実現され
ることは明らかである。
【0063】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明のブラシ
レス直流モータの駆動装置では、モータ温度が、基準温
度以上になると温度判別部が検出し、駆動部がこれによ
り複数のスイッチ素子のオン期間を制限して、モータに
供給される駆動電流を抑制する。従って、モータの実際
の温度に対応して、モータに供給される駆動電流を制限
することができるので、モータの温度が誤って過度に上
昇する事態が確実に防止される。
【0064】また、モータの回転速度を検出してモータ
のロックを識別し、これによるモータの回転数の制限を
行う従来からの構成と比較し、ロック検知回路が不要に
なり、部品点数の削減と、構成の簡略化を図ることがで
きる。また、温度ヒューズや温度リレー等を用いる従来
技術と比較しても同様な作用効果が実現される。
【0065】さらに、感温抵抗素子の抵抗値特性は、常
温からキュリー温度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であ
り、該キュリー温度以上の温度では、比較的急峻な正の
特性を有しているので、モータが正常な状態では、モー
タが過度な温度になるまでは、モータに必要とされる出
力に十分な駆動電流を供給することができる。一方、モ
ータの温度が過度に上昇したことが検出されると、モー
タへ供給される駆動電流を急速に制限することができる
ので、モータを過度の温度上昇から保護する機能を確実
に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のモータの駆動装置21の
過電流検出部35の電気的構成を示す回路図である。
【図2】駆動装置21の電気的構成を示す回路図であ
る。
【図3】本実施例に用いられる感温抵抗素子42の温度
−抵抗変化比の関係を示すグラフである。
【図4】本実施例における感温抵抗素子42の温度−電
流制限値の関係を示すグラフである。
【図5】第2実施例の過電流検出回路35aの電気的構
成を示す回路図である。
【図6】第3実施例の過電流検出回路35bの電気的構
成を示す回路図である。
【図7】第4実施例の過電流検出回路35cの電気的構
成を示す回路図である。
【図8】従来技術のモータの駆動装置1のブロック図で
ある。
【符号の説明】
21 駆動装置 22 モータ 28 インバータ回路 29 ゲートドライブ回路 30 三相分配回路 35、35a、35b、35c 過電流検出回路 36 比較回路 37 基準電源 38、39 電源ライン 40 直流電源 41 電流検出用抵抗 42 感温抵抗素子 44 共通電源

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数相のコイルを有する直流モータの各相
    毎のコイルに駆動電流をそれぞれ供給する複数のスイッ
    チ素子と、 温度によって電気的抵抗値が変化する感温抵抗素子と、
    前記感温抵抗素子が検出した直流モータの検出温度を予
    め定める基準温度と比較し、前記検出温度が前記基準温
    度以上になったか否かを検知する温度判別部とよりなる
    過電流検出回路と、 前記複数のスイッチ素子を個別にオン/オフ駆動すると
    共に、前記温度判別部が前記基準温度以上になったこと
    を検知した場合に、前記複数のスイッチ素子のオン期間
    を制限して、前記モータに供給される駆動電流を抑制す
    る駆動部とを備えるブラシレス直流モータの駆動装置に
    おいて、 前記過電流検出回路は、 前記駆動装置の電源ラインに直列に挿入され、電流検出
    用抵抗に並列に接続された前記感温抵抗素子と、 前記感温抵抗素子の前記電源ラインと反対側の出力は、
    前記温度判別部である比較回路の一方の信号入力端子に
    接続されると共に、第1の抵抗を介して第1の基準電位
    の共通電源に接続され、 前記比較回路の他方の信号入力端子には、第2の基準電
    位の基準電源に接続され、 前記感温抵抗素子の抵抗値特性を、常温からキュリー温
    度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であり、前記キュリー
    温度以上の温度では、比較的急峻な正の特性を有してい
    るものにした ことを特徴とするブラシレス直流モータの
    駆動装置。
  2. 【請求項2】 複数相のコイルを有する直流モータの各相
    毎のコイルに駆動電流をそれぞれ供給する複数のスイッ
    チ素子と、 温度によって電気的抵抗値が変化する感温抵抗素子と、
    前記感温抵抗素子が検出した直流モータの検出温度を予
    め定める基準温度と比較し、前記検出温度が前記基準温
    度以上になったか否かを検知する温度判別部とよりなる
    過電流検出回路と、 前記複数のスイッチ素子を個別にオン/オフ駆動すると
    共に、前記温度判別部が前記基準温度以上になったこと
    を検知した場合に、前記複数のスイッチ素子のオン期間
    を制限して、前記モータに供給される駆動電流を抑制す
    る駆動部とを備えるブラシレス直流モータの駆動装置に
    おいて、 前記過電流検出回路は、 前記駆動装置の電源ラインに直列に挿入され、電流検出
    用抵抗に並列に接続された前記感温抵抗素子と、 前記感温抵抗素子の前記電源ラインと反対側の出力は、
    前記温度判別部である比較回路の一方の信号入力端子に
    接続されると共に、第1の抵抗を介して第1の基準電位
    の共通電源に接続され、さらに、第2の抵抗を介して接
    地され、 前記比較回路の他方の信号入力端子には、第2の基準電
    位の基準電源に接続され、 前記感温抵抗素子の抵抗値特性を、常温からキュリー温
    度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であり、前記キュリー
    温度以上の温度では、比較的急峻な正の特性を有してい
    るものにしたことを特徴とするブラシレス直流モータの
    駆動装置。
  3. 【請求項3】複数相のコイルを有する直流モータの各相
    毎のコイルに駆動電流をそれぞれ供給する複数のスイッ
    チ素子と、 温度によって電気的抵抗値が変化する感温抵抗素子と、
    前記感温抵抗素子が検出した直流モータの検出温度を予
    め定める基準温度と比較し、前記検出温度が前記基準温
    度以上になったか否かを検知する温度判別部とよりなる
    過電流検出回路と、 前記複数のスイッチ素子を個別にオン/オフ駆動すると
    共に、前記温度判別部が前記基準温度以上になったこと
    を検知した場合に、前記複数のスイッチ素子のオン期間
    を制限して、前記モータに供給される駆動電流を抑制す
    る駆動部とを備えるブラシレス直流モータの駆動装置に
    おいて、 前記過電流検出回路は、 前記駆動装置の電源ラインに接続されている電流検出用
    抵抗が第1の抵抗を介して、前記温度判別部である比較
    回路の一方の信号入力端子に接続され、 前記感温抵抗素子の一端が接地され、他端は第2の抵抗
    を介して基準電位に接続され、 前記感温抵抗素子の前記他端は第3の抵抗を介して前記
    比較回路の前記一方の信号入力端子に接続され、 前記比較回路の他方の信号入力端子には、第2の基準電
    位の基準電源に接続され、 前記感温抵抗素子の抵抗値特性を、常温からキュリー温
    度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であり、前記キュリー
    温度以上の温度では、比較的急峻な正の特性を有してい
    るものにしたことを特徴とするブラシレス直流モータの
    駆動装置。
  4. 【請求項4】複数相のコイルを有する直流モータの各相
    毎のコイルに駆動電流をそれぞれ供給する複数のスイッ
    チ素子と、 温度によって電気的抵抗値が変化する感温抵抗素子と、
    前記感温抵抗素子が検出した直流モータの検出温度を予
    め定める基準温度と比較し、前記検出温度が前記基準温
    度以上になったか否かを検知する温度判別部とよりなる
    過電流検出回路と、 前記複数のスイッチ素子を個別にオン/オフ駆動すると
    共に、前記温度判別部が前記基準温度以上になったこと
    を検知した場合に、前記複数のスイッチ素子のオン期間
    を制限して、前記モータに供給される駆動電流を抑制す
    る駆動部とを備えるブラシレス直流モータの駆動装置に
    おいて、 前記過電流検出回路は、 前記駆動装置の電源ラインに接続されている電流検出用
    抵抗が出力する端子間電圧が、前記温度判別部である比
    較回路の一方の入力端子に入力され、 前記感温抵抗素子の一端が基準電位に接続され、他端は
    第1の抵抗を介して接地され、 前記感温抵抗素子の前記他端は、前記比較回路の他方の
    入力端子に接続され、 前記感温抵抗素子の抵抗値特性を、常温からキュリー温
    度までは、ほぼ一定抵抗値の特性であり、前記キュリー
    温度以上の温度では、比較的急峻な正の特性を有してい
    るものにしたことを特徴とするブラシレス直流モータの
    駆動装置。
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