JP6512017B2

JP6512017B2 - motor

Info

Publication number: JP6512017B2
Application number: JP2015149475A
Authority: JP
Inventors: 慎悟鈴木
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2035-07-29
Also published as: JP2017034755A

Description

本発明は、モータに係わり、より詳細には、モータで検出された巻線の過熱をモータ駆動装置へ報知する信号の生成に関する。 The present invention relates to a motor, and more particularly to the generation of a signal for notifying a motor drive of overheating of a winding detected by the motor.

従来、検出された巻線の過熱を報知するモータは図８に示す洗濯機に備えられたものが特許文献１に開示されている。
この洗濯機は動力発生部（モータ）１１６と、この動力発生部１１６を駆動する制御部１２２とを備えている。動力発生部１１６は、回転子の回転位置を示す回転位置信号を出力する位置検出部１２４と、過熱遮断部（バイメタル）１２５を備えている。制御部１２２からは位置検出部１２４用の電源として＋５ＶとＧＮＤが接続されている。なお、＋５Ｖを供給する電線は過熱遮断部１２５を介して位置検出部１２４に接続されており、動力発生部１１６の巻線が過熱した場合に位置検出部１２４へ供給する＋５Ｖを遮断する構成になっている。 Conventionally, a motor provided for a washing machine shown in FIG. 8 is disclosed in Patent Document 1 for notifying a detected overheating of a winding.
The washing machine includes a power generation unit (motor) 116 and a control unit 122 for driving the power generation unit 116. The power generation unit 116 includes a position detection unit 124 that outputs a rotational position signal indicating the rotational position of the rotor, and an overheat cutoff unit (bimetal) 125. As a power source for the position detection unit 124, +5 V and GND are connected from the control unit 122. The electric wire supplying +5 V is connected to the position detection unit 124 through the overheat shut-off unit 125, and blocks the +5 V supplied to the position detection unit 124 when the winding of the power generation unit 116 is overheated. It has become.

一方、位置検出部１２４からは検出した３種類の回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗがそれぞれ制御部１２２へ出力されており、制御部１２２は入力されたパルス状に変化する回転位置信号に基づいて動力発生部１１６の図示しない回転子の回転数を制御している。 On the other hand, three detected rotational position signals Hu, rotational position signals Hv, and rotational position signals Hw are detected from the position detection unit 124 to the control unit 122, and the control unit 122 changes in the input pulse shape. Based on the rotational position signal, the number of rotations of a rotor (not shown) of the power generation unit 116 is controlled.

前述したように動力発生部１１６の巻線が過熱した場合、位置検出部１２４用の電源である＋５Ｖが遮断されるため、パルス状に変化する回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗが出力されなくなり、３種類の回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗが通常の回転では有り得ない状態、つまり、すべてハイレベル、もしくはすべてローレベルとなる。制御部１２２は３種類の回転位置信号を監視し、３種類の回転位置信号がパルス状に変化する信号でなく、一定の電圧状態になることで動力発生部１１６の巻線過熱の発生を検出できる。このように構成することで、制御部１２２と動力発生部１１６の間の距離が離れている場合でも、動力発生部１１６に専用のマイコンを設けることなく、制御部１２２は巻線過熱の発生を検出して動力発生部１１６の動作を停止させるなどの制御を行なうことができる。 As described above, when the winding of the power generation unit 116 is overheated, +5 V, which is a power supply for the position detection unit 124, is shut off, so the rotational position signal Hu, rotational position signal Hv, and rotational position signal change in a pulse shape. Hw is not output, and the three types of rotational position signal Hu, rotational position signal Hv, and rotational position signal Hw can not be achieved in normal rotation, that is, all are at high level or all at low level. The control unit 122 monitors three types of rotational position signals, and detects the occurrence of winding overheating of the power generation unit 116 when the three types of rotational position signals are not a signal that changes in a pulse shape, but become a constant voltage state. it can. By this configuration, even when the distance between control unit 122 and power generation unit 116 is large, control unit 122 can generate the winding overheating without providing a dedicated microcomputer in power generation unit 116. Control such as stopping the operation of the power generation unit 116 can be performed.

図９は図８で説明した洗濯機の制御部１２２と位置検出部１２４の一例を示す要部ブロック図である。
位置検出部１２４は回転子の近傍に固定されたホールセンサ１２４ａを備えている。ホールセンサ１２４ａは、過熱遮断部（バイメタル）１２５を介して供給される＋５Ｖが接続されると共にＧＮＤに接続されている。また、ホールセンサ１２４ａは、図示しない回転子に備えられた磁石が回転子と共に回転した時に、磁石の回転位置に応じて生じる磁界の変化を検出し、検出された磁界の変化をパルス信号として出力する。このホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈには信号線１００が接続されており、この信号線１００は制御部１２２に接続されている。なお、ホールセンサ１２４ａから出力されるパルス信号が回転位置信号Ｈｕである。ここでは１種類の回転位置信号Ｈｕに係わる回路のみを記載している。 FIG. 9 is a principal block diagram showing an example of the control unit 122 and the position detection unit 124 of the washing machine described in FIG.
The position detection unit 124 includes a Hall sensor 124 a fixed in the vicinity of the rotor. The Hall sensor 124 a is connected to +5 V supplied via the overheat shut-off portion (bimetal) 125 and to GND. Further, the Hall sensor 124a detects a change in the magnetic field generated according to the rotational position of the magnet when the magnet provided on the rotor (not shown) rotates with the rotor, and outputs the detected change in the magnetic field as a pulse signal Do. A signal line 100 is connected to the output end 124 h of the Hall sensor 124 a, and the signal line 100 is connected to the control unit 122. The pulse signal output from the Hall sensor 124a is the rotational position signal Hu. Here, only the circuit related to one type of rotational position signal Hu is described.

ホールセンサ１２４ａは、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと、検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと、増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅと、ホール素子信号がベース端子に入力されるオープンコレクタのＮＰＮ型トランジスタ１２４ｄと、抵抗１２４ｃを備えている。 The Hall sensor 124a detects a change in the magnetic field and outputs a detection signal, a Hall element 124g that outputs a detection signal, an amplifier 124f that amplifies the detection signal, and a Schmitt trigger that converts the amplified detection signal into a pulse signal and outputs it as a Hall element signal. A circuit 124e, an open-collector NPN transistor 124d whose Hall element signal is input to the base terminal, and a resistor 124c are provided.

そして、過熱遮断部１２５を介して供給される＋５Ｖの電源は、抵抗１２４ｃの一端と、シュミットトリガ回路１２４ｅの＋電源端子と、アンプ１２４ｆの＋電源端子と、ホール素子１２４ｇの＋電源端子にそれぞれ接続されている。また、抵抗１２４ｃの他端はトランジスタ１２４ｄのコレクタ端子に接続されている。また、トランジスタ１２４ｄのエミッタ端子と、シュミットトリガ回路１２４ｅの−電源端子と、アンプ１２４ｆの−電源端子と、ホール素子１２４ｇの−電源端子はＧＮＤにそれぞれ接続されている。なお、トランジスタ１２４ｄと抵抗１２４ｃの接続点がホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈであり、トランジスタ１２４ｄと抵抗１２４ｃと出力端１２４ｈがホールセンサ１２４ａの出力回路１２４ｊである。また、これら以外の回路、つまり、ホール素子１２４ｇとアンプ１２４ｆとシュミットトリガ回路１２４ｅがホールセンサ１２４ａのセンサ部１２４ｉとなる。なお、回転位置信号Ｈｕと同様に他の回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗも位置検出部１２４内の同様の回路から出力される。 The +5 V power supplied via the overheat cut-off portion 125 is respectively applied to one end of the resistor 124c, the + power terminal of the Schmitt trigger circuit 124e, the + power terminal of the amplifier 124f, and the + power terminal of the Hall element 124g. It is connected. The other end of the resistor 124c is connected to the collector terminal of the transistor 124d. The emitter terminal of the transistor 124 d, the − power supply terminal of the Schmitt trigger circuit 124 e, the − power supply terminal of the amplifier 124 f, and the − power supply terminal of the Hall element 124 g are connected to GND. The connection point of the transistor 124d and the resistor 124c is the output end 124h of the Hall sensor 124a, and the transistor 124d, the resistor 124c and the output end 124h are the output circuit 124j of the Hall sensor 124a. Further, circuits other than these, that is, the Hall element 124g, the amplifier 124f, and the Schmitt trigger circuit 124e constitute a sensor unit 124i of the Hall sensor 124a. Similar to the rotational position signal Hu, other rotational position signals Hv and rotational position signals Hw are also output from similar circuits in the position detection unit 124.

一方、制御部１２２は、信号線１００に一端が接続され、他端が＋５Ｖに接続された抵抗１２２ｂと、信号線１００に一端が接続され、他端がＧＮＤに接続されたコンデンサ１２２ｃと、入力端に信号線１００が接続され、入力された回転位置信号Ｈｕのノイズを除去して出力端から回転位置パルス信号Ｈｕを出力するシュミットトリガ型のバッファ１２２ａが備えられている。 On the other hand, the control unit 122 has a resistor 122b whose one end is connected to the signal line 100 and whose other end is connected to +5 V, a capacitor 122c whose one end is connected to the signal line 100 and whose other end is connected to GND, The signal line 100 is connected to one end, and a Schmitt trigger type buffer 122a is provided which removes noise of the input rotational position signal Hu and outputs the rotational position pulse signal Hu from the output end.

図９に示す回路の場合、動力発生部１１６の巻線が過熱した場合、位置検出部１２４用の電源である＋５Ｖが過熱遮断部１２５で遮断されると、ホールセンサ１２４ａに＋５Ｖが供給されなくなる。このため、遮断前にはパルス状にハイレベルとローレベルで交互に変化していた回転位置信号Ｈｕの電圧変化が停止し、制御部１２２の抵抗１２２ｂにより回転位置信号Ｈｕの電圧レベルは＋５Ｖに近づく方向に変化する。 In the case of the circuit shown in FIG. 9, when the coil of the power generation unit 116 is overheated, the +5 V, which is the power supply for the position detection unit 124, is cut off by the overheat shut-off unit 125, the +5 V is not supplied to the Hall sensor 124a. . For this reason, the voltage change of the rotational position signal Hu, which was alternately changing between the high level and the low level in a pulse shape before interruption, stops, and the voltage level of the rotational position signal Hu becomes +5 V by the resistor 122 b of the control unit 122 It changes in the approaching direction.

しかしながら、ホールセンサ１２４ａ内の＋５Ｖの電源ラインは抵抗１２４ｃだけでなくホールセンサ１２４ａのセンサ部１２４ｉ、つまり、ホール素子１２４ｇやアンプ１２４ｆやシュミットトリガ回路１２４ｅへも接続されている。これらのセンサ部１２４ｉには＋５Ｖの電源ラインに接続される図示しないプルアップ抵抗やプルダウン抵抗が多数用いられており、＋５Ｖの電源ラインに電源が供給されなくなると、ホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈ、つまり、トランジスタ１２４ｄのコレクタ端子から見た場合、これらのプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈがＧＮＤに接続されていることになる。 However, the +5 V power supply line in the Hall sensor 124a is connected not only to the resistor 124c but also to the sensor portion 124i of the Hall sensor 124a, that is, to the Hall element 124g, the amplifier 124f and the Schmitt trigger circuit 124e. A large number of pull-up and pull-down resistors (not shown) connected to the +5 V power supply line are used in these sensor units 124i, and when power is not supplied to the +5 V power supply line, the output end 124h of the Hall sensor 124a, That is, when viewed from the collector terminal of the transistor 124d, the output end 124h of the Hall sensor 124a is connected to GND through the internal resistance which is a combined resistance of the pull-up resistance and the pull-down resistance.

このため、制御部１２２の＋５Ｖの電圧は抵抗１２２ｂと、抵抗１２４ｃと内部抵抗で分圧されることになる。従って回転位置信号Ｈｕの電圧レベルは、これらの抵抗値の値によっては必ずしもバッファ１２２ａのスレッショルド電圧（入力電圧の閾値）まで上昇しない場合がある。例えばバッファ１２２ａの電源として＋５Ｖの電源を用いた場合、ハイレベルの入力とするためには２．７ボルト以上の電圧が必要であり、また、ローレベルの入力とするためには１．６ボルト以下の電圧が必要であり、それ以外の電圧では不定となる。さらに、これらの抵抗値のバラツキによっては３つの回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗがすべてハイレベルにならない場合があり、そのような場合に制御部１２２は動力発生部１１６の巻線の過熱発生を検出できないという問題があった。 Therefore, the voltage of +5 V of the control unit 122 is divided by the resistor 122 b and the resistor 124 c and the internal resistance. Therefore, the voltage level of the rotational position signal Hu may not necessarily rise to the threshold voltage (the threshold of the input voltage) of the buffer 122a depending on the value of these resistance values. For example, when a +5 V power supply is used as the power supply of the buffer 122a, a voltage of 2.7 V or more is necessary for a high level input, and 1.6 V for a low level input. The following voltage is required, and it becomes unstable at other voltages. Furthermore, there are cases where the three rotational position signals Hu, rotational position signals Hv, and rotational position signals Hw do not all have high levels due to variations in resistance values, and in such a case, the control unit 122 There was a problem that it was not possible to detect the occurrence of overheating of the winding.

また、一般的なホールセンサの出力回路は、前述したような抵抗内蔵のオープンコレクタのトランジスタの回路構成や、プッシュプル型のトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴを用いた回路構成のものがあり、電源が遮断されたホールセンサへ制御部１２２の＋５Ｖの電源から抵抗１２２ｂと信号線１００を介して電流が流れ込む逆流によりホールセンサが壊れる場合があった。 Moreover, the output circuit of a general Hall sensor includes the circuit configuration of the open collector transistor with a built-in resistor as described above, the circuit configuration using a push-pull type transistor, and a MOSFET, and the power is shut off. There has been a case where the Hall sensor is broken due to the backflow into which current flows from the +5 V power supply of the control unit 122 to the Hall sensor through the resistor 122 b and the signal line 100.

特開平１０−３１４４９１号公報（第４頁、図３）JP 10-314491 A (page 4, FIG. 3)

本発明は以上述べた問題点を解決し、モータの巻線が予め定めた温度以上になる過熱状態時に全ての回転位置信号をハイレベル又はローレベルとして正確に過熱状態を検出できる電圧にすると共に、ホールセンサに逆流する電流を防止可能なモータを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and at the time of overheat state where the temperature of the motor winding exceeds a predetermined temperature, all rotational position signals become high level or low level to a voltage that can accurately detect the overheat state. An object of the present invention is to provide a motor capable of preventing a current flowing back to a Hall sensor.

本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、マグネットを備えたロータと、巻線が巻かれたステータと、オープンコレクタのトランジスタ、もしくは、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを備えた出力回路の出力端から前記ロータの回転位置を検出した回転位置信号を出力する複数のホールセンサと、前記出力端にそれぞれ接続された信号線とを備えたモータであって、
前記モータは、
前記巻線の温度を監視し、前記巻線の温度が予め定めた過熱温度閾値以上に上昇した時に過熱アラーム信号を出力する過熱判定部と、
前記過熱アラーム信号が出力された時に前記ホールセンサのそれぞれの出力レベルに係わらず、前記信号線のそれぞれの電圧を前記巻線の温度が予め定めた前記過熱温度閾値以上の温度に上昇したことを示すローレベルにするスイッチ素子とを備えた。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 of the present invention is a rotor provided with a magnet, a stator wound with a winding, an open collector transistor, or an open drain MOSFET A motor comprising: a plurality of Hall sensors for outputting a rotational position signal at which a rotational position of the rotor is detected from an output end of the output circuit, and a signal line respectively connected to the output end,
The motor is
An overheat determination unit that monitors the temperature of the winding and outputs an overheat alarm signal when the temperature of the winding rises above a predetermined overheat temperature threshold;
Regardless of the output level of each of the Hall sensors when the overheat alarm signal is output, the voltage of each of the signal lines is increased to a temperature higher than the predetermined overheat temperature threshold value. And a switch element for setting a low level.

また、本発明の請求項２に記載の発明は、マグネットを備えたロータと、巻線が巻かれたステータと、オープンコレクタのトランジスタ、もしくは、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを備えた出力回路の出力端から前記ロータの回転位置を検出した回転位置信号を出力する複数のホールセンサ、もしくは、直列に接続された２つのスイッチング素子を備えたプッシュプル型の出力回路の出力端から前記回転位置信号を出力する複数のホールセンサと、前記出力端にそれぞれ接続された信号線とを備えたモータであって、
前記モータは、
前記ホールセンサの出力端に一端が接続され他端が前記信号線に直列に接続された抵抗と、
前記巻線の温度を監視し、前記巻線の温度が予め定めた過熱温度閾値以上に上昇した時に過熱アラーム信号を出力する過熱判定部と、
前記過熱アラーム信号が出力された時に前記ホールセンサのそれぞれの出力レベルに係わらず、前記抵抗の他端に接続された前記信号線のそれぞれの電圧を前記巻線の温度が予め定めた前記過熱温度閾値以上の温度に上昇したことを示すローレベル又はハイレベルにするスイッチ素子とを備えた。 In the invention according to claim 2 of the present invention, from the output end of an output circuit provided with a rotor provided with a magnet, a stator wound with a winding, an open collector transistor or an open drain MOSFET The rotational position signal is output from an output end of a push-pull output circuit including a plurality of Hall sensors that detect the rotational position signal of the rotor, or two switching elements connected in series. A motor comprising: a plurality of Hall sensors; and signal lines respectively connected to the output terminals,
The motor is
A resistor whose one end is connected to the output end of the Hall sensor and whose other end is connected in series to the signal line;
An overheat determination unit that monitors the temperature of the winding and outputs an overheat alarm signal when the temperature of the winding rises above a predetermined overheat temperature threshold;
Regardless of the output level of the Hall sensor when the overheat alarm signal is output, the overheat temperature at which the temperature of the winding is predetermined is the voltage of the signal line connected to the other end of the resistor. And a switch element for setting a low level or a high level indicating that the temperature has exceeded a threshold.

本発明によるモータによれば、以上の手段を用いることにより、モータの巻線が過熱状態になった時に全ての回転位置信号を確実にハイレベル又はローレベルにして出力することができる。また、モータの巻線が過熱状態になった時にホールセンサへ供給する電源を遮断する構成にした場合の問題、つまり、制御部の電源からプルアップ抵抗と信号線を介して、電源が遮断されたホールセンサへ電流が流れ込む逆流によるホールセンサの破壊を防止することができる。 According to the motor of the present invention, by using the above-described means, it is possible to reliably output all rotational position signals at high level or low level when the winding of the motor is overheated. Also, there is a problem in the case where the power supply to the Hall sensor is shut off when the motor winding is overheated, that is, the power of the control unit is shut off through the pull-up resistor and the signal line. It is possible to prevent damage to the Hall sensor due to backflow into which current flows into the Hall sensor.

本発明によるモータと、このモータを駆動するモータ駆動装置の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a motor according to the present invention and a motor drive device for driving the motor. 本発明によるモータと、このモータを駆動するモータ駆動装置の細部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing details of a motor according to the invention and a motor drive for driving this motor. 本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other Example of the position detection part by this invention. 本発明による位置検出部の別の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another Example of the position detection part by this invention. 本発明による位置検出部のさらに別の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the further another Example of the position detection part by this invention. 本発明によるモータの構造を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the structure of a motor according to the present invention. 本発明によるモータの回転位置パルス信号を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotational position pulse signal of the motor by this invention. 従来の洗濯機に備えたモータと、モータ駆動装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the motor with which the conventional washing machine was equipped, and a motor drive device. 従来のモータに備えられている巻線の過熱を検出する回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit which detects overheating of the winding with which the conventional motor is equipped.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings.

図１は本発明によるモータ４と、このモータ４を駆動するモータ駆動装置３の実施例を示すブロック図である。
モータ駆動装置３は、交流電源２が接続される電源部３１と、電源部３１の出力端に接続されたインバータ３２と、このインバータ３２を駆動する駆動信号を出力する制御部３３を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a motor 4 according to the present invention and a motor drive device 3 for driving the motor 4.
The motor drive device 3 includes a power supply unit 31 to which the AC power supply 2 is connected, an inverter 32 connected to the output end of the power supply unit 31, and a control unit 33 outputting a drive signal for driving the inverter 32. .

一方、モータ４は図示しないロータやステータを備えたモータ本体４１と、ロータの回転位置を検出するセンサ基板４２を備えている。
インバータ３２は、Ｕ相線５ｕ、Ｖ相線５ｖ、Ｗ相線５ｗがセンサ基板４２を経由してモータ本体４１のステータの巻線に接続され、センサ基板４２にはモータ駆動装置３から電源を供給する＋５Ｖ電源線７ａ、ＧＮＤ線７ｂが接続されている。 On the other hand, the motor 4 includes a motor main body 41 having a rotor and a stator (not shown), and a sensor substrate 42 for detecting the rotational position of the rotor.
U-phase wire 5u, V-phase wire 5v, and W-phase wire 5w are connected to the windings of the stator of motor main body 41 via sensor substrate 42, and power is supplied to sensor substrate 42 from motor drive device 3. The supply +5 V power supply line 7a and the GND line 7b are connected.

センサ基板４２からモータ駆動装置３へは、ロータの回転位置を示す３つの回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗを出力するための信号線６ｕ、信号線６ｖ，信号線６ｗがそれぞれ接続されている。なお、これらの各線は制御部３３へ接続されており、制御部３３は回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗに基づいてインバータ３２を駆動する駆動信号を出力する。 From the sensor board 42 to the motor drive device 3, three rotation position signals Hu indicating the rotation position of the rotor, a rotation position signal Hv, a signal line 6u for outputting the rotation position signal Hw, a signal line 6v and a signal line 6w Each is connected. These lines are connected to the control unit 33, and the control unit 33 outputs a drive signal for driving the inverter 32 based on the rotation position signal Hu, the rotation position signal Hv, and the rotation position signal Hw.

図２は図１で説明した本発明によるモータ４と、このモータ４を駆動するモータ駆動装置３の細部を示すブロック図である。
制御部３３は、インバータ３２へ駆動信号を出力するモータ制御部３７と、回転位置信号Ｈｕが入力される位置信号入力部３４と、回転位置信号Ｈｖが入力される位置信号入力部３５と、回転位置信号Ｈｗが入力される位置信号入力部３６を備えている。これらの回転位置信号は各位置信号入力部で各回転位置パルス信号に変換されてモータ制御部３７へ出力される。モータ制御部３７は各回転位置パルス信号によりロータの回転位置を検出し、このロータの回転位置に対応してステータの巻線に印可する電圧を制御する駆動信号をインバータ３２に出力する。また、モータ制御部３７は各回転位置パルス信号が全てハイレベルとなった時にインバータ３２にモータ４の運転を停止させる信号を出力する機能を備えている。なお、後述するように各回転位置パルス信号が全てローレベルとなった時にインバータ３２にモータ４の運転を停止させる信号を出力する場合もある。 FIG. 2 is a block diagram showing details of the motor 4 according to the present invention described in FIG. 1 and the motor drive 3 for driving the motor 4.
Control unit 33 outputs a motor control unit 37 for outputting a drive signal to inverter 32, a position signal input unit 34 for receiving rotational position signal Hu, a position signal input unit 35 for receiving rotational position signal Hv, and a rotation A position signal input unit 36 to which the position signal Hw is input is provided. These rotational position signals are converted into respective rotational position pulse signals at each position signal input unit and output to the motor control unit 37. The motor control unit 37 detects the rotational position of the rotor based on each rotational position pulse signal, and outputs to the inverter 32 a drive signal for controlling the voltage applied to the winding of the stator corresponding to the rotational position of the rotor. Further, the motor control unit 37 has a function of outputting a signal for stopping the operation of the motor 4 to the inverter 32 when all the rotational position pulse signals become high level. As will be described later, there is also a case where a signal for stopping the operation of the motor 4 is outputted to the inverter 32 when all the rotational position pulse signals become low level.

位置信号入力部３４と位置信号入力部３５と位置信号入力部３６は同じ回路であるため、位置信号入力部３４を代表として説明する。
位置信号入力部３４は、回転位置信号Ｈｕが入力される入力端３４ａと、この信号に対応するパルス信号である回転位置パルス信号Ｈｕを出力する出力端３４ｂを備えている。 Since the position signal input unit 34, the position signal input unit 35, and the position signal input unit 36 are the same circuit, the position signal input unit 34 will be described as a representative.
The position signal input unit 34 includes an input end 34a to which the rotational position signal Hu is input, and an output end 34b that outputs the rotational position pulse signal Hu, which is a pulse signal corresponding to the signal.

位置信号入力部３４は、入力端３４ａに入力端子が接続され出力端子が出力端３４ｂに接続され、入力された信号レベルを反転させて出力するシュミットトリガ型のインバータ３４ｃと、＋５Ｖの電源に一端が接続され他端が入力端３４ａに接続された抵抗３４ｄと、一端が入力端３４ａに接続され他端がＧＮＤに接続されたコンデンサ３４ｅを備えている。なお、抵抗３４ｄはプルアップ抵抗であり、コンデンサ３４ｅはノイズを減少させるコンデンサである。 The position signal input unit 34 has a Schmitt trigger type inverter 34c whose input terminal is connected to the input terminal 34a and whose output terminal is connected to the output terminal 34b and inverts and outputs the input signal level, and one end to a +5 V power supply Are connected and the other end is connected to the input end 34a, and a capacitor 34e whose one end is connected to the input end 34a and the other end is connected to GND. The resistor 34 d is a pull-up resistor, and the capacitor 34 e is a capacitor that reduces noise.

一方、モータ４のモータ本体４１は内部に一端が共通に接続された巻線４１ｕ、巻線４１ｖ、巻線４１ｗを備えており、巻線４１ｕの他端はＵ相線５ｕに接続され、巻線４１ｖの他端はＶ相線５ｖに接続され、巻線４１ｗの他端はＷ相線５ｗに接続されている。
また、＋５Ｖ電源線７ａとＧＮＤ線７ｂによってモータ駆動装置３から＋５Ｖの電源がセンサ基板４２に供給される。 On the other hand, the motor body 41 of the motor 4 includes a winding 41u, a winding 41v, and a winding 41w whose one end is commonly connected to the inside, and the other end of the winding 41u is connected to the U-phase wire 5u. The other end of the line 41v is connected to the V-phase line 5v, and the other end of the winding 41w is connected to the W-phase line 5w.
Further, the +5 V power is supplied to the sensor substrate 42 from the motor drive device 3 by the +5 V power supply line 7 a and the GND line 7 b.

一方、モータ４のセンサ基板４２には、図示しないロータの回転位置を示す回転位置信号Ｈｕを出力する位置検出部４３と、回転位置信号Ｈｖを出力する位置検出部４４と、回転位置信号Ｈｗを出力する位置検出部４５と、巻線４１ｗの過熱を判定する過熱判定部４６を備えている。過熱判定部４６は巻線４１ｗが予め定めた過熱温度閾値以上になる過熱状態であると判定した場合に過熱アラーム信号を位置検出部４３と、位置検出部４４と、位置検出部４５に出力し、これが入力された各位置検出部は出力する回転位置信号をすべてローレベルとする。なお、巻線４１ｗが過熱状態の場合は巻線４１ｕと巻線４１ｗも同様に過熱していると考えられるため、本発明では巻線４１ｗの過熱状態のみ検出している。 On the other hand, the sensor substrate 42 of the motor 4 is provided with a position detection unit 43 outputting a rotational position signal Hu indicating the rotational position of the rotor (not shown), a position detection unit 44 outputting a rotational position signal Hv, and a rotational position signal Hw. A position detection unit 45 for outputting and an overheat determination unit 46 for determining overheat of the winding 41w are provided. The overheat determination unit 46 outputs an overheat alarm signal to the position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45 when it is determined that the winding 41w is in the overheat state in which the winding 41w reaches the predetermined overheat temperature threshold or more. Each position detection unit to which this is input sets all rotational position signals to be output to a low level. When the winding 41w is in the overheated state, it is considered that the winding 41u and the winding 41w are similarly overheated, so in the present invention, only the overheated state of the winding 41w is detected.

位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５は同じ回路であるため、位置検出部４３を代表として説明する。
位置検出部４３は、信号線６ｕに接続される出力端４３ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４３ｂと、ベース端子が入力端４３ｂに、エミッタ端子がＧＮＤに、コレクタ端子が出力端４３ａにそれぞれ接続されるＮＰＮ型のトランジスタ４３ｃ（スイッチ素子）と、図示しないロータの回転位置を検出するホールセンサ４３ｅを備えている。そして、ホールセンサ４３ｅの出力端４３ｈと出力端４３ａが接続されている。 Since the position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45 are the same circuit, the position detection unit 43 will be described as a representative.
The position detection unit 43 has an output end 43a connected to the signal line 6u, an input end 43b to which an overheat alarm signal is input, a base terminal connected to the input end 43b, an emitter terminal connected to GND, and a collector terminal connected to the output end 43a. And a Hall sensor 43e for detecting the rotational position of the rotor (not shown). The output end 43 h of the Hall sensor 43 e and the output end 43 a are connected.

ホールセンサ４３ｅは、出力端４３ａに接続される出力端４３ｈと、トランジスタ４３ｇと、抵抗４３ｆを備えた出力回路４３ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４３ｅは図２では図示を省略するが、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。 The Hall sensor 43e includes an output end 43h connected to the output end 43a, an output circuit 43j including a transistor 43g and a resistor 43f. Further, although the Hall sensor 43e is not shown in FIG. 2, as the sensor unit 124i described in FIG. 9, a Hall element 124g that detects a change in the magnetic field and outputs a detection signal, an amplifier 124f that amplifies the detection signal, and amplification The Schmitt trigger circuit 124 e converts the detected signal into a pulse signal and outputs it as a Hall element signal.

トランジスタ４３ｇのコレクタ端子は出力端４３ｈと抵抗４３ｆの一端に接続され、エミッタ端子がＧＮＤに接続されており、抵抗４３ｆの他端はホールセンサ４３ｅに入力された＋５Ｖの電源に接続されている。一方、トランジスタ４３ｇのベース端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４３ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４３ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。なお、ホールセンサ４３ｅの出力回路４３ｊに用いられる素子としてはＮＰＮ型のトランジスタ４３ｇでなく、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴであってもよい。オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを用いた出力回路を備えたホールセンサについては後で説明する。 The collector terminal of the transistor 43g is connected to the output terminal 43h and one end of the resistor 43f, the emitter terminal is connected to GND, and the other end of the resistor 43f is connected to the +5 V power source input to the Hall sensor 43e. On the other hand, the Hall element signal output from the Schmitt trigger circuit 124e of the sensor unit 124i is input to the base terminal of the transistor 43g. In addition, the +5 V power supply input to the Hall sensor 43e is also used as a power supply of the sensor unit 124i of the Hall sensor 43e as described in FIG. The element used for the output circuit 43j of the Hall sensor 43e may be an open drain MOSFET instead of the NPN transistor 43g. A Hall sensor provided with an output circuit using an open drain MOSFET will be described later.

過熱判定部４６は過熱アラーム信号を出力する出力端４６ａと、コンパレータ４６ｂと、抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄと抵抗４６ｅと抵抗４６ｆを備えている。コンパレータ４６ｂの出力端は出力端４６ａに接続され、コンパレータ４６ｂの＋入力端は＋５ＶとＧＮＤとの間に直列に接続された抵抗４６ｅと４６ｆの接続点に接続されている。一方、コンパレータ４６ｂの−入力端は＋５ＶとＧＮＤとの間に直列に接続された抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点に接続されている。なお、サーミスタ４６ｄの一端はＧＮＤに接続されている。 The overheat determination unit 46 includes an output end 46a for outputting an overheat alarm signal, a comparator 46b, a resistor 46c, a thermistor 46d, a resistor 46e, and a resistor 46f. The output end of the comparator 46b is connected to the output end 46a, and the + input end of the comparator 46b is connected to the connection point of the resistors 46e and 46f connected in series between +5 V and GND. On the other hand, the-input terminal of the comparator 46b is connected to the connection point of the resistor 46c and the thermistor 46d connected in series between +5 V and GND. One end of the thermistor 46d is connected to GND.

次に図２を用いて位置検出部４３と過熱判定部４６の動作について説明する。なお、位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５は内部に備えられたホールセンサの固定位置と出力される信号が異なるのみであり、動作は位置検出部４３と同じである。
過熱判定部４６のサーミスタ４６ｄはステータの巻線４１ｗに近接して配置されているため、この巻線４１ｗの温度が上昇するとサーミスタ４６ｄの抵抗値は減少する。このため抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点の電圧はこの巻線の温度が上昇するに従って低下する。一方、基準電圧となる抵抗４６ｅと抵抗４６ｆの接続点の電圧（過熱温度閾値と対応する電圧）は固定であるため、抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点の電圧が基準電圧より低くなると、コンパレータ４６ｂは過熱アラーム信号をローレベルからハイレベルにして出力する。 Next, operations of the position detection unit 43 and the overheat determination unit 46 will be described with reference to FIG. The position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45 differ from the fixed position of the Hall sensor provided therein only in the output signal, and the operation is the same as that of the position detection unit 43.
Since the thermistor 46d of the overheat determination unit 46 is disposed close to the winding 41w of the stator, when the temperature of the winding 41w rises, the resistance value of the thermistor 46d decreases. Therefore, the voltage at the connection point of the resistor 46c and the thermistor 46d decreases as the temperature of the winding rises. On the other hand, the voltage at the connection point between the resistor 46e and the resistor 46f (the voltage corresponding to the overheat temperature threshold) serving as the reference voltage is fixed, so when the voltage at the connection point between the resistor 46c and the thermistor 46d becomes lower than the reference voltage, the comparator 46b Outputs the overheat alarm signal from low level to high level.

このハイレベルの過熱アラーム信号が位置検出部４３に入力されると、トランジスタ４３ｃがオンとなり、回転位置信号Ｈｕはホールセンサ４３ｅの出力電圧に係わりなくローレベルとなる。この過熱アラーム信号は位置検出部４４と位置検出部４５にも入力されているため、これらの出力信号である回転位置信号Ｈｖと回転位置信号Ｈｗもすべてローレベルになる。これらの回転位置信号が入力されたモータ駆動装置３では、回転位置パルス信号Ｈｕと回転位置パルス信号Ｈｖと回転位置パルス信号Ｈｗはすべてハイレベルとなる。モータ制御部３７は、３つの回転位置パルス信号がすべてハイレベルであるため、モータ４の過熱が発生したことを検知し、インバータ３２の動作を停止させる。 When the high level overheat alarm signal is input to the position detection unit 43, the transistor 43c is turned on, and the rotational position signal Hu becomes low level regardless of the output voltage of the Hall sensor 43e. Since the overheat alarm signal is also input to the position detection unit 44 and the position detection unit 45, the rotational position signal Hv and the rotational position signal Hw, which are output signals of these, are all at the low level. In the motor drive 3 to which these rotational position signals are input, the rotational position pulse signal Hu, the rotational position pulse signal Hv and the rotational position pulse signal Hw all become high level. The motor control unit 37 detects that the motor 4 is overheated and stops the operation of the inverter 32 because all three rotational position pulse signals are at high level.

図６は本発明によるモータの構造を示す斜視図であり、モータ本体４１とセンサ基板４２を示している。
モータ本体４１は、円筒状のステータコア４１ｂの内面側に設けられた１２個のティース４１ｃを備えたステータ４１ｇを備えている。１つのティース４１ｃには、巻線４１ｕが、その隣のティース４１ｃには巻線４１ｖが、また、その隣のティース４１ｃには巻線４１ｗがそれぞれ巻かれており、これらの巻線を１組として４組が順次隣接して設けられている。また、モータ本体４１はステータ４１ｇの内側に、中心に回転軸４１ａを、外周には８個のマグネット４１ｆをそれぞれ備えた円柱状のロータ４１ｅを備えている。従ってこのモータ本体４１は、いわゆる三相、８極、１２スロットのモータである。 FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the motor according to the present invention, showing the motor body 41 and the sensor substrate 42. As shown in FIG.
The motor main body 41 is provided with a stator 41g provided with twelve teeth 41c provided on the inner surface side of the cylindrical stator core 41b. A winding 41u is wound on one tooth 41c, a winding 41v is wound on the tooth 41c next to it, and a winding 41w is wound on the tooth 41c next to it. Four groups are provided adjacent to one another as Further, the motor main body 41 is provided with a cylindrical rotor 41e inside the stator 41g, with a rotary shaft 41a at the center and eight magnets 41f on the outer periphery. Therefore, the motor main body 41 is a so-called three-phase, 8-pole, 12-slot motor.

一方、ステータ４１ｇの回転軸４１ａ方向の側面にはセンサ基板４２が備えられており、センサ基板４２の裏側（ステータ４１ｇ側）にはマグネット４１ｆがロータ４１ｅと共に回転した時に、マグネット４１ｆの回転位置に応じて変化する磁界を検出して回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗとしてそれぞれ出力するホールセンサ４３ｅ、ホールセンサ４４ｅ、ホールセンサ４５ｅがロータ４１ｅの回転方向において機械角で３０度の間隔（電気角で１２０度）で配置され、また、これらのホールセンサはマグネット４１ｆの近傍に配置されている。また、センサ基板４２の裏側にはサーミスタ４６ｄが巻線４１ｗに近接して配置されている。このため、巻線４１ｗの表面温度を正確に検出できるようになっている。なお、この本実施例では巻線を代表して巻線４１ｗの温度を検出しているが、これに限るものでなく、他の巻線の温度を検出してもよい。 On the other hand, the sensor substrate 42 is provided on the side surface of the stator 41g in the direction of the rotation axis 41a, and the magnet 41f is rotated on the back side (stator 41g side) of the sensor substrate 42 when the magnet 41f rotates with the rotor 41e. Hall sensor 43e, Hall sensor 44e, and Hall sensor 45e, which detect magnetic fields that change according to the above and output as rotational position signal Hu, rotational position signal Hv, and rotational position signal Hw, respectively, have a mechanical angle of 30 degrees in the rotational direction of rotor 41e. (The electrical angle is 120 degrees), and these Hall sensors are arranged in the vicinity of the magnet 41f. Further, on the back side of the sensor substrate 42, a thermistor 46d is disposed in proximity to the winding 41w. Therefore, the surface temperature of the winding 41 w can be accurately detected. In this embodiment, although the temperature of the winding 41w is detected as a representative of the winding, the present invention is not limited to this, and the temperature of another winding may be detected.

図７は本発明によるモータの回転位置パルス信号を示す説明図である。図７の横軸は時間を電気角で示している。図７（１）は回転位置パルス信号Ｈｕ、図７（２）は回転位置パルス信号Ｈｖ、図７（３）は回転位置パルス信号Ｈｗをそれぞれ示しており、これらの信号の縦軸は電圧である。図７（４）は巻線４１ｗの表面温度を示しており、縦軸は温度である。図７（５）は過熱アラーム信号を示しており、縦軸は電圧である。なお、ｔ０は時刻である。 FIG. 7 is an explanatory view showing a rotational position pulse signal of the motor according to the present invention. The horizontal axis in FIG. 7 indicates time in electrical angle. 7 (1) shows the rotational position pulse signal Hu, FIG. 7 (2) shows the rotational position pulse signal Hv, and FIG. 7 (3) shows the rotational position pulse signal Hw. The vertical axes of these signals are voltage is there. FIG. 7 (4) shows the surface temperature of the winding 41w, and the vertical axis is the temperature. FIG. 7 (5) shows the overheat alarm signal, and the vertical axis is a voltage. In addition, t0 is time.

図７（１）〜図７（３）に示すように、各回転位置パルス信号は１周期が３６０度のパルス信号であり、回転位置パルス信号Ｈｕを基準とした場合、回転位置パルス信号Ｈｖは位相遅れが１２０度であり、回転位置パルス信号Ｈｗは位相遅れが２４０度である。つまり、各回転位置パルス信号はそれぞれ１２０度の位相差がある事になる。これらの各信号が４周期、つまり、１４４０度でロータ４１ｅが１回転することになる。 As shown in FIG. 7 (1) to FIG. 7 (3), each rotational position pulse signal is a pulse signal having one cycle of 360 degrees, and when the rotational position pulse signal Hu is a reference, the rotational position pulse signal Hv is The phase delay is 120 degrees, and the rotational position pulse signal Hw has a phase delay of 240 degrees. That is, each rotational position pulse signal has a phase difference of 120 degrees. The rotor 41e rotates once in four cycles of each of these signals, that is, 1440 degrees.

図７（４）に示すように巻線４１ｗの表面温度が上昇し、ｔ０で過熱温度閾値（１５０度）以上になった時、つまり、図２の過熱判定部４６において、抵抗４６ｅと抵抗４６ｆの接続点の電圧（過熱温度閾値と対応する電圧）よりも抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点の電圧（検出された巻線４１ｗの表面温度と対応）が低くなると、コンパレータ４６ｂの出力端はローレベルからハイレベルに変化、つまり、図７（５）に示す過熱アラーム信号がハイレベルになる。 As shown in FIG. 7 (4), when the surface temperature of the winding 41w rises and reaches the overheat temperature threshold (150 degrees) at t0, that is, in the overheat determination unit 46 of FIG. When the voltage at the connection point between the resistor 46c and the thermistor 46d (corresponding to the surface temperature of the detected winding 41w) becomes lower than the voltage at the connection point (corresponding to the overheat temperature threshold), the output end of the comparator 46b is low. A change from level to high level, that is, the overheat alarm signal shown in FIG. 7 (5) becomes high level.

この結果、位置検出部４３のトランジスタ４３ｃがオンとなり、回転位置信号Ｈｕはローレベルとなる。そしてこの回転位置信号Ｈｕが入力された位置信号入力部３４の出力からハイレベルの回転位置パルス信号Ｈｕが出力される。なお、他の回転位置信号も同様にローレベルになるため、モータ制御部３７には３つの回転位置パルス信号Ｈｕと回転位置パルス信号Ｈｖと回転位置パルス信号Ｈｗが全てハイレベル信号となって入力される。 As a result, the transistor 43c of the position detection unit 43 is turned on, and the rotational position signal Hu becomes low level. A high level rotational position pulse signal Hu is output from the output of the position signal input unit 34 to which the rotational position signal Hu is input. Since other rotational position signals are also at the low level, the three rotational position pulse signals Hu, rotational position pulse signals Hv and rotational position pulse signals Hw are all input to the motor control unit 37 as high level signals. Be done.

以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に備えられた各ホールセンサ４３ｅ、ホールセンサ４４ｅ、ホールセンサ４５ｅに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをローレベル（０Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４３ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサ４３ｅ、ホールセンサ４４ｅ、ホールセンサ４５ｅの破損を防止できる。 As described above, in the present invention, the position detecting unit 43, the position detecting unit 44, and the respective Hall sensors 43e provided in the position detecting unit 45, the Hall sensor 44e, and the +5 V power supplied to the Hall sensor 45e are not shut off. Only the rotational position signal is set to low level (0 V). Therefore, the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, and no current flows back to the Hall sensor 43e via the resistor 34d of the position signal input unit 34. Therefore, each Hall sensor 43e, Hall sensor 44e, Damage to the hall sensor 45e can be prevented.

また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４３ｅの供給電源を遮断した時に発生するホールセンサ４３ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４３ｅの出力端４３ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にローレベルに保持できる。 In addition, since the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, as described in the background art, the pull-up resistance present in the sensor portion 124i of the Hall sensor 43e occurs when the power supply of the Hall sensor 43e is shut off. The output end 43h of the Hall sensor 43e is not connected to GND through an internal resistance which is a combined resistance of the pull-down resistance and the pull-down resistance. Therefore, when the overheat state of the winding 41w is determined, the rotational position signal can be reliably held at the low level.

図３は本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。実施例１で説明した位置検出部４３、位置検出部４４、位置検出部４５に代替して使用可能である。図２の位置検出部との違いはホールセンサの出力回路にオープンコレクタのトランジスタでなく、プッシュプル型に接続されたＭＯＳＦＥＴを用いていることである。 FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the position detection unit according to the present invention. The position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45 described in the first embodiment can be used instead. The difference from the position detection unit of FIG. 2 is that the output circuit of the Hall sensor uses a push-pull connected MOSFET instead of an open collector transistor.

図３の位置検出部４７は出力端４７ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４７ｂと、ベース端子が入力端４７ｂに接続されエミッタ端子がＧＮＤに接続されコレクタ端子が出力端４７ａに接続されるＮＰＮ型のトランジスタ４７ｃ（スイッチ素子）と、抵抗４７ｄと、ロータ４１ｅの回転位置を検出するホールセンサ４７ｅを備えている。 The position detection unit 47 in FIG. 3 has an output terminal 47a, an input terminal 47b to which an overheat alarm signal is input, a base terminal connected to the input terminal 47b, an emitter terminal connected to GND, and a collector terminal connected to the output terminal 47a. And a hall sensor 47e for detecting the rotational position of the rotor 41e.

ホールセンサ４７ｅは、出力端４７ａに抵抗４７ｄを介して接続される出力端４７ｈと、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４７ｇ（スイッチング素子）と、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４７ｆ（スイッチング素子）を備えた出力回路４７ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４７ｅは、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。 The Hall sensor 47e includes an output circuit 47j including an output end 47h connected to the output end 47a via a resistor 47d, an N-type MOSFET 47g (switching element), and a P-type MOSFET 47f (switching element) . Further, as the sensor unit 124i described in FIG. 9, the Hall sensor 47e converts the Hall element 124g that detects a change in the magnetic field and outputs a detection signal, the amplifier 124f that amplifies the detection signal, and the amplified detection signal into a pulse signal And a Schmitt trigger circuit 124e that outputs a Hall element signal.

ＭＯＳＦＥＴ４７ｆはソース端子がホールセンサ４７ｅに入力された＋５Ｖの電源に、また、ドレイン端子が出力端４７ｈにそれぞれ接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４７ｇは、ドレイン端子が出力端４７ｈに、ソース端子がＧＮＤにそれぞれ接続されている。一方、ＭＯＳＦＥＴ４７ｆとＭＯＳＦＥＴ４７ｇのゲート端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４７ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４７ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。 The MOSFET 47 f has a source terminal connected to the +5 V power supply input to the Hall sensor 47 e, and a drain terminal connected to the output terminal 47 h. The drain terminal of the MOSFET 47g is connected to the output terminal 47h, and the source terminal is connected to GND. On the other hand, Hall element signals output from the Schmitt trigger circuit 124e of the sensor unit 124i are input to the gate terminals of the MOSFET 47f and the MOSFET 47g. Further, the +5 V power supply input to the hall sensor 47e is also used as a power supply of the sensor unit 124i of the hall sensor 47e as described in FIG.

以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に代替した位置検出部４７内に備えられた各ホールセンサに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをローレベル（０Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４７ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサの破損を防止できる。
また、抵抗４７ｄがあるため、ＭＯＳＦＥＴ４７ｆがオンとなって出力端４７ｈがハイレベルとなった時にトランジスタ４７ｃがオンとなった場合でも、＋５ＶからＭＯＳＦＥＴ４７ｆ、出力端４７ｈ、抵抗４７ｄ、トランジスタ４７ｃ、ＧＮＤに流れる短絡電流を制限して各ホールセンサの破損を防止できる。 As described above, in the present invention, rotation is performed without interrupting the +5 V power supply supplied to each Hall sensor provided in the position detection unit 47 substituted for the position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45. Only the position signal is set to low level (0 V). For this reason, the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, and no current flowing back to the Hall sensor 47e is generated via the resistor 34d of the position signal input unit 34. Therefore, damage to each Hall sensor can be prevented.
In addition, since the resistor 47d is present, even if the MOSFET 47f is turned on and the transistor 47c is turned on when the output terminal 47h becomes high level, the +5 V to the MOSFET 47f, the output terminal 47h, the resistor 47d, the transistor 47c, and GND The short circuit current flowing can be limited to prevent damage to each Hall sensor.

また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４７ｅの供給電源を遮断した時に発生するホールセンサ４７ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４７ｅの出力端４７ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にローレベルに保持できる。 Further, since the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, as described in the background art, the pull-up resistance existing in the sensor portion 124i of the Hall sensor 47e generated when the power supply of the Hall sensor 47e is shut off. The output end 47 h of the Hall sensor 47 e is not connected to GND through an internal resistance which is a combined resistance of the pull-down resistance and the pull-down resistance. Therefore, when the overheat state of the winding 41w is determined, the rotational position signal can be reliably held at the low level.

図４は本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。実施例１で説明した位置検出部４３、位置検出部４４、位置検出部４５に代替して使用可能である。図２の位置検出部との違いはホールセンサの出力回路がオープンコレクタのトランジスタでなく、プッシュプル型に接続されたＭＯＳＦＥＴを用い、また、過熱判定部４６から過熱アラーム信号が出力された時に回転位置信号をローレベルにするのでなくハイレベルにすることである。当然の事ながら、実施例３の位置検出部を用いる場合、モータ制御部３７は、３つの回転位置パルス信号が全てローレベルになった時をモータ４の過熱状態であると判断する。 FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the position detection unit according to the present invention. The position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45 described in the first embodiment can be used instead. The difference from the position detection unit of FIG. 2 is that the output circuit of the Hall sensor does not use an open collector transistor, but uses a MOSFET connected in a push-pull type, and rotates when the overheat alarm signal is output from the overheat determination unit 46 It is to set the position signal to high level rather than low level. As a matter of course, when the position detection unit of the third embodiment is used, the motor control unit 37 determines that the motor 4 is in the overheated state when all three rotational position pulse signals become low level.

図４の位置検出部４８は出力端４８ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４８ｂと、入力端が入力端４８ｂに接続されたインバータ４８ｉと、ベース端子がインバータ４８ｉの出力端に接続されエミッタ端子が＋５Ｖに接続されコレクタ端子が出力端４８ａに接続されるＰＮＰ型のトランジスタ４８ｃ（スイッチ素子）と、ロータ４１ｅの位置を検出するホールセンサ４８ｅと、ホールセンサ４８ｅの出力端４８ｈと出力端４８ａとの間に直列に接続された抵抗４８ｄを備えている。なお、抵抗４８ｄは信号線６ｕがトランジスタ４８ｃによって＋５Ｖに短絡された時、短絡電流を制限してホールセンサ４８ｅの破損を防止するものである。 The position detection unit 48 in FIG. 4 has an output end 48a, an input end 48b to which an overheat alarm signal is input, an inverter 48i whose input end is connected to the input end 48b, and a base terminal connected to the output end of the inverter 48i. PNP transistor 48c (switch element) having an emitter terminal connected to +5 V and a collector terminal connected to the output terminal 48a, a Hall sensor 48e for detecting the position of the rotor 41e, an output terminal 48h and an output terminal of the Hall sensor 48e A resistor 48d is connected in series with the resistor 48a. When the signal line 6u is shorted to +5 V by the transistor 48c, the resistor 48d limits the short circuit current to prevent the Hall sensor 48e from being damaged.

ホールセンサ４８ｅは、出力端４８ａに抵抗４８ｄを介して接続される出力端４８ｈと、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４８ｇ（スイッチング素子）と、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４８ｆ（スイッチング素子）を備えた出力回路４８ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４８ｅは、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。 The Hall sensor 48e includes an output circuit 48j including an output end 48h connected to the output end 48a via a resistor 48d, an N-type MOSFET 48g (switching element), and a P-type MOSFET 48f (switching element) . Furthermore, Hall sensor 48e converts Hall sensor 124g which detects a change of a magnetic field and outputs a detection signal, amplifier 124f which amplifies a detection signal, and an amplified detection signal as a pulse signal as sensor part 124i explained in FIG. 9 And a Schmitt trigger circuit 124e that outputs a Hall element signal.

ＭＯＳＦＥＴ４８ｆはソース端子がホールセンサ４８ｅに入力された＋５Ｖの電源に、また、ドレイン端子が出力端４８ｈにそれぞれ接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４８ｇは、ドレイン端子が出力端４８ｈに、ソース端子がＧＮＤにそれぞれ接続されている。一方、ＭＯＳＦＥＴ４８ｆとＭＯＳＦＥＴ４８ｇのゲート端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４８ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４８ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。 The MOSFET 48f has a source terminal connected to the +5 V power supply input to the Hall sensor 48e, and a drain terminal connected to the output terminal 48h. The drain terminal of the MOSFET 48g is connected to the output terminal 48h, and the source terminal is connected to GND. On the other hand, Hall element signals output from the Schmitt trigger circuit 124e of the sensor unit 124i are input to the gate terminals of the MOSFET 48f and the MOSFET 48g. Further, the +5 V power supply input to the Hall sensor 48e is also used as a power supply of the sensor unit 124i of the Hall sensor 48e as described in FIG.

以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に代替した位置検出部４８内に備えられた各ホールセンサに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをハイレベル（＋５Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４８ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサの破損を防止できる。
また、抵抗４８ｄがあるため、ＭＯＳＦＥＴ４８ｇがオンとなって出力端４８ｈがローレベルとなった時にトランジスタ４８ｃがオンとなった場合でも、＋５Ｖからトランジスタ４８ｃ、抵抗４８ｄ、出力端４８ｈ、ＭＯＳＦＥＴ４８ｇ、ＧＮＤに流れる短絡電流を制限して各ホールセンサの破損を防止できる。 As described above, in the present invention, rotation is performed without interrupting the +5 V power supply supplied to each Hall sensor provided in the position detection unit 48 substituted for the position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45. Only the position signal is set to high level (+5 V). For this reason, the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, and a current flowing back to the Hall sensor 48e is not generated via the resistor 34d of the position signal input unit 34. Therefore, damage to each Hall sensor can be prevented.
Also, since there is a resistor 48d, even if the transistor 48c is turned on when the MOSFET 48g is turned on and the output terminal 48h goes low, from +5 V to the transistor 48c, the resistor 48d, the output terminal 48h, the MOSFET 48g, GND The short circuit current flowing can be limited to prevent damage to each Hall sensor.

また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４８ｅの供給電源を遮断した時に発生するホールセンサ４８ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４８ｅの出力端４８ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にハイレベルに保持できる。 Further, since the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, as described in the background art, the pull-up resistance present in the sensor portion 124i of the Hall sensor 48e occurs when the power supply of the Hall sensor 48e is shut off. The output end 48h of the Hall sensor 48e is not connected to GND via an internal resistance which is a combined resistance of the pull-down resistance and the pull-down resistance. Therefore, when the overheat state of the winding 41w is determined, the rotational position signal can be reliably held at the high level.

図５は本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。実施例１で説明した位置検出部４３、位置検出部４４、位置検出部４５に代替して使用可能である。図２の位置検出部との違いはホールセンサの出力回路にオープンコレクタのトランジスタでなく、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴが用いられていることである。 FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the position detection unit according to the present invention. The position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45 described in the first embodiment can be used instead. The difference from the position detection unit of FIG. 2 is that an open drain MOSFET is used in the output circuit of the Hall sensor, not an open collector transistor.

図５の位置検出部４９は出力端４９ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４９ｂと、ベース端子が入力端４９ｂに接続されエミッタ端子がＧＮＤに接続されコレクタ端子が出力端４９ａに接続されるＮＰＮ型のトランジスタ４９ｃ（スイッチ素子）と、ロータ４１ｅの位置を検出するホールセンサ４９ｅを備えている。 The position detection unit 49 in FIG. 5 has an output terminal 49a, an input terminal 49b to which an overheat alarm signal is input, a base terminal connected to the input terminal 49b, an emitter terminal connected to GND, and a collector terminal connected to the output terminal 49a. And a Hall sensor 49e for detecting the position of the rotor 41e.

ホールセンサ４９ｅは出力端４９ａに接続される出力端４９ｈと、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４７ｇ（スイッチング素子）と、抵抗４９ｆを備えた出力回路４９ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４９ｅは、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。 The Hall sensor 49e includes an output end 49h connected to the output end 49a, an N-type MOSFET 47g (switching element), and an output circuit 49j including a resistor 49f. Furthermore, Hall sensor 49e converts Hall sensor 124g which detects a change of a magnetic field and outputs a detection signal, amplifier 124f which amplifies a detection signal, and an amplified detection signal as a pulse signal as sensor part 124i explained in FIG. 9 And a Schmitt trigger circuit 124e that outputs a Hall element signal.

ＭＯＳＦＥＴ４９ｇは、そのドレイン端子が出力端４９ｈと抵抗４９ｆの一端に接続され、ソース端子がＧＮＤに接続されており、抵抗４９ｆの他端はホールセンサ４９ｅに入力された＋５Ｖの電源に接続されている。一方、ＭＯＳＦＥＴ４９ｇのゲート端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４９ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４９ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。 The drain terminal of the MOSFET 49g is connected to the output terminal 49h and one end of the resistor 49f, the source terminal is connected to GND, and the other end of the resistor 49f is connected to the +5 V power source input to the Hall sensor 49e. . On the other hand, the Hall element signal output from the Schmitt trigger circuit 124e of the sensor unit 124i is input to the gate terminal of the MOSFET 49g. Further, the +5 V power supply input to the Hall sensor 49e is also used as a power supply of the sensor unit 124i of the Hall sensor 49e as described in FIG.

以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に代替した位置検出部４９内に備えられた各ホールセンサに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをローレベル（０Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４９ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサの破損を防止できる。 As described above, in the present invention, rotation is performed without interrupting the +5 V power supply supplied to each Hall sensor provided in the position detection unit 49 substituted for the position detection unit 43, the position detection unit 44, and the position detection unit 45. Only the position signal is set to low level (0 V). For this reason, the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, and a current flowing back to the Hall sensor 49e is not generated via the resistor 34d of the position signal input unit 34. Therefore, damage to each Hall sensor can be prevented.

また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４９ｅの供給電源を遮断した時に、ホールセンサ４９ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４９ｅの出力端４９ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にローレベルに保持できる。 Further, since the +5 V power supply is still supplied to each Hall sensor, when the power supply of the Hall sensor 49e is shut off as described in the background art, the pull-up resistance or the resistance present in the sensor portion 124i of the Hall sensor 49e The output end 49h of the Hall sensor 49e is not connected to GND through the internal resistance which is a combined resistance of the pull-down resistance. Therefore, when the overheat state of the winding 41w is determined, the rotational position signal can be reliably held at the low level.

２交流電源
３モータ駆動装置
４モータ
５ｕＵ相線
５ｖＶ相線
５ｗＷ相線
６ｕ、６ｖ、６ｗ信号線
７ａ＋５Ｖ電源線
７ｂＧＮＤ線
３１電源部
３２インバータ
３３制御部
３４位置信号入力部
３４ａ入力端
３４ｂ出力端
３４ｃインバータ
３４ｄ抵抗
３４ｅコンデンサ
３５位置信号入力部
３６位置信号入力部
３７モータ制御部
４１モータ本体
４１ｕ、４１ｖ、４１ｗ巻線
４１ａ回転軸
４１ｂステータコア
４１ｃティース
４１ｅロータ
４１ｆマグネット
４１ｇステータ
４２センサ基板
４３位置検出部
４３ａ出力端
４３ｂ入力端
４３ｃトランジスタ（スイッチ素子）
４３ｅホールセンサ
４３ｆ抵抗
４３ｇトランジスタ
４３ｈ出力端
４３ｊ出力回路
４４位置検出部
４４ｅホールセンサ
４５位置検出部
４５ｅホールセンサ
４６過熱判定部
４６ａ出力端
４６ｂコンパレータ
４６ｃ抵抗
４６ｄサーミスタ
４６ｅ抵抗
４６ｆ抵抗
４７位置検出部
４７ａ出力端
４７ｂ入力端
４７ｃトランジスタ（スイッチ素子）
４７ｄ抵抗
４７ｅホールセンサ
４７ｆＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４７ｇＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４７ｈ出力端
４７ｊ出力回路
４８位置検出部
４８ａ出力端
４８ｂ入力端
４８ｃトランジスタ（スイッチ素子）
４８ｄ抵抗
４８ｅホールセンサ
４８ｆＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４８ｇＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４８ｈ出力端
４８ｉインバータ
４８ｊ出力回路
４９位置検出部
４９ａ出力端
４９ｂ入力端
４９ｃトランジスタ（スイッチ素子）
４９ｅホールセンサ
４９ｇＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４９ｈ出力端
４９ｊ出力回路
１２４ｉセンサ部
１２４ｇホール素子
１２４ｆアンプ
１２４ｅシュミットトリガ回路 2 AC power supply 3 motor drive device 4 motor 5u U-phase wire 5v V-phase wire 5w W-phase wire 6u, 6v, 6w signal wire 7a + 5V power supply wire 7b GND wire 31 power supply unit 32 inverter 33 control unit 34 position signal input unit 34a input End 34b Output end 34c Inverter 34d Resistor 34e Condenser 35 Position signal input part 36 Position signal input part 37 Motor control part 41 Motor main part 41u, 41v, 41w Winding wire 41a Rotor shaft 41b Stator core 41c Tees 41e Rotor 41f Magnet 41g Stator 42 Sensor board 43 position detection unit 43a output end 43b input end 43c transistor (switch element)
43e Hall sensor 43f Resistor 43g Transistor 43h Output end 44j Output circuit 44 Position detection unit 44e Hall sensor 45 Position detection unit 45e Hall sensor 46 Overheat judgment unit 46a Output end 46b Comparator 46c Resistance 46d Thermistor 46e Resistance 46f Resistance 47 Position detection unit 47a Output End 47b input end 47c transistor (switch element)
47d resistance 47e Hall sensor 47f MOSFET (switching element)
47g MOSFET (switching element)
47h output terminal 47j output circuit 48 position detection unit 48a output terminal 48b input terminal 48c transistor (switch element)
48d resistance 48e Hall sensor 48f MOSFET (switching element)
48g MOSFET (switching element)
48h output end 48i inverter 48j output circuit 49 position detection unit 49a output end 49b input end 49c transistor (switch element)
49e Hall sensor 49g MOSFET (switching element)
49h output terminal 49j output circuit 124i sensor unit 124g Hall element 124f amplifier 124e Schmitt trigger circuit

Claims

A rotational position signal is output from the output end of an output circuit including a rotor having a magnet, a stator having a winding, and an open collector transistor or an open drain MOSFET. A motor comprising: a plurality of Hall sensors; and signal lines respectively connected to the output terminals,
The motor is
An overheat determination unit that monitors the temperature of the winding and outputs an overheat alarm signal when the temperature of the winding rises above a predetermined overheat temperature threshold;
Regardless of the output level of each of the Hall sensors when the overheat alarm signal is output, the voltage of each of the signal lines is increased to a temperature higher than the predetermined overheat temperature threshold value. And a switch element for setting a low level.

A rotational position signal is output from the output end of an output circuit including a rotor having a magnet, a stator having a winding, and an open collector transistor or an open drain MOSFET. A plurality of Hall sensors or a plurality of Hall sensors for outputting the rotational position signal from an output end of a push-pull output circuit having two switching elements connected in series, and a plurality of Hall sensors respectively connected to the output end A motor having a signal line,
The motor is
A resistor whose one end is connected to the output end of the Hall sensor and whose other end is connected in series to the signal line;
An overheat determination unit that monitors the temperature of the winding and outputs an overheat alarm signal when the temperature of the winding rises above a predetermined overheat temperature threshold;
Regardless of the output level of the Hall sensor when the overheat alarm signal is output, the overheat temperature at which the temperature of the winding is predetermined is the voltage of the signal line connected to the other end of the resistor. A motor comprising: a switch element for setting a low level or a high level indicating that the temperature has risen above a threshold value.