JP6516863B2 - モータ制御装置、電気掃除機およびハンドドライヤー - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係るモータ制御システム1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、モータ制御システム1は、単相モータ12と、単相モータ12に接続され、単相モータ12に交流電力を供給する単相インバータ11と、単相インバータ11への直流電源となる電源10と、単相モータ12の図示しないステータに設けられ、単相モータ12の図示しないロータの回転位置であるロータ回転位置を検出する位置センサ21と、単相モータ12に流れる交流電流であるモータ電流を検出する電流検出部である電流センサ20と、電源10が単相インバータ11に印加する直流電圧である直流印加電圧を検出する電圧センサ23と、ロータ回転位置、モータ電流および直流印加電圧に基づいて単相モータ12を駆動する単相インバータ11を制御するモータ制御装置2と、を備える。
実施の形態1では、モータ制御装置2、単相インバータ11および単相モータ12を備えたモータ制御システム1について説明した。本実施の形態では、実施の形態1に記載されたモータ制御システム1を備えた電気機器について説明する。電気機器としては、特に電気掃除機とハンドドライヤーについて説明する。
非同期 /9パルス /6パルス /3パルス
・モータ回転数 :40000rpm /〜50000rpm/〜70000rpm /〜120000rpm
・キャリア周波数:9kHz /9〜12kHz /8〜12kHz /6〜12kHz
非同期 /8パルス /6パルス /4パルス
・モータ回転数 :60000rpm /〜75000rpm/〜100000rpm /〜150000rpm
・キャリア周波数:18kHz /18〜20kHz /15〜20kHz /13.3333〜20kHz
Claims (13)
- 単相インバータによって駆動される単相モータに流れるモータ電流の検出値に基づいて前記単相インバータをPWM制御する制御部を備えたモータ制御装置であって、
電圧指令の位相にキャリアを同期させた同期PWM制御と、前記電圧指令の位相に前記キャリアを同期させない非同期PWM制御とが実行され、
モータ回転数の増加に応じて前記非同期PWM制御から前記同期PWM制御に切り替えられ、前記非同期PWM制御および前記同期PWM制御に使用するキャリア周波数が前記キャリア周波数の上限値である上限周波数よりも低く設定され、
前記制御部は、前記モータ電流の検出値であるアナログデータをディジタルデータに変換するAD変換器を有し、
前記制御部は、前記モータ電流の互いに隣り合う極性の変化点で決まる電気半サイクル中における前記極性の変化点を含まない連続する期間内において前記AD変換器を起動し、前記電気半サイクルと同一の電気半サイクル中に前記ディジタルデータを読み取る
モータ制御装置。 - 前記同期PWM制御を行う際に、モータ回転数の増加に応じて同期パルス数が小さくなるように推移する請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記同期パルス数が偶数である請求項2に記載のモータ制御装置。
- 前記制御部は、前記極性の変化点を含む一定の期間である禁止期間内においては、前記AD変換器を起動せず、前記禁止期間以外の期間である許可期間内においては、前記AD変換器を起動し、且つ当該起動より変換処理された前記ディジタルデータを前記AD変換器から読み取る請求項1から3の何れか1項に記載のモータ制御装置。
- 前記制御部は、前記単相モータのロータの回転位置を検出する位置センサ信号に基づいて、前記ロータの電気角であるロータ回転角を算出し、前記ロータ回転角に基づいて、前記禁止期間および前記許可期間を決定する請求項4に記載のモータ制御装置。
- 前記制御部は、前記禁止期間の直前の前記許可期間内において前記AD変換器から読み取られた複数個の前記ディジタルデータを用いて、前記禁止期間内における前記モータ電流を推定する請求項5に記載のモータ制御装置。
- 前記制御部は、キャリアを生成するキャリア生成部を有し、
前記制御部が前記AD変換器を起動するタイミングは、前記キャリアの山点または谷点のタイミングであり、
前記制御部が前記AD変換器から前記ディジタルデータを読み取るタイミングは、前記キャリアの山点または谷点のタイミングである請求項4から6の何れか1項に記載のモータ制御装置。 - 前記制御部は、前記モータ電流の極性の変化点を含まない連続する期間内において、前記AD変換器からの前記ディジタルデータの読み取りを複数回行う請求項1から7の何れか1項に記載のモータ制御装置。
- 前記単相モータのロータは、複数個の永久磁石を有する請求項1から8の何れか1項に記載のモータ制御装置。
- 前記単相インバータは、複数個のスイッチング素子を有し、
前記複数個のスイッチング素子の各々は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて形成されている請求項1から9の何れか1項に記載のモータ制御装置。 - 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム又はダイヤモンドである請求項10に記載のモータ制御装置。
- 請求項1から11の何れか1項に記載のモータ制御装置と前記単相インバータと前記単相モータとを備える電気掃除機。
- 請求項1から11の何れか1項に記載のモータ制御装置と前記単相インバータと前記単相モータとを備えるハンドドライヤー。
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