JPH02146987A - ブラシレス直流モータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はブラシレス直流モータの駆動装置に関するも
のであり、特に、空気調和機または冷蔵庫などに装備さ
れる圧縮機用のブラシレス直流モータの駆動装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 第５図は、例えば、特開昭６１−１２９０号公報に示さ
れた、従来のブラシレス直流モータの駆動装置を示す回
路構成図、第６図及び第７図は第５図のブラシレス直流
モータの駆動装置の出方電圧及び電流の経時変化を示す
特性図である。

第５図において、（１）は直流を交流に変換するインバ
ータ回路であり、スイッチング素子（Ｔｕ）、　　（Ｔ
ｖ）、　　（Ｔｗ）、　　（Ｔｘ）、　　（Ｔｙ）。

（Ｔｚ）及びダイオード（Ｄｕ）、（Ｄｖ）。

（Ｄｗ）、　　（Ｄｘ）、（Ｄｙ）、　　（Ｄｚ）　に
より構成されている。（２）はブラシレス直流モータ、
（３）はブラシレス直流モータ（２）の電機子巻線の端
子間電圧に基づいて回転子の位置を検出する位置検出回
路、（４）はインバータ回路（１）の各スイッチング素
子（Ｔｕ）〜（Ｔｚ）に作動信号を供給し、インバータ
回路（１）の作動を制御する制御回路である。（５）は
電流検出器、（６）は電流検出器（５）の検出値に基づ
き電流の制限信号を前記制御回路（４）に出力する電流
制限回路である。

次に、上記のように構成された従来のブラシレス直流モ
ータの駆動装置の動作を説明する。

まず、制御回路（４）から予め設定されている周波数デ
ータ及び出力電圧データに応じたスイッチング信号が、
インバータ回路（１）の各スイッチング素子（Ｔｕ）〜
（Ｔｚ）に出力される。そして、この信号を受けてイン
バータ回路（１）が作動し、インバータ回路（１）に印
加されている直流電源が所定の周波数及び電圧の交流に
変換されたのち、ブラシレス直流モータ（２）に供給さ
れ、そのブラシレス直流モータ（２）が低周波起動を開
始する。

ブラシレス直流モータ（２）が起動されると、その回転
子の回転数が増大するのに伴い、電機子巻線には誘起電
圧が発生する。そして、この誘起電圧による電機子巻線
の端子間電圧に基づき、位置検出回路（３）が回転子の
位置を検出して、その検出信号が制御回路（４）に送信
される。

次いで、その制御回路（４）がそれまで発信していたス
イッチング信号と位置検出回路（３）からの検出信号と
が比較され、両信号が一定の時間及び一定の出力電圧（
第６図の０点）にて同期したことが判断されると、制御
回路（４）はインバータ回路（１）を他制式、即ち、非
同期式運転から同期式運転に切換えて制御し、ブラシレ
ス直流モータ（２）の駆動を継続する（第６図参照）。

また、この切換時に過電流が発生した場合には（第７図
のＤ点）、電流検出器（５）の検出値に基づき、電流制
限回路（６）から制御回路（４）に停止信号が出力され
て、インバータ回路（１）へのスイッチング信号の出力
が停止される。

諜 ［発明が解決しようとする蒔題点］ ところが、従来のブラシレス直流モータの駆動装置は上
記のように構成されているので、大きな負荷条件下でイ
ンバータ回路（１）を他制式から同期式運転に切換える
ときに過電流が発生しやすく、この場合には、その過電
流に応答してブラシレス直流モータ（２）が停止され、
かつ、その停止状態が続いてしまうことがあり、空気調
和機または冷蔵庫などのシステムの円滑な動作を妨げる
原因となっていた。

そこで、低周波同期起動を安定状態で確実に行なうこと
ができ、以て、円、滑に回転動作させることができるブ
ラシレス直流モータの駆動装置を得ることを課題とする
ものである。

諌 ［関題点を解決するための手段］ この発明は、インバータ回路を他制式に制御してブラシ
レス直流モータを起動し、その起動時に電機子巻線の端
子間電圧に基づき回転子の位置を検出し、その位置検出
信号に基づきインバータ回路を同期式に制御してブラシ
レス直流モータを継続的に駆動するブラシレス直流モー
タの駆動装置において、前記他制式制御時にインバータ
回路の出力電圧を上昇及び下降するとともに、出力電圧
の下降時に前記位置検出信号に基づきインバータ回路を
他制式から同期式に切換えて制御する制御回路を設けた
ものである。

［作用］ この発明のブラシレス直流モータの駆動装置においては
、ブラシレス直流モータの運転モードが出力電圧の下降
時に他制式から同期式に切換えられるので、その切換時
に過電流が発生するおそれがなくなり、ブラシレス直流
モータの低周波起動を安定状態で確実に行なうことがで
きる。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例であるブラシレス直流モー
タの駆動装置を示す回路構成図、第２図は第１図のブラ
シレス直流モータの駆動装置の動作を示すフローチャー
ト、第３図及び第４図は第１図のブラシレス直流モータ
の駆動装置の出力電圧及び電流の経時変化を示す特性図
である。なお、図中、従来例と同−符号及び記号は従来
例の構成部分と同一または相当する構成部分を示すもの
である。

第１図において、（１）は直流を交流に変換するインバ
ータ回路であり、従来と同様に、複数のスイッチング素
子（Ｔｕ）〜（Ｔｚ）及び複数のダイオード（Ｄｕ）〜
（Ｄｚ）から構成されている。（２）はブラシレス直流
モータ、（３）はブラシレス直流モータ（２）・の電機
子巻線の端子間電圧によって回転子の位置を検出する位
置検出回路、（５）は電流検出器、（６）は電流検出器
（５）の検出値に基づき電流の制限信号を出力する電流
制限回路である。（７）は前記スイッチング素子（Ｔｕ
）〜（Ｔｚ）にスイッチング信号を供給して、インバー
タ回路（１）の作動を制御するマイクロコンピュータか
らなる制御回路であり、メモリ（７ａ）、タイマ（７ｂ
）及びカウンタ（７ｃ）を備えている。

次に、上記のように構成された本実施例のブラシレス直
流モータの駆動装置の動作について説明する。

電源が投入されると、第２図の「低周波起動ルーチン」
のプログラムが開始され、まず、ステップＳ１で、予め
設定された他制式運転データが読出される。次いで、ス
テップＳ２で、前記他制式運転データ中の第１の電圧上
昇時間（Ｔｕｌ）（第３図参照）が制御回路（７）のメ
モリ（７ａ）からタイ、マ（７ｂ）にセットされて、そ
の時間のカウントが開始される。そして、ステップＳ３
では、前記他制式運転データ中の電圧上昇データに基づ
いたスイッチング信号がインバータ回路（１）の各スイ
ッチング素子（Ｔｕ）〜（Ｔｚ）に出力されて、インバ
ータ回路（１）の出力電圧が上昇される。

続いて、ステップＳ４で、前記第１の電圧上昇時間（Ｔ
ｕｌ）のタイムアツプが判断され、タイムアツプした場
合には、次のステップＳ５で、前記他制式運転データ中
の電圧下降時間（Ｔｄ）（第３，４図参照）がメモリ（
７ａ）からタイマ（７ｂ）にセットされ、その時間がカ
ウントされる。その後、ステップＳ６で、前記他制式運
転データ中の電圧下降データに基づいたスイッチング信
号がインバータ回路（１）の各スイッチング素子（Ｔｕ
）〜（Ｔｚ）に出力されて、インバータ回路（１）の出
力電圧が下降される。

この出力電圧の下降時には、ステップＳ７で、制御回路
（７）からのスイッチング信号と位置検出回路（３）か
らの位置検出信号とが比較される。

そして、両信号の同期が判断された場合には（第３図の
Ａ点）、これまでの他制式制御ルーチンからステップＳ
１５の同期式制御ルーチンに進み、ブラシレス直流モー
タ（２）が同期式運転モードで継続して駆動される（第
３図参照）。

一方、前記ステップＳ７で同期が判断されなかった場合
は、ステップＳ８で、前記電圧下降時間（Ｔｄ）のタイ
ムアツプが判断される。そして、下降時間（Ｔｄ）がタ
イムアツプした場合には、ステップＳ９でカウンタ（７
Ｃ）により出力電圧の下降回数がカウントされ、ステッ
プＳ１０で、その回数が設定回数と比較される。ここで
、スイッチング信号と位置検出信号との同期が得られな
いまま出力電圧の下降回数が設定回数に達した場合は、
それを制御不能と判断して、次のステップＳ１１で、制
御回路（７）からのスイッチング信号の出力を速やかに
停止する。

また、出力電圧の下降回数が設定回数に達していなけれ
ば、再度出力電圧を上昇するために、ステップ３１２で
、前記他制式運転データ中の第２の電圧上昇時間（Ｔｕ
２）（第４図参照）がメモリ（７ａ）からタイマ（７ｂ
）にセットされ、その時間のカウントが開始されたのち
、ステップ８１３で、他制式運転データ中の電圧上昇デ
ータに基づきインバータ回路（１）の出力電圧が再度上
昇される。そして、ステップＳ１４で、前記第２の電圧
上昇時間（Ｔｕ２）のタイムアツプを待ち、今度は、出
力電圧を再度下降するために、先のステップＳ５以降の
電圧下降ルーチンに戻り、制御回路（７）のスイッチン
グ信号と位置検出器（３）の検出信号との同期がとられ
、同期が得られれば、前記ステップＳ１５にて同期式制
御ルーチンに入る。なお、第４図は、二回目の電圧下降
時にスイッチング信号と位置検出信号とが同図のＢ点に
て同期した場合を示すものである。

このように、本実施例のブラシレス直流モータの駆動装
置は、インバータ回路（１）を他制式に制御してブラシ
１ノス直流モータ（２）を起動し、その他制式制御時に
インバータ回路（１）の出力電圧を上昇及び下降すると
ともに、その電圧昇降動作を交互に複数回行なり、て、
位置検出器（３）が電機子巻線の端子間電圧により検出
した回転子の位置検出信号とインバータ回路（１）への
スイッチング信号との同期をとり、これにより、インバ
ータ回路（１）の制御を他制式から同期式に切換えて、
ブラシレス直流モータ（２）を継続的に駆動する制御回
路（７）を具備するものである。

したがって、本実施例のブラシレス直流モータの駆動装
置によれば、ブラシレス直流モータ（２）の運転モード
が出力電圧の下降時に他制式から同期式に切換えられる
ので、その切換時に過電流が発生するおそれがなくなり
、ブラシレス直流モータ（２）の低周波起動を安定した
状態で確実に行なうことができる。また、出力電圧の昇
降動作が交互に複数回行われ、位置検出信号とスイッチ
ング信号との同期とりが確実になされるため、ブラシレ
ス直流モータ（２）の運転モードの切換えを出力電圧の
下降時に的確に行なうことができる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明は、インバータ回路を他
制式に制御してブラシレス直流モータを起動し、その起
動時に電機子巻線の端子間電圧に基づき回転子の位置を
検出し、その位置検出信号に基づきインバータ回路を同
期式に制御してブラシレス直流モータを継続的に駆動す
るブラシレス直流モータの駆動装置において、前記他制
式制御時にインバータ回路の出力電圧を上昇及び下降す
るとともに、出力電圧の下降時に前記位置検出信号に基
づきインバータ回路を他制式から同期式に切換えて制御
する制御回路を具備するものであるから、他制式から同
期式への運転モードの切換時における過電流の発生を抑
制して、ブラシレス直流モータの低周波同期起動を安定
状態で確実に行なうことができ、以て、空気調和機また
は冷蔵庫などのシステムを円滑に動作させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるブラシレス直流モー
タの駆動装置を示す回路構成図、第２図は第１図のブラ
シレス直流モータの駆動装置の動作を示すフローチャー
ト、第３図及び第４図は第１図のブラシレス直流モータ
の駆動装置の出力電圧及び電流の経時変化を示す特性図
、第５図は従来のブラシレス直流モータの駆動装置を示
す回路構成図、第６図及び第７図は第５図のブラシレス
直流モータの駆動装置の出力電圧及び電流の経時変化を
示す特性図である。 図において、 １：インバータ回路、 ２：ブラシレス直流モータ、 ３：位置検出回路、 ７：制御回路、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　インバータ回路を他制式に制御してブラシレス
   直流モータを起動し、その起動時に電機子巻線の端子間
   電圧に基づき回転子の位置を検出し、その位置検出信号
   に基づきインバータ回路を同期式に制御してブラシレス
   直流モータを継続的に駆動するブラシレス直流モータの
   駆動装置において、前記他制式制御時にインバータ回路
   の出力電圧を上昇及び下降するとともに、出力電圧の下
   降時、に前記位置検出信号に基づきインバータ回路を他
   制式から同期式に切換えて制御する制御回路を具備する
   ことを特徴とするブラシレス直流モータの駆動装置。