JPH02250625A - ブラシレスモータ保護装置 - 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 本発明は、ブラシレスモータを例えば空調機の室外ファ
ン駆動に適用する場合のブラシレスモータ保護装置に関
するものである。

従来の技術 近年、空調機を効率よく運転することを目的として、フ
ァン駆動用モータの運転効率向上の努力が続けられてい
る。そのため従来より使用されてきたインダクシ四ンモ
ータからより運転効率の高いブラシレスモータへの転換
が行なわれている。

特にセパレート型空調機においては、室内側ファンモー
タの多くがブラシレスモータ化されており、今後は引き
続き室外側のブラシレスモータが検討されている。

発明が解決しようとする課題 このようにセパレート型空調機の室外側ファン駆動用モ
ータとしてブラシレスモータを適用する場合、台風の発
生のように異常な風力により外部より強制的にファンが
駆動されると、ブラシレスモータ内に過大な誘起電圧が
発生し、モータ巻綿内を短絡電流が流れ、半導体類を破
壊させてしまうという欠点を有していた。

１ＩＩＩｉ！を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明のブラシレスモータ保
護装置は、外部より強制的にファンを駆動させる風速を
検出する風速検知手段と、前記風速検知手段の出力が一
定値を越えたかどうかを判別する風速判断手段と、前記
半導体スイッチング群を流れる直流電流を検出する直流
電流検知手段と、前記直流電流検知手段の出力が一定値
を越えたかどうかを判別する直流電流判別手段と、前記
直流電流判別手段の出力を一定時間保持するタイマー手
段より構成し、風速値が一定値以上の場合には半導体ス
イッチング群の全ての素子をＯＮさせないとともに、風
速値が一定値以下で運転中直流電流値が一定値を越えた
場合は一定時間保持体スイッチング群の全ての素子をＯ
ＦＦさせる構成とするものである。

作用 本発明のブラシレスモータ保護装置によれば、台風発生
等のように異常な風力により外部より強制的にファンが
駆動されても、モータ巻線には短絡電流が流れず、半導
体類が過大電流により破壊するのを防止することができ
るものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の基本構成図であり、同図において、ｌ
は直流電源、２はブラシレスモータの巻線３を流れる電
流を制御する半導体スイッチング群、４はブラシレスモ
ータのロータであり永久磁石より構成されている。５は
ロータ４の磁極位置を検出する位相検知手段、６は位相
検知手段５の出力信号に基づいてロータ４を一定方向に
回転させるために必要な信号を生成し、半導体スイッチ
ング群２に出力する駆動手段、７は外風速検知手段、８
は外風速検知手段７により検出された外風速値が一定値
を越えたかどうかを判別する判断手段である。

また９は半導体スイッチング群２を流れる直流電流値を
検出する直流電流検知手段、１０は直流電流検知手段９
により検出された直流電流値が一定値を越えたかどうか
を判別する直流電流判別手段、１１は直流電流判別手段
１ｏの出力を一定時間保持するタイマー手段である。

第２図は空調機の室外機の構成図である。同図において
１５はプロペラファン、１６はブラシレスモータ、１７
は熱交換器である。いま熱交換器１７を冷却するため、
ブラシレスモータ１６を一定方向に回転させる場合にお
ける半導体スイッチング群のＯＮ、ＯＦＦ状態を第４図
及び第５図により説明する。

第４図は外風力によりブラシレスモータ１６が正方向に
回転された時の状態を表わしており、この状態において
はモータ巻線３には電流が流れず、単に半導体スイッチ
ング群２の上下アーム間直流電圧ＶＩＣが上昇するだけ
である。一方第５図は、外風力によりブラシレスモータ
１６が逆方向に回転された時の状態を表わしており、こ
の状態においてはモータ巻線３には、半導体スイッチン
グ群２の素子を通して短絡電流（実線及び波線の矢印）
が流れる。この電流は当然のことながらブラシレスモー
タ１６の回転数の増加に伴い大きくなり、やがては半導
体スイッチング群の破壊を招いてしまう、従って、外風
速が一定以上或いはブラシレスモータの回転数が一定以
上になったら、半導体スイッチング群２の全ての素子は
０ＦＦａ′Ｊｌｌに保ち、絶対にＯＮにしてはいけない
ことになる。

第３図は、半導体スイッチング群２の全ての素子がＯＦ
Ｆ状態において、外風力によりブラシレスモータ１２が
回転された場合の風力に対するブラシレスモータ１２の
回転数及び半導体スイッチング群２の上下アーム間に表
われる直流電圧ＶＳＣの関係を表わしている。

本発明においては、外風力の強さを外風速検知手段で検
出し、それが一定値以上になったら半導体スイッチング
群２の全ての素子をＯＦＦ状態に保つとともに、外風速
が一定値以下でブラシレスモータ１６を運転中に外風力
が増加し、ブラシレスモータ１６の負荷が増大した場合
には、直流電流検知手段９により負荷状態を検出し、直
流電流値が一定値を越えた場合、半導体スイッチング群
２の全ての素子を一定時間ＯＦＦさせることにより、ブ
ラシレスモータ１６の巻線３及び半導体スイッチング群
２に流れる過大電流を防止するとともに、あわせてハン
チングをも防止するものである。

第６図にこの時のフローチャートを示す。

第７図は、具体的な一つの実施例で、サーミスタ２１．
２２を設け、サーミスタ２１は外風力が加わる所、サー
ミスタ２２は外風力が加わらないように設置する。自己
発熱しているサーミスタは外風力の有無により放熱量に
差ができ、サーミスタ温度が変化するので、抵抗値の違
いとして表われ、抵抗２３、２４と電圧分割した電圧を
コンパレータ２５により比較することにより、外風力が
一定値以上になったかどうか判断する。サーミスタ２１
は外風力が加わる所に設置されているので、電圧分割点
ｖ１゜■、を比較するとサーミスタ２ｒの抵抗値がサー
ミスタ２２の抵抗値に比べ大きくなるので、外風速が一
定値以上になった場合には■１はｖ２より大きくなり、
コンパレータ２５の出力は「Ｌ」となる。

又、抵抗２８．２９．３０により直流電流を検出し、基
準電圧３４とコンパレータ３１により比較し、直流電流
値が一定値以上になった場合には単安定マルチパイプレ
ーク３２により出力信号を一定時間「Ｌ」とすることに
より、位相検知手段５及び駆動手段６の機能を内蔵する
ＩＣ２７の電源をトランジスタ２６により０ＦＦＬ、、
半導体スイッチング群２の全ての素子をＯＦＦ状態に保
つものである。

発明の詳細 な説明したように本発明のブラシレスモータ保護装置は
、ブラシレスモータを空調機の室外ファン駆動に適用す
るシステムにおいて、外風力を検知する外風速検知手段
と、外風力が一定値を越えたかどうかを判別する外風連
判断手段と、スイッチング素子群を流れる直流電流を検
出する直流電流検知手段と、直流電流値が一定値を越え
たかどうかを判別する直流電流判断手段と、直流電流判
断手段の出力を一定時間保持するタイマー手段を設け、
外風力値が一定以上の場合は半導体スイッチング群の全
ての素子をＯＦＦ状態に保つ、つまり外風速値が一定値
以下の場合のみブラシレスモータの運転開始条件とし、
さらに運転中負荷が増大した場合には、直流電流により
負荷状態を検出し、直流電流値が一定値を越えたら半導
体スイッチング群の全ての素子を一定時間ＯＦＦさせる
もので、簡単な構成で台風のように異常な外風力により
ブラシレスモータが強制的に回転された場合でも、ブラ
シレスモータの巻線には過大電流が流れず、半導体スイ
ッチング群の過大電流による破壊を防止できる効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ブラシレスモータ保護装置の基本構成を
示す回路図、第２図は空調機の室外機の構成図、第３図
は本発明ブラシレスモータ保護装置において半導体スイ
ッチ群の全ての素子がＯＦＦ状態での外風力と直流電圧
及びモータ回転数の特性図、第４図は同ブラシレスモー
タ保護装置の正回転時における状態を示す回路図、第５
図は同ブラシレスモータ保護装置の逆回転時における状
態を示す回路図、第６図は同ブラシレスモータ保護装置
のフローチャート、第７図は同ブラシレスモータ保護装
置の一実施例を示す回路図である。 ２・・・・・・半導体スイッチング群、５・・・・・・
位相検知手段、６・・・・・・駆動手段、７・・・・・
・外風速検知手段、８・・・・・・外風連判断手段、９
・・・・・・直流電流検知手段、１０・・・・・・直流
電流判断手段、１１・・・・・・タイマー手段。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名２−　半Ｓ
捲スイッチ評 Ｓ−一位、謂検知乎段 ６−駆動子役 ７−外＆！捜知知子 役−ｒ）１１１４！Ｉｗｒ手錠 ９−＝ｌＬ成を浅波知手役 Ｎ ＦＦ ？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータ巻線電流を制御する半導体スイッチング群と、永
   久磁石より構成されるロータの磁極位置を検出する位相
   検知手段と、前記位相検知手段の出力信号に基づきロー
   タを一定方向に回転させるために必要な信号を生成し、
   前記半導体スイッチング群に出力する駆動手段と、風速
   検知手段と、前記風速検知手段により検出された風速値
   が一定値を越えたかどうかを判別する風速判断手段と、
   前記半導体スイッチング群を流れる直流電流を検出する
   直流電流検知手段と、前記直流電流値が一定値を越えた
   かどうかを判別する直流電流判断手段と、前記直流電流
   判断手段の出力信号を一定時間保持するタイマー手段よ
   り構成され、前記風速値が一定値以上の場合には、前記
   半導体スイッチング群の素子をＯＮさせず、前記モータ
   巻線に短絡電流を流さないとともに、前記風速値が一定
   値以下で運転中前記直流電流値が一定値を越えた場合に
   は一定時間前記半導体スイッチング群の素子をＯＦＦす
   る構成としたブラシレスモータ保護装置。