JPH05168277A - 三相ｄｃブラシレスモ−タ - Google Patents
三相ｄｃブラシレスモ−タInfo
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- JPH05168277A JPH05168277A JP3350748A JP35074891A JPH05168277A JP H05168277 A JPH05168277 A JP H05168277A JP 3350748 A JP3350748 A JP 3350748A JP 35074891 A JP35074891 A JP 35074891A JP H05168277 A JPH05168277 A JP H05168277A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モ−タが外力により逆転された場合に、イン
バ−タ部のスイッチング素子等が破損されるのを防止す
ることができる三相ＤＣブラシレスモ−タを提供する。 【構成】 スイッチング素子を三相ブリッジ接続して構
成したインバ−タ部と、回転子磁極位置検出器と、回転
子磁極位置に対応して所定のスイッチング素子をチョッ
ピングあるいはオン・オフ制御する制御部と、を備え、
回転子磁極位置に基づいて電機子巻線の電流および相を
切換える三相ＤＣブラシレスモ−タにおいて、外力によ
る回転子の逆転時に前記電機子巻線に発生する誘起電流
を検出する手段と、この誘起電流が設定値を越えると全
ての前記スイッチング素子をオフにする保護手段とを備
える。
バ−タ部のスイッチング素子等が破損されるのを防止す
ることができる三相ＤＣブラシレスモ−タを提供する。 【構成】 スイッチング素子を三相ブリッジ接続して構
成したインバ−タ部と、回転子磁極位置検出器と、回転
子磁極位置に対応して所定のスイッチング素子をチョッ
ピングあるいはオン・オフ制御する制御部と、を備え、
回転子磁極位置に基づいて電機子巻線の電流および相を
切換える三相ＤＣブラシレスモ−タにおいて、外力によ
る回転子の逆転時に前記電機子巻線に発生する誘起電流
を検出する手段と、この誘起電流が設定値を越えると全
ての前記スイッチング素子をオフにする保護手段とを備
える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバ−タ部のスイッ
チング素子を回転子磁極位置に基づいて制御し、電機子
巻線の電流および相を切換える三相ＤＣブラシレスモ−
タに関するものである。
チング素子を回転子磁極位置に基づいて制御し、電機子
巻線の電流および相を切換える三相ＤＣブラシレスモ−
タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明の背景】従来の三相ＤＣブラシ
レスモ−タは、図２に示す構成を持つ。この図で符号１
０は直流電源、１２はトランジスタ三相ブリッジ回路か
らなるインバ−タ部、１４は回転子、１６（１６ａ、１
６ｂ、１６ｃ）は固定子である三相電機子巻線である。
回転子は永久磁石を内蔵するクロ−ポ−ル形またはくし
形の塊状回転子であり、界磁となるものである。
レスモ−タは、図２に示す構成を持つ。この図で符号１
０は直流電源、１２はトランジスタ三相ブリッジ回路か
らなるインバ−タ部、１４は回転子、１６（１６ａ、１
６ｂ、１６ｃ）は固定子である三相電機子巻線である。
回転子は永久磁石を内蔵するクロ−ポ−ル形またはくし
形の塊状回転子であり、界磁となるものである。
【０００３】インバ−タ部１２は、電源１０の＋側に接
続された３個の入力側スイッチング素子としてのトラン
ジスタＴr1，Ｔr2，Ｔr3と、電源１０の−側に接続され
た３個の出力側スイッチング素子としてのトランジスタ
Ｔr4，Ｔr5，Ｔr6とを持つ。各トランジスタＴr1〜Ｔr6
には逆並列にフライホイ−リング用のダイオ−ドＤ1〜
Ｄ6 が接続されている。
続された３個の入力側スイッチング素子としてのトラン
ジスタＴr1，Ｔr2，Ｔr3と、電源１０の−側に接続され
た３個の出力側スイッチング素子としてのトランジスタ
Ｔr4，Ｔr5，Ｔr6とを持つ。各トランジスタＴr1〜Ｔr6
には逆並列にフライホイ−リング用のダイオ−ドＤ1〜
Ｄ6 が接続されている。
【０００４】対をなすトランジスタＴr1とＴr4、Ｔr2と
Ｔr5、Ｔr3とＴr6の接続点は、３相電機子巻線１６ａ〜
１６ｃの一端に接続されている。各巻線１６ａ〜１６ｃ
の他端は相互に接続され、結局スタ−接続の電機子巻線
１６が形成される。
Ｔr5、Ｔr3とＴr6の接続点は、３相電機子巻線１６ａ〜
１６ｃの一端に接続されている。各巻線１６ａ〜１６ｃ
の他端は相互に接続され、結局スタ−接続の電機子巻線
１６が形成される。
【０００５】１８は回転子磁極位置検出器であり、回転
子１４に直結された永久磁石板２０と、これを囲むよう
に等間隔に配置された３つの磁気センサ２２と、これら
センサ２２の出力に基づいて回転子１４の磁極位置を判
別する分配器２４とを有する。
子１４に直結された永久磁石板２０と、これを囲むよう
に等間隔に配置された３つの磁気センサ２２と、これら
センサ２２の出力に基づいて回転子１４の磁極位置を判
別する分配器２４とを有する。
【０００６】２６は制御部であり、分配器２４が出力す
る回転子磁極位置を示す信号に基づいて、トランジスタ
Ｔr1〜Ｔr3を選択的にオン・オフすると共に、速度指令
に基づいてトランジスタＴr4〜Ｔr6のいずれかを選択し
てチョッピング制御する。ここに外部の機器から供給さ
れる速度指令１Ｖ1 と、制御部２６からフィ−ドバック
される速度信号Ｖとの差（Ｖ1 −Ｖ）＝Ｖ2 が、速度指
令２Ｖ2 として制御部２６に入力される。
る回転子磁極位置を示す信号に基づいて、トランジスタ
Ｔr1〜Ｔr3を選択的にオン・オフすると共に、速度指令
に基づいてトランジスタＴr4〜Ｔr6のいずれかを選択し
てチョッピング制御する。ここに外部の機器から供給さ
れる速度指令１Ｖ1 と、制御部２６からフィ−ドバック
される速度信号Ｖとの差（Ｖ1 −Ｖ）＝Ｖ2 が、速度指
令２Ｖ2 として制御部２６に入力される。
【０００７】この制御部２６は、ドライバ２８、３０に
よって入力側トランジスタＴr1〜Ｔr3と、出力側トラン
ジスタＴr4〜Ｔr6とを別々に制御する。すなわち入力側
トランジスタＴr1〜Ｔr3は、所定の回転子磁極位置の範
囲内ではオンまたはオフ状態に保持されるようにオン・
オフ制御される。出力側トランジスタＴr4〜Ｔr6は速度
指令Ｖ3 に対応したデュ−ティ−比となるように、例え
ばＰＷＭ（パルス幅制御）方式によりチョッピング制御
される。
よって入力側トランジスタＴr1〜Ｔr3と、出力側トラン
ジスタＴr4〜Ｔr6とを別々に制御する。すなわち入力側
トランジスタＴr1〜Ｔr3は、所定の回転子磁極位置の範
囲内ではオンまたはオフ状態に保持されるようにオン・
オフ制御される。出力側トランジスタＴr4〜Ｔr6は速度
指令Ｖ3 に対応したデュ−ティ−比となるように、例え
ばＰＷＭ（パルス幅制御）方式によりチョッピング制御
される。
【０００８】ここにオン・オフ制御あるいはチョッピン
グ制御されるトランジスタＴr1〜Ｔr6は、回転子磁極位
置の変化によって順番に変わるのは勿論である。この結
果電機子巻線１６は回転磁界を発生させ、回転子１４を
回転させるものである。
グ制御されるトランジスタＴr1〜Ｔr6は、回転子磁極位
置の変化によって順番に変わるのは勿論である。この結
果電機子巻線１６は回転磁界を発生させ、回転子１４を
回転させるものである。
【０００９】
【従来技術の問題点】このように構成されるモ−タにお
いて、回転子１４に外力が加って強制的に逆転される場
合がありうる。例えば空調機器の外部ユニットの送風フ
ァン駆動用にこのモ−タを使用した場合には、外気の風
がこのファンを逆方向に駆動してモ−タを逆転させるこ
とが起こる。この逆転によりモ−タは発電機として機能
し、電機子巻線１６に逆極性の誘起電圧を発生する。
いて、回転子１４に外力が加って強制的に逆転される場
合がありうる。例えば空調機器の外部ユニットの送風フ
ァン駆動用にこのモ−タを使用した場合には、外気の風
がこのファンを逆方向に駆動してモ−タを逆転させるこ
とが起こる。この逆転によりモ−タは発電機として機能
し、電機子巻線１６に逆極性の誘起電圧を発生する。
【００１０】この時にチョッピング制御される側のトラ
ンジスタＴr4〜Ｔr6が全てオフあるいはオフに近い状態
であると、例えばトランジスタＴr1がオンの時には、誘
起電圧により巻線１６ａに電流ｉ1 が流れ、この電流ｉ
1 は巻線１６ｂと１６ｃの電流ｉ2 、ｉ3 に分かれてダ
イオ−ドＤ2 、Ｄ3 に流れるように還流する。
ンジスタＴr4〜Ｔr6が全てオフあるいはオフに近い状態
であると、例えばトランジスタＴr1がオンの時には、誘
起電圧により巻線１６ａに電流ｉ1 が流れ、この電流ｉ
1 は巻線１６ｂと１６ｃの電流ｉ2 、ｉ3 に分かれてダ
イオ−ドＤ2 、Ｄ3 に流れるように還流する。
【００１１】オン・オフ制御されるトランジスタＴr1〜
Ｔr3は、オン期間が重ならないように回転子磁極位置に
同期して順番にオンとなるように制御されているからで
ある。この誘起電圧が大きいと、ダイオ−ドＤ1 〜Ｄ3
あるいはトランジスタＴr1〜Ｔr3を破壊するおそれがあ
った。
Ｔr3は、オン期間が重ならないように回転子磁極位置に
同期して順番にオンとなるように制御されているからで
ある。この誘起電圧が大きいと、ダイオ−ドＤ1 〜Ｄ3
あるいはトランジスタＴr1〜Ｔr3を破壊するおそれがあ
った。
【００１２】また前記のような経路で電流ｉ1 、ｉ2 、
ｉ3 が流れている時にトランジスタＴr1がオフになる
と、このオフになる瞬間に巻線１６の誘導成分によりこ
の電流ｉ1 に相当する電流がダイオ−ドＤ4 を通して電
源１０から流れることになり、巻線１６による回生エネ
ルギ−がダイオ−ドＤ4 を通して放出される。このため
電池１０の両極間電圧が急上昇し、トランジスタＴr1〜
Ｔr6やダイオ−ドＤ1 〜Ｄ6 を破損するおそれが生じ得
る。
ｉ3 が流れている時にトランジスタＴr1がオフになる
と、このオフになる瞬間に巻線１６の誘導成分によりこ
の電流ｉ1 に相当する電流がダイオ−ドＤ4 を通して電
源１０から流れることになり、巻線１６による回生エネ
ルギ−がダイオ−ドＤ4 を通して放出される。このため
電池１０の両極間電圧が急上昇し、トランジスタＴr1〜
Ｔr6やダイオ−ドＤ1 〜Ｄ6 を破損するおそれが生じ得
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みなされたものであり、モ−タが外力により逆転
された場合に、インバ−タ部のスイッチング素子等が破
損されるのを防止することができる三相ＤＣブラシレス
モ−タを提供することを目的とする。
情に鑑みなされたものであり、モ−タが外力により逆転
された場合に、インバ−タ部のスイッチング素子等が破
損されるのを防止することができる三相ＤＣブラシレス
モ−タを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、スイッチング素子を三相ブリッジ接続して構成した
インバ−タ部と、回転子磁極位置検出器と、回転子磁極
位置に対応して所定のスイッチング素子をチョッピング
あるいはオン・オフ制御する制御部と、を備え、回転子
磁極位置に基づいて電機子巻線の電流および相を切換え
る三相ＤＣブラシレスモ−タにおいて、外力による回転
子の逆転時に前記電機子巻線に発生する誘起電流を検出
する手段と、この誘起電流が設定値を越えると全ての前
記スイッチング素子をオフにする保護手段とを備えるこ
とを特徴とする三相ＤＣブラシレスモ−タにより達成さ
れる。
は、スイッチング素子を三相ブリッジ接続して構成した
インバ−タ部と、回転子磁極位置検出器と、回転子磁極
位置に対応して所定のスイッチング素子をチョッピング
あるいはオン・オフ制御する制御部と、を備え、回転子
磁極位置に基づいて電機子巻線の電流および相を切換え
る三相ＤＣブラシレスモ−タにおいて、外力による回転
子の逆転時に前記電機子巻線に発生する誘起電流を検出
する手段と、この誘起電流が設定値を越えると全ての前
記スイッチング素子をオフにする保護手段とを備えるこ
とを特徴とする三相ＤＣブラシレスモ−タにより達成さ
れる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例の構成図である。こ
の図においては前記図２と同一部分に同一符号を付した
ので、その説明は繰り返さない。
の図においては前記図２と同一部分に同一符号を付した
ので、その説明は繰り返さない。
【００１６】この図で前記図２のものと異なるのは、オ
ン・オフ制御される入力側トランジスタＴr1〜Ｔr3のコ
レクタ側に電流検出用抵抗５０を、またダイオ−ドＤ1
〜Ｄ3 に電流検出用抵抗５２をそれぞれ接続した点と、
これらの抵抗５０、５２による検出電流の大きさを判別
して所定値以上の時にストップ信号Ｓを出力する保護手
段５４とを設けた点である。
ン・オフ制御される入力側トランジスタＴr1〜Ｔr3のコ
レクタ側に電流検出用抵抗５０を、またダイオ−ドＤ1
〜Ｄ3 に電流検出用抵抗５２をそれぞれ接続した点と、
これらの抵抗５０、５２による検出電流の大きさを判別
して所定値以上の時にストップ信号Ｓを出力する保護手
段５４とを設けた点である。
【００１７】保護手段５４は、抵抗５０、５２における
電圧降下を設定器で設定される設定値と比較する比較器
を持ち、それぞれの抵抗５０、５２の降下電圧が一定以
上に増大した時にストップ信号Ｓを出力するものであ
る。制御部２６はこのストップ信号Ｓが出力されると、
全てのトランジスタＴr1〜Ｔr6を同時にオフにするよう
に各ドライバ２８、３０に信号を出力する。この結果全
てのトランジスタＴr1〜Ｔr6は完全にオフとなり、イン
バ−タ部１２は保護される。
電圧降下を設定器で設定される設定値と比較する比較器
を持ち、それぞれの抵抗５０、５２の降下電圧が一定以
上に増大した時にストップ信号Ｓを出力するものであ
る。制御部２６はこのストップ信号Ｓが出力されると、
全てのトランジスタＴr1〜Ｔr6を同時にオフにするよう
に各ドライバ２８、３０に信号を出力する。この結果全
てのトランジスタＴr1〜Ｔr6は完全にオフとなり、イン
バ−タ部１２は保護される。
【００１８】なお抵抗５０、５２の一方を省き、１つの
抵抗５０または５２のみで誘起電流を検出するようにし
てもよい。また抵抗５０による電流検出は、モ−タ起動
時の大電流に対してはストップ信号Ｓを出力しないよう
に保護手段５４を構成するのが望ましい。このため、例
えばモ−タ起動時の一定時間だけこの保護手段５４を不
作動にするタイマ５６を設けておくことができる。
抵抗５０または５２のみで誘起電流を検出するようにし
てもよい。また抵抗５０による電流検出は、モ−タ起動
時の大電流に対してはストップ信号Ｓを出力しないよう
に保護手段５４を構成するのが望ましい。このため、例
えばモ−タ起動時の一定時間だけこの保護手段５４を不
作動にするタイマ５６を設けておくことができる。
【００１９】本発明は前記誘起電流が設定値を越えると
全てのトランジスタＴr1〜Ｔr6をオフにするものであ
り、これを入力側のトランジスタＴr1〜Ｔr6のみをオフ
にしたのでは所期の目的は達成できない。なぜなら制御
部２６が速度指令Ｖ3 に基づいて正転方向に回転させる
ように信号をドライバ３０に出力している時には、電源
１０の両電極電圧が急激に増大するからである。その理
由は次の通りである。
全てのトランジスタＴr1〜Ｔr6をオフにするものであ
り、これを入力側のトランジスタＴr1〜Ｔr6のみをオフ
にしたのでは所期の目的は達成できない。なぜなら制御
部２６が速度指令Ｖ3 に基づいて正転方向に回転させる
ように信号をドライバ３０に出力している時には、電源
１０の両電極電圧が急激に増大するからである。その理
由は次の通りである。
【００２０】この時にはトランジスタＴr4〜Ｔr6のいず
れかがチョッピングしているから、例えばトランジスタ
Ｔr4がチョッピングしているとすればこれがオンの瞬間
に流れた電流ｉ1 は次のオフの瞬間にはフライホイ−ル
用ダイオ−ドＤ4 を通って還流することになる。この間
も他の巻線１６ｂ、１６ｃの電流ｉ2 、ｉ3 はダイオ−
ドＤ5 、Ｄ6 を介して電源１０の負極から流れ出してい
るから、電源１０の両電極間電圧が急増することにな
る。このためトランジスタＴr1〜Ｔr6やダイオ−ドＤ1
〜Ｄ6 を破壊するおそれが生じるからである。
れかがチョッピングしているから、例えばトランジスタ
Ｔr4がチョッピングしているとすればこれがオンの瞬間
に流れた電流ｉ1 は次のオフの瞬間にはフライホイ−ル
用ダイオ−ドＤ4 を通って還流することになる。この間
も他の巻線１６ｂ、１６ｃの電流ｉ2 、ｉ3 はダイオ−
ドＤ5 、Ｄ6 を介して電源１０の負極から流れ出してい
るから、電源１０の両電極間電圧が急増することにな
る。このためトランジスタＴr1〜Ｔr6やダイオ−ドＤ1
〜Ｄ6 を破壊するおそれが生じるからである。
【００２１】以上の実施例では出力側のトランジスタＴ
r4〜Ｔr6をチョッピング制御することにより電機子巻線
１６の電流を制御してモ−タトルクを制御している。し
かし電源１０の電圧を可変とし出力側トランジスタＴr4
〜Ｔr6を入力側と同様にオン・オフ制御することも可能
である。本発明はこのようなものも包含する。またスイ
ッチング素子はトランジスタＴr1〜Ｔr6に代えて、サイ
リスタなど他の素子を用いてもよいのは勿論である。
r4〜Ｔr6をチョッピング制御することにより電機子巻線
１６の電流を制御してモ−タトルクを制御している。し
かし電源１０の電圧を可変とし出力側トランジスタＴr4
〜Ｔr6を入力側と同様にオン・オフ制御することも可能
である。本発明はこのようなものも包含する。またスイ
ッチング素子はトランジスタＴr1〜Ｔr6に代えて、サイ
リスタなど他の素子を用いてもよいのは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上のように、外力により回転
子が逆転する時に電機子巻線に発生する誘起電流を検出
し、この誘起電流が設定値を越えると全てのスイッチン
グ素子をオフにするものであるから、逆転時の誘起電流
によるスイッチング素子等の破損を防止してインバ−タ
部を保護することができる。
子が逆転する時に電機子巻線に発生する誘起電流を検出
し、この誘起電流が設定値を越えると全てのスイッチン
グ素子をオフにするものであるから、逆転時の誘起電流
によるスイッチング素子等の破損を防止してインバ−タ
部を保護することができる。
【図１】本発明の一実施例の構成図
【図２】従来装置の構成図
１０ 直流電源 １２ インバ−タ部 １４ 回転子 １６ 電機子巻線 １８ 回転子磁極位置検出器 ２６ 制御部 ５０、５２ 誘起電流検出手段としての抵抗 ５４ 保護手段
Claims (1)
- 【請求項１】 スイッチング素子を三相ブリッジ接続し
て構成したインバ−タ部と、回転子磁極位置検出器と、
回転子磁極位置に対応して所定のスイッチング素子をチ
ョッピングあるいはオン・オフ制御する制御部と、を備
え、回転子磁極位置に基づいて電機子巻線の電流および
相を切換える三相ＤＣブラシレスモ−タにおいて、外力
による回転子の逆転時に前記電機子巻線に発生する誘起
電流を検出する手段と、この誘起電流が設定値を越える
と全ての前記スイッチング素子をオフにする保護手段と
を備えることを特徴とする三相ＤＣブラシレスモ−タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35074891A JP3230757B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 三相ｄｃブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35074891A JP3230757B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 三相ｄｃブラシレスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05168277A true JPH05168277A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3230757B2 JP3230757B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=18412598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35074891A Expired - Fee Related JP3230757B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 三相ｄｃブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3230757B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100447401B1 (ko) * | 2000-02-11 | 2004-09-04 | 엘지전자 주식회사 | 에스 알 엠 구동용 인버터의 보호방법 |
| CN104734577A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 日本电产高科电机株式会社 | 马达驱动装置 |
| JP2017028959A (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | ヤンマー株式会社 | ファン駆動回路及びエンジン発電機 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP35074891A patent/JP3230757B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100447401B1 (ko) * | 2000-02-11 | 2004-09-04 | 엘지전자 주식회사 | 에스 알 엠 구동용 인버터의 보호방법 |
| CN104734577A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 日本电产高科电机株式会社 | 马达驱动装置 |
| CN104734577B (zh) * | 2013-12-24 | 2018-10-16 | 日本电产高科电机株式会社 | 马达驱动装置 |
| JP2017028959A (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | ヤンマー株式会社 | ファン駆動回路及びエンジン発電機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3230757B2 (ja) | 2001-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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