JPH06253581A - インバータ装置およびそのインバータ装置を備えたエアコンディショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータに設けた永久磁石の減磁検査を容易に
行う。 【構成】 ブラシレスモータ３３の惰性回転中、固定子
巻線３３ｖ，３３ｗの誘起電圧を検査回路６７に入力す
る。検査回路６７は、両固定子巻線３３ｖ，３３ｗ間の
電圧を所定期間積分する。この積分結果は、ブラシレス
モータ３３の負荷、ロータの回転速度等に関係なく、永
久磁石の磁束量と相関関係を有する値となるので、積分
結果を基準範囲と比較することにより、永久磁石が減磁
されているか否かを判断できる。そして、永久磁石が減
磁されていないと判断した場合には、発光ダイオード７
４を常時点灯状態にし、減磁されていると判断した場合
には、発光ダイオード７４を点滅状態にして報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータに界磁用の永久
磁石を設けたモータを制御するためのインバータ装置お
よびそのインバータ装置を備えたエアコンディショナに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エアコンディショナや冷蔵庫にお
いて、コンプレッサの能力可変や電力消費量の節約のた
めに、直流モータの一種であるブラシレスモータを採用
し、これをインバータ装置によって駆動することが行わ
れている。

【０００３】図７は、従来のエアコンディショナにおけ
るヒートポンプの構成およびこのヒートポンプのコンプ
レッサモータであるブラシレスモータをパルス幅変調
（以下、単にＰＷＭ）方式で制御するインバータ装置の
構成を示す。同図において、ヒートポンプのコンプレッ
サ１は、圧縮部２とこれを駆動するブラシレスモータ３
とを同一の鉄製密閉容器４内に収納して構成されてい
る。このコンプレッサ１、四方弁５、室内側熱交換器
６、減圧装置７、室外側熱交換器８は冷媒配管によって
接続されている。

【０００４】一方、インバータ装置において、直流電源
回路９には、スイッチング回路としてスイッチング素子
例えばスイッチング用トランジスタ１０〜１５からなる
三相ブリッジ回路１６が接続され、その出力端子１７
ｕ，１７ｖ，１７ｗにブラシレスモータ３の各相の固定
子巻線３ｕ，３ｖ，３ｗが接続されている。そして、三
相ブリッジ回路１６の各トランジスタ１０〜１５が駆動
回路１８により所定の順序でオンオフ制御されると、ブ
ラシレスモータ３は、その各固定子巻線３ｕ，３ｖ，３
ｗが１２０度（電気角、以下同じ）の位相差をもって順
次繰り返し通電されることにより回転駆動される。この
場合、各固定子巻線３ｕ，３ｖ，３ｗは、通電期間にお
いてパルス幅変調信号（以下、単にＰＷＭ信号）Ｐ1 に
よってデューティの制御がなされる。

【０００５】ところで、ブラシレスモータにあっては、
通常、固定子巻線の通電相を決定するために、ロータの
回転位置信号を必要とするが、コンプレッサの駆動用モ
ータとして使用された場合、密閉容器内の冷媒に晒され
ることから、位置検出センサを配置することが困難とな
る。そこで、図７に示す装置では、固定子巻線３ｕ，３
ｖ，３ｗの誘起電圧を検出し、これを電気的に処理する
ことにより回転位置信号を得る位置検出回路１９が設け
られている。この回転位置回路１９により得られた回転
位置信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗは通電信号形成回路２０に与
えられ、ここで各トランジスタ１０〜１５の通電信号Ｕ
ｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎを得るようにしてい
る。そして、その通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗ
ｐ，Ｗｎは駆動回路１８に与えられる。

【０００６】また、通電信号形成回路２０は、上記回転
位置信号Ｓｕ〜Ｓｗによりロータの回転速度を検出す
る。その速度信号Ｓｒはパルス幅変調回路２１に与えら
れ、ここでその速度信号Ｓｒと速度指令値Ｓｓとを比較
して速度偏差を判定し、ＰＷＭ信号Ｐ1 のデューティが
その速度偏差に応じるように制御される。このようにデ
ューティが制御されたＰＷＭ信号Ｐ1 は通電信号Ｕｐ，
Ｖｐ，Ｗｐと合成例えば論理積を取られながら三相ブリ
ッジ回路１６のプラス側のトランジスタ１０，１２，１
４のベースにベース制御信号として供給される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブラシレス
モータ３のロータは界磁用の永久磁石を有しているが、
この永久磁石は固定子巻線３ｕ，３ｖ，３ｗに大電流が
流れたり、異常低温の環境下に置かれたりすると、減磁
されて磁束量が低下してしまう。永久磁石が減磁される
と、ブラシレスモータ３の起動不能、最高速度の低下、
消費電力量の増大をもたらしたりする。また、ブラシレ
スモータ３に振動が発生し、その振動発生下で長時間運
転されたりすると、その振動を受ける周辺機器が損傷し
たりするなどの不具合を生ずる。

【０００８】このような不具合を生じた場合、その原因
がロータの永久磁石の減磁にあるか否かを検査する必要
があるが、その減磁検査には次のような方法がある。 ガウスメータにより検査する方法。 外部から回転力を与えてロータを一定速度で回転さ
せ、固定子巻線に発生する誘起電圧を検出する方法。 ロータの位置検出センサとしてホール素子などの磁気
検出素子を設けている場合、その出力信号により検出す
る方法。 ブラシレスモータに通電して、回転数、電圧、電流、
消費電力量などから判断する方法。

【０００９】しかしながら、上述したように、エアコン
ディショナでは、ブラシレスモータ３は密閉容器４内に
収納されているから、分解を必要とする上記および
の方法は実施困難であり、また位置検出センサを有して
いないから、上記の方法も採用できない。上記の方
法は、一定の電圧を印加した場合の回転数により判断し
たり、一定の回転速度で回転させた場合の電流値や消費
電力量により判断したりする方法であるが、エアコンデ
ィショナのブラシレスモータ３では、冷媒量、冷媒配管
の長さ、室内外温度などにより負荷トルクが変動するの
で、正確な判断が困難である。

【００１０】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、分解を必要とせず、また位置検出セン
サを有していなくとも、負荷トルクが変動しても、ロー
タの永久磁石の減磁を正確に検出できるインバータ装置
およびそのインバータ装置を備えたエアコンディショナ
を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロータに界磁
用の永久磁石を設けたモータを制御するインバータ装置
において、前記モータが有する複数相の固定子巻線に順
次通電するための複数のスイッチング素子からなるスイ
ッチング回路を設け、前記ロータの回転位置を検出する
ための位置検出手段を設け、この位置検出手段の検出信
号に基づいて転流タイミングを決定し、その転流タイミ
ングに対応する通電信号を得る通電信号形成手段を設
け、前記通電信号に基づいて前記スイッチング素子を駆
動する駆動回路を設け、前記ロータの惰性回転中に、前
記固定子巻線間の電圧を所定期間積分する積分手段を設
けたものである。

【００１２】

【作用】ロータが惰性回転しているとき、固定子巻線に
は誘起電圧が発生する。このときの固定子巻線間の電圧
はロータの回転速度に応じて大小変動するが、所定期間
（例えば一周期）における積分値は回転速度とは無関係
となり、ロータの永久磁石の磁束量と一定の相関関係を
有する値となる。このため、ロータの惰性回転中に、固
定子巻線間の電圧を所定期間積分することにより、永久
磁石の減磁を正確に検出できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、エアコンディシ
ョナにおけるコンプレッサ駆動用のブラシレスモータを
ＰＷＭ方式で制御する場合に適用して図１〜図６を参照
しながら説明する。図１に示されたヒートポンプにおい
て、そのコンプレッサ３１は、従来と同様に圧縮部３２
とこれを駆動するブラシレスモータ３３とを同一の鉄製
密閉容器３４内に収納して構成されている。このコンプ
レッサ３１は、四方弁３５、室内側熱交換器３６、減圧
装置３７、室外側熱交換器３８と冷媒配管によって接続
されており、コンプレッサ３１で圧縮された高温冷媒
は、四方弁３５の実線および二点鎖線で示す通路切り替
えにより、暖房時には室内側熱交換器３６、減圧装置３
７、室外側熱交換器３８を順に通ってコンプレッサ１に
戻るように制御され、冷房時には、室外側熱交換器３
８、減圧装置３７、室内側熱交換器３６を順に通ってコ
ンプレッサ１に戻るように制御される。従って、室内側
熱交換器３６は、暖房時には凝縮器となって室内を暖
め、冷房時には冷却器となって室内を冷やすこととな
る。

【００１４】一方、図１に示されたインバータ装置にお
いて、交流電源３９に接続される直流電源回路４０は、
全波整流回路４１、リアクトル４２ａおよび平滑用コン
デンサ４２ｂからなり、この直流電源回路４０の直流母
線４３，４４間にはスイッチング回路としてスイッチン
グ素子例えばスイッチング用トランジスタ４５〜５０か
らなる三相ブリッジ回路５１が接続され，その出力端子
５２ｕ，５２ｖ，５２ｗにブラシレスモータ３３の各固
定子巻線３３ｕ，３３ｖ，３３ｗが接続されている。

【００１５】三相ブリッジ回路５１の各トランジスタ４
５〜５０が所定の順序でオンオフ制御されるとブラシレ
スモータ３３はその各固定子巻線３３ｕ〜３３ｗが１２
０度（電気角、以下同様）の位相差をもって順次繰り返
し通電されることにより回転駆動される。この場合、各
トランジスタ４５〜５０は１２０度オン、２４０度オフ
のオンオフ周期で制御され、且つプラス側の直流母線４
３に接続されたトランジスタ４５，４７，４９はオン周
期で図５に示すＰＷＭ信号Ｐ1 によってデューティの制
御がなされるので、ブラシレスモータ３３の各固定子巻
線３３ｕ〜３３ｗの端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは図５に
示す波形になる。なお、上記端子電圧Ｖｕ〜Ｖｗは実際
にはＰＷＭ信号Ｐ1 を伴った波形となるが、図５では省
略してある。

【００１６】前記ブラシレスモータ３３の固定子巻線の
通電相を決定するためには、ロータの回転位置信号を必
要とする。ブラシレスモータ３３のロータ（図示せず）
には、界磁用の永久磁石が設けられているため、ホール
素子などの磁気検出素子をロータの位置検出センサとし
て使用することは原理的には可能であるが、ブラシレス
モータ３３は密閉容器３４内の冷媒に晒されることか
ら、そのような位置検出センサを配置することが困難と
なる。そこで、固定子巻線３３ｕ〜３３ｗの誘起電圧を
検出し、これを電気的に処理することにより回転位置信
号を得るために位置検出手段としての位置検出回路５３
が設けられている。

【００１７】この位置検出回路５３には、直流母線４３
および４４間に接続された抵抗分圧回路５４によって形
成された基準電圧Ｖ0 が入力されると共に、前記端子電
圧Ｖｕ〜Ｖｗが入力される。位置検出回路５３は、基準
電圧Ｖ0 と端子電圧Ｖｕ〜Ｖｗとを比較して基準電圧Ｖ
0 と各固定子巻線３３ｕ〜３３ｗに誘起される誘起電圧
とがクロスする時点（以下、ゼロクロス点と称する）を
検出する。従って、位置検出回路５３は、ロータの回転
位置として、各固定子固定子巻線３３ｕ〜３３ｗの誘起
電圧が基準電圧Ｖ0 とクロスする位置を検出するもので
あり、そのゼロクロス点検出信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗは通
電信号形成手段としての通電信号形成回路５５に与えら
れる。通電信号形成回路５５は、ゼロクロス点検出信号
Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに基づいて、図５に示すように、ゼロ
クロス点から３０度遅れた時間幅１２０度の通電信号Ｕ
ｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎを得、それら通電信
号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎは駆動回路を構
成するゲート回路５６に与えられる。

【００１８】図６は、トランジスタ４５〜５０が正規の
転流タイミングでオンオフ制御された場合の例えば固定
子巻線３５ｕの端子電圧Ｖｕの波形を示す。なお、図６
はＰＷＭ制御を伴わない場合を示す。この波形におい
て、約６０度（期間Ｔa ）の区間に渡る傾斜部分は固定
子巻線の誘起電圧、細長い正負パルスは三相ブリッジ回
路５１の各トランジスタと並列に接続されたダイオード
Ｄによるパルス電圧である。この図６から、転流タイミ
ングは誘起電圧と基準電圧Ｖ0 とがクロスする時点から
約３０度遅れていることが理解される。このことは、他
の固定子巻線３３ｖ，３３ｗについても同様である。従
って、前記通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗ
ｎの位相パターンは、三相ブリッジ回路５１のトランジ
スタ４５〜５０に要求された転流タイミングパターンに
一致することとなる。

【００１９】また、通電信号形成回路５５は、ゼロクロ
ス点検出信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに基づいてロータの回転
速度を検出し、その速度信号Ｓｒをパルス幅変調回路５
７に与える。パルス幅変調回路５７は、速度信号Ｓｒを
室温に基づいて設定された速度指令値Ｓｓと比較して速
度偏差を判定し、その速度偏差に対応したデューティの
ＰＷＭ信号Ｐ1 を出力する。

【００２０】このようにデューティが制御されたＰＷＭ
信号Ｐ1 は、ゲート回路５６のゲート部５８〜６０によ
って前記通電信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐと合成、例えば論理
積をとられ、そのゲート部５８〜６０の出力信号は電源
側との絶縁性確保のためにホトカプラ６１〜６３を介し
て三相ブリッジ回路５１のプラス側の各トランジスタ４
５，４７，４９のベースにベース制御信号として供給さ
れる。また、通電信号Ｕｎ，Ｖｎ，Ｗｎは電源側との絶
縁性確保のためにホトカプラ６４〜６６を介してマイナ
ス側の各トランジスタ４６，４８，５０のベースにベー
ス制御信号として供給される。この結果、トランジスタ
４５〜５０が通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，
Ｗｎによる図５に示すパターンでオンオフ制御されるこ
とによってブラシレスモータ３３が駆動を継続すると共
に、図５に示されるＰＷＭ信号Ｐ1 によるデューティ制
御によってその速度制御がなされる。

【００２１】さて、図１に示すインバータ装置は、ロー
タに設けられた界磁用の永久磁石の減磁を検出すること
ができるようになっており、この減磁検査はマイクロコ
ンピュータ６７を主体とする検査回路６８によって行わ
れる。検査回路６８には補助回路６９を接続するための
コネクタ７０が設けられており、このコネクタ７０の各
端子は、図２に示すマイクロコンピュータ６７の入力ポ
ートＩ1 〜Ｉ4 ，出力ポートＯ1 、三相ブリッジ回路５
１の出力端子５２ｖ，５２ｗ（固定子巻線３３ｖ，３３
ｗ）、およびグランドに接続されている。なお、補助回
路６９は、サービスマンが携帯しており、エアコンディ
ショナには設けられていない。

【００２２】上記補助回路６９には、コネクタ７１、抵
抗７２、抵抗７３と発光ダイオード７４との直列回路、
スイッチ７５が設けられており、コネクタ７１を検査回
路６８のコネクタ７０に接続したとき、マイクロコンピ
ュータ６７の入力ポートＩ1，Ｉ2 が前記出力端子５２
ｖ，５２ｗに接続され、入力ポートＩ3 がスイッチ７５
を介してグランドに、入力ポートＩ4 がグランドに、出
力ポートＯ1 が抵抗７３と発光ダイオード７４との直列
回路を介してグランドにそれぞれ接続されるように回路
構成されている。

【００２３】検査回路６８において、マイクロコンピュ
ータ６７の入力ポートＩ1 ，Ｉ2 とコネクタ７０とを接
続する信号線７６，７７間には抵抗７８が設けられてお
り、この抵抗７８と補助回路６９の抵抗７２により、固
定子巻線３３ｕの端子電圧Ｖｕがマイクロコンピュータ
６７に入力可能な電圧に低下されて入力ポートＩ1 に信
号Ｖａとして入力される。また、上記信号線７７は抵抗
７９およびコンデンサ８０の並列回路を介してグランド
に接続されており、これにより固定子巻線３３ｗの端子
電圧Ｖｗがマイクロコンピュータ６７に入力可能な略一
定の電圧に維持されて信号Ｖｂとして入力ポートＩ2 に
入力されるようになる。ここで、信号線７７が抵抗８１
を介して直流電源のプラス端子（＋Ｖ）に接続されてい
ることにより、信号Ｖａ，Ｖｂはグランド電位よりも高
くなるようになっている。

【００２４】上記信号線７６，７７はコンパレータ８２
の非反転入力端子，反転入力端子にも接続され、そのコ
ンパレータ８２の出力端子はマイクロコンピュータ６７
の入力ポートＩ5 に接続されている。従って、コンパレ
ータ８２は、信号Ｖａ，Ｖｂとを比較し、信号Ｖａが信
号Ｖｂとクロスした時点を検出してその検出信号Ｓｃを
マイクロコンピュータ６７に与えることとなる。また、
マイクロコンピュータ６７の入力ポートＩ3 ，Ｉ4 とコ
ネクタ７０とを接続する信号線８３，８４は、それぞれ
抵抗８５，８６を介して直流電源のプラス端子（＋Ｖ）
に接続されている。

【００２５】一方、マイクロコンピュータ６７の出力ポ
ートＯ2 は通電信号形成回路５５およびパルス幅変調回
路５７に指令信号Ｓstを与える。この指令信号Ｓstは、
通電信号形成回路５５には検査のための回転指令とな
り、パルス幅変調回路５７には回転数となる。また、マ
イクロコンピュータ６７の出力ポートＯ3 は室内側熱交
換器３６が設けられた室内機および室外側熱交換器３８
が設けられた室外機の制御装置に検査運転モードに入っ
たことを知らせるモード報知信号Ｓｍを与える。更に、
マイクロコンピュータ６７の入力ポートＩ6 には、通電
信号形成回路５５からの速度信号Ｓｒが入力されるよう
になっている。

【００２６】次に上記のように構成したエアコンディシ
ョナにおいて、本発明と直接関係するロータの永久磁石
の減磁検査時の作用を、図３に示す各部の信号波形図お
よび図４に示すフローチャートをも参照しながら説明す
る。これにより、マイクロコンピュータ６７の制御の下
に行われる減磁検査方法が理解される。

【００２７】マイクロコンピュータ６７はエアコンディ
ショナの電源投入に伴い、既に初期化されて入力ポート
Ｉ4 がローレベル（Ｌ）になったか否かを監視している
状態にある（ステップＳ１）。この状態で、減磁検査を
行うべく、検査回路６８のコネクタ７０に補助回路６９
のコネクタ７１が接続されると、信号線８４がグランド
に接続されることにより、入力ポートＩ4 はハイレベル
（Ｈ）状態からローレベルに切り替わる。このため、マ
イクロコンピュータ６７は、ステップＳ１で「ＹＥＳ」
となり、ステップＳ２で出力ポートＯ3 からモード報知
信号Ｓｍを出力し、室内機および室外機の制御装置に検
査モードに入ったことを報知すると共に、ステップＳ３
で出力ポートＯ1 をハイレベルにして発光ダイオード７
４を点灯させる。この発光ダイオード７４の点灯により
サービスマンは正常に検査モードに入ったことを知る。

【００２８】次いで、マイクロコンピュータ６７はステ
ップＳ４に移行し、入力ポートＩ3がローレベルになっ
たか否かを監視する状態となる。そして、補助回路６９
のスイッチ７５がオン操作されると、信号線８３がグラ
ンドに接続されることにより、入力ポートＩ3 はハイレ
ベル状態からローレベルに切り替わる。このため、マイ
クロコンピュータ６７は、ステップＳ４で「ＹＥＳ」と
なり、ステップＳ５で出力ポートＯ2 から通電信号形成
回路５５およびパルス幅変調回路５７に指令信号Ｓstを
与え、次にステップＳ６で出力ポートＯ1 を交互にハイ
レベルおよびローレベルに切り替えて発光ダイオード７
４を点滅させる。この発光ダイオード７４の点滅によ
り、サービスマンはスイッチ７１の操作により回転指令
および回転数指令が正常になされたことを知る。

【００２９】上記のようにして指令信号Ｓstが出力され
ると、通電信号形成回路５５はブラシレスモータ３３を
起動させる。そして、マイクロコンピュータ６７はステ
ップＳ７で一定時間Ｔ1 が経過するまで待ち、その時間
Ｔ1 が経過すると（ステップＳ７で「ＹＥＳ」）、次の
ステップＳ８で通電信号形成回路５５から入力ポートＩ
6 に入力される速度信号Ｓｒを読み込み、次のステップ
Ｓ９でその速度が検査のための基準回転数Ｒ0 になった
か否かを判断する。このステップＳ９で「ＮＯ」であっ
た場合、すなわちブラシレスモータ３３が一定時間Ｔ1
内に基準回転数Ｒ0 まで上昇しなかった場合には、マイ
クロコンピュータ６７は、ステップＳ２１に移行し、出
力ポートＯ1 を交互にハイレベルおよびローレベルに切
り替えて発光ダイオード７４を点滅させたままの状態に
し、前記ステップＳ４に戻る。

【００３０】上記ステップＳ９で「ＹＥＳ」の場合、す
なわちブラシレスモータ３３が一定時間Ｔ1 内に基準回
転数Ｒ0 以上に上昇した場合には、マイクロコンピュー
タ６７はステップＳ１０に移行し、出力ポートＯ1 をハ
イレベルのままにして発光ダイオード７４を常時点灯状
態に切り替え、次いでステップＳ１１に移行して入力ポ
ートＩ3 がローレベルからハイレベルに切り替わったか
否かを監視する状態となる。

【００３１】上記ステップＳ１０で発光ダイオード７４
が点滅状態から常時点灯状態に切り替えられることによ
り、サービスマンはブラシレスモータ３３が基準回転数
Ｒ0以上で回転していることを知る。そこで、スイッチ
７５をオフ操作する。すると、入力ポートＩ3 がハイレ
ベルに切り替わるため、マイクロコンピュータ６７は、
ステップＳ１１で「ＹＥＳ」となって、次のステップＳ
１２で出力ポートＯ2からの指令信号Ｓstの出力を停止
する（図３のｔ1 時点）。ここで、発光ダイオード７４
がいつまでも常時点灯状態に切り替わらず、点滅状態を
維持することは、ブラシレスモータ３３が一定時間Ｔ1
内に基準回転数Ｒ0 以上に上昇しないことを意味するか
ら、サービスマンはブラシレスモータ３３に異常がある
ことを知る。

【００３２】通電信号形成回路５５は、指令信号Ｓstが
停止されると、ブラシレスモータ３３を断電する。これ
により、ブラシレスモータ３３は惰性回転状態になり、
固定子巻線３３ｕ〜３３ｗの端子には誘起電圧のみが現
れるようになる。マイクロコンピュータ６７は、指令信
号Ｓstの停止後、ステップＳ１３で所定時間Ｔ2 が経過
するまで待ち、該時間Ｔ2 が経過すると（ステップＳ１
３で「ＹＥＳ」）、次のステップＳ１４で入力ポートＩ
5 の入力信号レベルが変化したか否か、即ちコンパレー
タ８２の検出信号Ｓｃがハイレベルからローレベル、或
いはローレベルからハイレベルに切り替わったか否かを
判断する。なお、ステップＳ１３で一定時間Ｔ2 経過す
るまで待つ理由は、ブラシレスモータ３３が断電される
と、固定子巻線３３ｕ〜３３ｗに蓄えられたエネルギー
が放出されるので、そのエネルギー放出期間でステップ
Ｓ１４の判断が行われることを避けるためである。

【００３３】さて、マイクロコンピュータ６７がステッ
プＳ１４を繰り返し実行している際、例えば図３に示す
ように、固定子巻線３３ｖの端子電圧Ｖｖの変換信号Ｖ
ａが固定子巻線３３ｗの端子電圧Ｖｗの変換信号Ｖｂと
クロスして信号Ｖａが信号Ｖｂを越えるようになったと
すると（この時点を図３にｔ2 で示す）、マイクロコン
ピュータ６７の入力ポートＩ5 はローレベルからハイレ
ベルに切り替わる。すると、マイクロコンピュータ６７
は、ステップＳ１４で「ＹＥＳ」となり、固定子巻線３
３ｖ，３３ｗ間の電圧を所定期間積分する動作を行う。

【００３４】すなわち、この実施例では、マイクロコン
ピュータ６７は、ステップＳ１４で「ＹＥＳ」と判断し
た際の入力ポートＩ5 の信号レベル変化と同じ変化を生
ずるまでの期間、ここではステップＳ１４でローレベル
からハイレベルへの切り替わりで「ＹＥＳ」と判断した
から、再度ローレベルからハイレベルに切り替わるまで
の期間（固定子巻線３３ｖに誘起される電圧の一周期分
の期間）、ステップＳ１５で信号Ｖａの値を読み込むと
共にステップＳ１６で信号Ｖｂの値を読み込み、そして
ステップＳ１７で両信号Ｖａ，Ｖｂの差を演算し、その
絶対値を順次加算して積分値ＤＴを求める、という動作
を繰り返す（積分手段）。このときの、時間経過と共に
変化する積分値を図３にＤＴで示す。

【００３５】そして、入力ポートＩ5 の信号レベルがス
テップＳ１４と同じ変化、ここではローレベルからハイ
レベルに変化すると（この時点を図３にｔ3 で示す）、
マイクロコンピュータ６７は、ステップＳ１８で「ＹＥ
Ｓ」と判断し、上述の積分動作を終了すると。この後、
マイクロコンピュータ６７は、ステップＳ１９で積分値
ＤＴを図３に示す正常範囲値（上限Ｄｕ、下限Ｄｌ）と
比較し、積分値ＤＴが正常範囲値にある場合には、ステ
ップＳ２０に移行して出力ポートＯ1 をハイレベル状態
とし、報知手段としての発光ダイオード７４を常時点灯
状態とする。また、積分値ＤＴが正常範囲値より小さい
場合には、マイクロコンピュータ６７は、ステップＳ２
１に移行して前述したと同様に発光ダイオード７４を点
滅状態にする（以上、比較手段）。

【００３６】ここで、上記積分値ＤＴはブラシレスモー
タ３３の回転速度とは無関係にロータの永久磁石の磁束
量と一定の比例関係をもつ。なんとなれば、ロータの回
転速度が速い場合には誘起電圧は高くなるが、誘起電圧
の一周期の時間幅は短く、逆に回転速度が遅い場合には
誘起電圧は低くなるが、誘起電圧の一周期の時間幅は長
くなるからである。そこで、永久磁石が正常な磁束量を
もつ場合の積分値の範囲を実験等で求め、これを上限を
Ｄｕ、下限をＤｌとする前記正常範囲値に設定すること
により、永久磁石の減磁の有無を判断できるものであ
る。従って、サービスマンはスイッチ７５をオフ操作し
た後に、発光ダイオード７４が消灯状態から常時点灯状
態になった場合には、永久磁石は減磁されていないと判
断し、また発光ダイオード７４が消灯状態から点滅状態
になった場合には、減磁されていると判断できるもので
ある。

【００３７】なお、マイクロコンピュータ６７は、ステ
ップＳ２０或いは２１を実行した後、前記ステップＳ４
に戻る。そこで、スイッチ７５を再びオン操作すれば、
再度、上述した永久磁石の減磁検査動作を実行する。

【００３８】このように本実施例によれば、ロータの惰
性回転時において、固定子巻線３３ｖ，３３ｗ間の電圧
を一定期間積分し、その積分結果により永久磁石が減磁
されているか否かを判断するので、コンプレッサ３１を
分解することなく、またホール素子などの位置検出セン
サを有していなくとも、減磁検査を行うことができる。
しかも、そのときの固定子巻線３３ｖ，３３ｗ間の電圧
はロータの永久磁石の磁束により誘起される電圧である
ので、ブラシレスモータ３３の負荷の大小、或いはロー
タの回転速度とは無関係に正確に永久磁石の減磁を検査
できる。

【００３９】また、本実施例では、減磁検査を行うとき
に、補助回路６９を検査回路６８に接続するようにした
ので、エアコンディショナとしては補助回路６９相当分
の回路を備えていなくとも済み、製造コストの低減化を
図ることができる。

【００４０】なお、上記実施例では、変換信号Ｖａの一
周期を積分して減磁検査するようにしたが、積分期間は
それ以下、或いはそれ以上でもよい。また、上記実施例
では、固定子巻線３３ｗの変換信号Ｖｂが略一定の電圧
となるようにすると共に、信号線７７を抵抗８１を介し
て直流電源のプラス端子＋Ｖに接続して信号Ｖａ，Ｖｂ
がグランドよりも低電位とならないようにしたが、必ず
しもこのようにする必要性はない。

【００４１】その他、本発明は上記し且つ図面に示す実
施例に限られるものではなく、例えば永久磁石の減磁減
磁のためにマイクロコンピュータ６７に端子電圧を入力
するブラシレスモータ３３の固定子巻線は、固定子巻線
３３ｖ，３３ｗに限られるものではない等、その要旨を
逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上述べたように、ロータの惰
性回転中に、固定子巻線間の電圧を所定期間積分する積
分手段を設けたことにより、その積分結果は、固定子巻
線間の誘起電圧を所定期間積分することとなって、モー
タの負荷、回転速度の大小とは関係なく、永久磁石の磁
束量と一定の相関関係を有することとなるので、分解を
伴うことなく、またモータにロータの永久磁石の磁気に
より位置を検出する位置検出センサが設けられていなく
とも、永久磁石の減磁を正確に検出することができる、
という優れた効果を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をヒートポンプと共に示す電
気回路図

【図２】減磁検査部分の電気回路図

【図３】同各部の信号を積分値と共に示す波形図

【図４】永久磁石の減磁検査のためのフローチャート

【図５】固定子巻線の端子電圧と通電信号との関係を示
す波形図

【図６】一つの固定子巻線の端子電圧の波形図

【図７】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

３１はコンプレッサ、３３はブラシレスモータ、３３ｕ
〜３３ｗは固定子巻線、３６は室内側熱交換器、３８は
室外側熱交換器、４０は直流電源回路、４５〜５０はト
ランジスタ（スイッチング素子）、５１は三相ブリッジ
回路（スイッチング回路）、５３は位置検出回路（位置
検出手段）、５５は通電信号形成回路（通信信号形成手
段）、５６はゲート回路（駆動回路）、５７はパルス幅
変調回路、６７はマイクロコンピュータ（積分手段、比
較手段）、６８は検査回路、６９は補助回路、７４は発
光ダイオード（報知手段）である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータに界磁用の永久磁石を設けたモー
   タを制御するものにおいて、 前記モータが有する複数相の固定子巻線に順次通電する
   ための複数のスイッチング素子からなるスイッチング回
   路と、 前記ロータの回転位置を検出するための位置検出手段
   と、 この位置検出手段の検出信号に基づいて転流タイミング
   を決定し、その転流タイミングに対応する通電信号を得
   る通電信号形成手段と、 前記通電信号に基づいて前記スイッチング素子を駆動す
   る駆動回路と、 前記ロータの惰性回転中に、前記固定子巻線間の電圧を
   所定期間積分する積分手段とを具備してなるインバータ
   装置。
2. 【請求項２】 積分手段の積分結果を設定値と比較し、
   その比較結果を報知手段に出力する比較手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
3. 【請求項３】 位置検出手段は、固定子巻線の端子電圧
   と基準電圧を比較することにより、ロータの位置を検出
   することを特徴とする請求項１または２記載のインバー
   タ装置。
4. 【請求項４】 ヒートポンプのコンプレッサを、ロータ
   に界磁用の永久磁石を設けたモータにより駆動するエア
   コンディショナにおいて、前記モータを請求項１ないし
   ３のいずれかに記載のインバータ装置により制御するこ
   とを特徴とするエアコンディショナ。