JPH0650957B2 - 無整流子電動機 - Google Patents
無整流子電動機Info
- Publication number
- JPH0650957B2 JPH0650957B2 JP62036117A JP3611787A JPH0650957B2 JP H0650957 B2 JPH0650957 B2 JP H0650957B2 JP 62036117 A JP62036117 A JP 62036117A JP 3611787 A JP3611787 A JP 3611787A JP H0650957 B2 JPH0650957 B2 JP H0650957B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- rotor
- detecting means
- stator winding
- output
- Prior art date
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/24—Arrangements for stopping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、巻線に誘起される逆起電圧を利用して回転子
位置を検出する、ファン等の駆動用に使用される無整流
子電動機に関するものである。
位置を検出する、ファン等の駆動用に使用される無整流
子電動機に関するものである。
従来の技術 従来、この種の無整流子電動機は第５図に示すような構
成であった。図において、１〜６はスイッチング素子で
あり、それらの出力端が３相ブリッジ接続され中性点非
接地スター結線された３相の固定子巻線７〜９に接続さ
れている。１０は４極に着磁された磁極をもつ回転子で
ある。回転子１０の固定子巻線７〜９に対する相対的な
位置を、固定子巻線７〜９の端子電圧を入力とする位置
検出手段１１によって検出し、この検出された回転子１
０の位置により、通電制御手段１２が回転子１０を回転
させるためのゲート信号をスイッチング素子１〜６に出
力する。１４はスイッチング素子１〜６を介して固定子
巻線７〜９に通電される電流がある値を越えると通電制
御手段１２に、固定子巻線７〜９に対する通電を停止す
るよう指示する信号を出力する電流検出手段である。
成であった。図において、１〜６はスイッチング素子で
あり、それらの出力端が３相ブリッジ接続され中性点非
接地スター結線された３相の固定子巻線７〜９に接続さ
れている。１０は４極に着磁された磁極をもつ回転子で
ある。回転子１０の固定子巻線７〜９に対する相対的な
位置を、固定子巻線７〜９の端子電圧を入力とする位置
検出手段１１によって検出し、この検出された回転子１
０の位置により、通電制御手段１２が回転子１０を回転
させるためのゲート信号をスイッチング素子１〜６に出
力する。１４はスイッチング素子１〜６を介して固定子
巻線７〜９に通電される電流がある値を越えると通電制
御手段１２に、固定子巻線７〜９に対する通電を停止す
るよう指示する信号を出力する電流検出手段である。
このような構成において、電動機停止時には固定子巻線
７〜９に逆起電圧が発生せず、位置検出手段１１では回
転子１０の位置検出ができないため、起動時だけ、通電
制御手段１２が低周波で３相の固定子巻線７〜９の通電
相を順次切り換えていくと固定子には回転磁界が発生
し、この回転磁界に同期して回転子１０が回転する。回
転子１０が回転すると固定子換線７〜９に逆起電圧が誘
起され、位置検出手段１１により回転子１０の位置検出
が可能となるので、以後は通電制御手段１３が位置検出
手段１１の出力に応じて通電相を決定し、位置検出を行
ないながらの安定して運転が可能となる。
７〜９に逆起電圧が発生せず、位置検出手段１１では回
転子１０の位置検出ができないため、起動時だけ、通電
制御手段１２が低周波で３相の固定子巻線７〜９の通電
相を順次切り換えていくと固定子には回転磁界が発生
し、この回転磁界に同期して回転子１０が回転する。回
転子１０が回転すると固定子換線７〜９に逆起電圧が誘
起され、位置検出手段１１により回転子１０の位置検出
が可能となるので、以後は通電制御手段１３が位置検出
手段１１の出力に応じて通電相を決定し、位置検出を行
ないながらの安定して運転が可能となる。
もし何らかの要因によって、回転子１０が拘束状態とな
った時は、固定子巻線７〜９に過電流が流れ、固定子巻
線７〜９およびスイッチング素子１〜６が破壊される可
能性があるため、電流検出手段１４が、電流がある一定
の値を越えると、通電制御手段１２に通電を停止するよ
う指示信号を出力し、電動機の運転を停止させ、スイッ
チング素子１〜６および固定子巻線７〜９を保護してい
た。
った時は、固定子巻線７〜９に過電流が流れ、固定子巻
線７〜９およびスイッチング素子１〜６が破壊される可
能性があるため、電流検出手段１４が、電流がある一定
の値を越えると、通電制御手段１２に通電を停止するよ
う指示信号を出力し、電動機の運転を停止させ、スイッ
チング素子１〜６および固定子巻線７〜９を保護してい
た。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、回転子１０が拘束された
り、起動失敗により回転子１０が停止すると、固定子巻
線７〜９に回転子１０の位置検出が可能な逆起電圧が発
生せず、位置検出手段１１の通電制御手段１２とスイッ
チング素子１〜６と固定子巻線７〜９のループ内で発振
現象が発生する場合があった。この場合、発振状態であ
るため、各手段は通常回転と同じ動作を繰り返しており
停止状態であることがわからないこと、また発振周波数
が高いためＬ成分により固定子巻線７〜９のインピーダ
ンスが高くなるので通電電流は低い値となり、電流検出
手段１４では拘束状態の検出ができなくなるため、電動
機が停止あるいは拘束状態のまま放置されてしまうとい
う問題があった。また発振状態が続くとスイッチング素
子１〜６が破壊されるという問題もあった。
り、起動失敗により回転子１０が停止すると、固定子巻
線７〜９に回転子１０の位置検出が可能な逆起電圧が発
生せず、位置検出手段１１の通電制御手段１２とスイッ
チング素子１〜６と固定子巻線７〜９のループ内で発振
現象が発生する場合があった。この場合、発振状態であ
るため、各手段は通常回転と同じ動作を繰り返しており
停止状態であることがわからないこと、また発振周波数
が高いためＬ成分により固定子巻線７〜９のインピーダ
ンスが高くなるので通電電流は低い値となり、電流検出
手段１４では拘束状態の検出ができなくなるため、電動
機が停止あるいは拘束状態のまま放置されてしまうとい
う問題があった。また発振状態が続くとスイッチング素
子１〜６が破壊されるという問題もあった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、回転子が
停止あるいは拘束状態におちいり発振状態となっても、
確実にその状態を検出することが可能であり、回転不良
状態として、電動機運転を停止することのできる無整流
子電動機を提供することを目的とするものである。
停止あるいは拘束状態におちいり発振状態となっても、
確実にその状態を検出することが可能であり、回転不良
状態として、電動機運転を停止することのできる無整流
子電動機を提供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、中性点非接地結
線された３相の固定子巻線と、磁極を有する回転子と、
前記固定子巻線に誘起される逆起電圧によって前記回転
子の前記固定子巻線に対する相対的な位置を検出する位
置検出手段と、この位置検出手段の出力により前記固定
子巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、前記位
置検出手段の出力信号の周波数を検出し、この検出され
た周波数が、電動機を使用する最大回転数に対応した値
を越えてあらかじめ設定した周波数より高くなったと
き、前記回転子が回転不良状態であると判断し前記固定
子巻線に対する通電を停止させる周波数検出手段とを設
えたものである。
線された３相の固定子巻線と、磁極を有する回転子と、
前記固定子巻線に誘起される逆起電圧によって前記回転
子の前記固定子巻線に対する相対的な位置を検出する位
置検出手段と、この位置検出手段の出力により前記固定
子巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、前記位
置検出手段の出力信号の周波数を検出し、この検出され
た周波数が、電動機を使用する最大回転数に対応した値
を越えてあらかじめ設定した周波数より高くなったと
き、前記回転子が回転不良状態であると判断し前記固定
子巻線に対する通電を停止させる周波数検出手段とを設
えたものである。
作 用 この構成により、周波数検出手段が位置検出手段の出力
信号の周波数を検出し、その周波数があらかじめ設定し
た値を越えると回転子が回転不良状態であると判断し
て、周波数検出手段が固定子巻線に対する通電を停止さ
せるので、回転子が停止あるいは拘束され発振状態とな
れば、当然位置検出手段の出力信号の周波数も上昇する
ので周波数検出手段により発振状態の検出が可能とな
り、検出と同時に通電が停止され拘束状態が解除される
とともに、スイッチング素子の破壊が防止される。
信号の周波数を検出し、その周波数があらかじめ設定し
た値を越えると回転子が回転不良状態であると判断し
て、周波数検出手段が固定子巻線に対する通電を停止さ
せるので、回転子が停止あるいは拘束され発振状態とな
れば、当然位置検出手段の出力信号の周波数も上昇する
ので周波数検出手段により発振状態の検出が可能とな
り、検出と同時に通電が停止され拘束状態が解除される
とともに、スイッチング素子の破壊が防止される。
実施例 以下本発明の一実施例について第１図〜第４図にもとづ
き説明する。第１図において、１３は位置検出手段１１
の出力信号の周波数を検出するとともに、検出された周
波数が通常使用における最大回転数に対応した値を越え
て、あらかじめ設定した値以上になったとき、回転子１
０が回転不良状態であると判断して、固定子巻線に対す
る通電を停止させる周波数検出手段である。その他の構
成部分は第５図に示す従来例との構成部品と同じである
ため、同一符号を付し説明を省略する。
き説明する。第１図において、１３は位置検出手段１１
の出力信号の周波数を検出するとともに、検出された周
波数が通常使用における最大回転数に対応した値を越え
て、あらかじめ設定した値以上になったとき、回転子１
０が回転不良状態であると判断して、固定子巻線に対す
る通電を停止させる周波数検出手段である。その他の構
成部分は第５図に示す従来例との構成部品と同じである
ため、同一符号を付し説明を省略する。
上記構成において、通常回転時は位置検出手段１１の出
力は第２図Ａに示すように周波数Ｃの位置検出信号を
出力している。その周波数検出手段１１の出力は第２図
Ｂの実線で示すようにＬレベルであり、通常制御手段１
２は位置検出手段１１の出力に応じて通電相を決定し、
スイッチング素子１〜６にゲート信号を出力し固定子巻
線７〜９に対する通電を制御して、位置検出を行ないな
がらの安定した運転を行なっている。そのときの通電電
流Ｉは第２図Ｄの実線で示されている。次に、何らかの
原因で回転子１０が拘束されたり、起動失敗により停止
してしまうと固定子巻線７〜９に逆起電圧が誘起され
ず、位置検出手段１１と通電制御手段１２とスイッチン
グ素子１〜６と固定子巻線７〜９のループ内で発振現象
が発生すると、位置検出手段１１の出力信号は第２図Ｃ
に示すように高周波数Ｌで発振する。このとき周波数
検出手段１３の出力はあらかじめ位置検出手段１１の出
力信号の周波数がＣより大きく、Ｌより小さいある
いは周波数Ｍを越えると第２図Ｂの点線で示すように
Ｈレベルとなるよう設定してあるので、発振と同時に周
波数検出手段１３から通電制御手段１２にＨレベルの信
号が出力された通電が停止される。このとき通電電流Ｉ
は固定子巻線７〜９のＬ成分によるインピーダンスが高
くなるため、第２図Ｄの点線で示すような低い値とな
り、電流検出手段１４では拘束状態は検出できない。な
お発振周波数ｆＬは固定子巻線７〜９の仕様などによっ
て変化するが、通常の電動機の最大使用回転数に対応し
た値より十分高いので、周波数検出手段１３の出力がＨ
レベルとなる周波数ｆＭは、電動機の最大使用回転数に
対応した値を越えて適切な周波数を設定すれば、電動機
の通常回転動作に影響を与えることなく、回転不良状態
の検出が可能となる。その他の動作は従来例と同じであ
る。
力は第２図Ａに示すように周波数Ｃの位置検出信号を
出力している。その周波数検出手段１１の出力は第２図
Ｂの実線で示すようにＬレベルであり、通常制御手段１
２は位置検出手段１１の出力に応じて通電相を決定し、
スイッチング素子１〜６にゲート信号を出力し固定子巻
線７〜９に対する通電を制御して、位置検出を行ないな
がらの安定した運転を行なっている。そのときの通電電
流Ｉは第２図Ｄの実線で示されている。次に、何らかの
原因で回転子１０が拘束されたり、起動失敗により停止
してしまうと固定子巻線７〜９に逆起電圧が誘起され
ず、位置検出手段１１と通電制御手段１２とスイッチン
グ素子１〜６と固定子巻線７〜９のループ内で発振現象
が発生すると、位置検出手段１１の出力信号は第２図Ｃ
に示すように高周波数Ｌで発振する。このとき周波数
検出手段１３の出力はあらかじめ位置検出手段１１の出
力信号の周波数がＣより大きく、Ｌより小さいある
いは周波数Ｍを越えると第２図Ｂの点線で示すように
Ｈレベルとなるよう設定してあるので、発振と同時に周
波数検出手段１３から通電制御手段１２にＨレベルの信
号が出力された通電が停止される。このとき通電電流Ｉ
は固定子巻線７〜９のＬ成分によるインピーダンスが高
くなるため、第２図Ｄの点線で示すような低い値とな
り、電流検出手段１４では拘束状態は検出できない。な
お発振周波数ｆＬは固定子巻線７〜９の仕様などによっ
て変化するが、通常の電動機の最大使用回転数に対応し
た値より十分高いので、周波数検出手段１３の出力がＨ
レベルとなる周波数ｆＭは、電動機の最大使用回転数に
対応した値を越えて適切な周波数を設定すれば、電動機
の通常回転動作に影響を与えることなく、回転不良状態
の検出が可能となる。その他の動作は従来例と同じであ
る。
第３図に要部の具体的な回路の一例を示す。位置検出手
段１１は固定子巻線７〜９の端子電圧を入力とする抵抗
とコンデンサーから構成された一次の積分特性をもつフ
ィルター回路とこのフィルター回路の出力を相互に比較
する比較器から構成されている。通電制御手段１２と周
波数検出手段１３はマイクロコンピュータ１５および周
辺回路から構成されている。
段１１は固定子巻線７〜９の端子電圧を入力とする抵抗
とコンデンサーから構成された一次の積分特性をもつフ
ィルター回路とこのフィルター回路の出力を相互に比較
する比較器から構成されている。通電制御手段１２と周
波数検出手段１３はマイクロコンピュータ１５および周
辺回路から構成されている。
次に上記のように構成した無整流子電動機の動作を第４
図のフローチャートを用いて説明する。電動機の電源を
投入すると同時にマイクロコンピュータ１５はステップ
１６でスイッチング素子１〜６に対して低周波のゲート
信号の出力を開始し、それと同時にＲＯＭに記憶された
第４図のフローチャートに示すプログラムの手順にした
がって電動機の回転が始まる。次にステップ１７で位置
検出手段１１の比較器から位置検出信号を取込み、その
検出信号を保持すると同時にステップ１８で位置検出信
号の変化時間ｔの測定を開始する。次に再びステップ１
９で位置検出手段１１の出力信号を取込み、ステップ２
０でステップ１７で保持した検出信号と比較し、同じで
あればステップ19に戻り、回転により位置検出手段１１
の出力信号が変化するまでステップ１９と２０の繰返し
を行なう。その間時間ｔの測定は継続させておく。ステ
ップ２０で出力信号が変化するとステップ２１で時間ｔ
の測定を停止し、ステップ２２で時間ｔの大きさを判断
する。時間ｔがある長さ以上であれば正常な回転状態と
判断し、ステップ２４で変化後の位置検出手段１１の出
力より通電相を決定し、ステップ２５で通電相にもとづ
いたゲート信号をスイッチング素子１〜６に出力し、電
動機運転を継続する。以後はステップ１７からステップ
２５の繰返しで安定な運転が続行される。もしステップ
２１の時間ｔがある一定の時間より短い場合は、発振状
態であり電動機が拘束されているあるいは起動失敗によ
り停止しているとみなしステップ２３でゲート信号の出
力を停止させ、電動機運転をとりやめる。
図のフローチャートを用いて説明する。電動機の電源を
投入すると同時にマイクロコンピュータ１５はステップ
１６でスイッチング素子１〜６に対して低周波のゲート
信号の出力を開始し、それと同時にＲＯＭに記憶された
第４図のフローチャートに示すプログラムの手順にした
がって電動機の回転が始まる。次にステップ１７で位置
検出手段１１の比較器から位置検出信号を取込み、その
検出信号を保持すると同時にステップ１８で位置検出信
号の変化時間ｔの測定を開始する。次に再びステップ１
９で位置検出手段１１の出力信号を取込み、ステップ２
０でステップ１７で保持した検出信号と比較し、同じで
あればステップ19に戻り、回転により位置検出手段１１
の出力信号が変化するまでステップ１９と２０の繰返し
を行なう。その間時間ｔの測定は継続させておく。ステ
ップ２０で出力信号が変化するとステップ２１で時間ｔ
の測定を停止し、ステップ２２で時間ｔの大きさを判断
する。時間ｔがある長さ以上であれば正常な回転状態と
判断し、ステップ２４で変化後の位置検出手段１１の出
力より通電相を決定し、ステップ２５で通電相にもとづ
いたゲート信号をスイッチング素子１〜６に出力し、電
動機運転を継続する。以後はステップ１７からステップ
２５の繰返しで安定な運転が続行される。もしステップ
２１の時間ｔがある一定の時間より短い場合は、発振状
態であり電動機が拘束されているあるいは起動失敗によ
り停止しているとみなしステップ２３でゲート信号の出
力を停止させ、電動機運転をとりやめる。
以上のように本実施例によれば、マイクロコンピュータ
が位置検出手段の出力信号の変化時間を測定し、その時
間の大きさを判断しているため、回転子が拘束あるいは
起動失敗による回転不能状態におちいり発振状態となっ
ても、その発振状態を検出することが可能であり、検出
と同時にスイッチング素子に対応するゲート信号の出力
を停止するため、拘束状態あるいは起動失敗状態を解除
できるとともにスイッチング素子が破壊されることを防
止することが可能になる。
が位置検出手段の出力信号の変化時間を測定し、その時
間の大きさを判断しているため、回転子が拘束あるいは
起動失敗による回転不能状態におちいり発振状態となっ
ても、その発振状態を検出することが可能であり、検出
と同時にスイッチング素子に対応するゲート信号の出力
を停止するため、拘束状態あるいは起動失敗状態を解除
できるとともにスイッチング素子が破壊されることを防
止することが可能になる。
発明の効果 以上の実施例の説明より明かなように本発明によれば、
周波数検出手段が位置検出手段の出力信号の周波数を検
出し、その周波数がある値を越えると電動機の運転を停
止するので、確実に電動機の拘束状態あるいは起動失敗
状態の検出とそれからの解除が可能になるとともに、ス
イッチング素子の破壊されることのない安全な電動機の
運転が可能となるという効果が得られる。
周波数検出手段が位置検出手段の出力信号の周波数を検
出し、その周波数がある値を越えると電動機の運転を停
止するので、確実に電動機の拘束状態あるいは起動失敗
状態の検出とそれからの解除が可能になるとともに、ス
イッチング素子の破壊されることのない安全な電動機の
運転が可能となるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例における無整流子電動機の概
略構成図、第２図は同位置検出手段の出力と周波数検出
手段の出力と電流の関係を示す説明図、第３図は同要部
回路図、第４図は同運転のためのプログラムの一例を示
すフローチャート、第５図は従来の無整流子電動機の概
略構成図である。 ７，８，９……固定子巻線、１０……回転子、１１……
位置検出手段、１２……通電制御手段、１３……周波数
検出手段。
略構成図、第２図は同位置検出手段の出力と周波数検出
手段の出力と電流の関係を示す説明図、第３図は同要部
回路図、第４図は同運転のためのプログラムの一例を示
すフローチャート、第５図は従来の無整流子電動機の概
略構成図である。 ７，８，９……固定子巻線、１０……回転子、１１……
位置検出手段、１２……通電制御手段、１３……周波数
検出手段。
Claims (1)
- 【請求項１】中性点非接地結線された３相の固定子巻線
と、磁極を有する回転子と、前記固定子巻線に誘起電圧
によって前記回転子の前記固定子巻線に対する相対的な
位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の出
力により前記固定子巻線に対する通電を制御する通電制
御手段と、前記位置検出手段の出力信号の周波数を検出
し、この検出された周波数が、電動機を使用する最大回
転数に対応した値を越えてあらかじめ設定した周波数よ
り高くなったとき、前記回転子が回転不良状態であると
判断し前記固定子巻線に対する通電を停止させる周波数
検出手段とを備えた無整流子電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036117A JPH0650957B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 無整流子電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036117A JPH0650957B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 無整流子電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206190A JPS63206190A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0650957B2 true JPH0650957B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=12460835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62036117A Expired - Lifetime JPH0650957B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 無整流子電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650957B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3243028B2 (ja) * | 1993-01-19 | 2002-01-07 | 株式会社東芝 | ブラシレスモータの制御装置及びブラシレスモータ |
| JP5011111B2 (ja) | 2004-09-17 | 2012-08-29 | エアバス オペレーションズ ゲーエムベーハー | カウンター電子運動力に基づいた、電気モータの機能状態検出 |
| JP5702558B2 (ja) * | 2010-07-29 | 2015-04-15 | ローム株式会社 | センサレスファンモータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置、センサレスファンモータのロック保護方法 |
| JP6903504B2 (ja) * | 2017-07-06 | 2021-07-14 | 東芝ライフスタイル株式会社 | インバータ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5361034A (en) * | 1976-11-12 | 1978-06-01 | Hitachi Ltd | Air conditioner protective system |
| JPH0744871B2 (ja) * | 1985-03-20 | 1995-05-15 | 松下冷機株式会社 | 無整流子直流電動機の制御装置 |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP62036117A patent/JPH0650957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63206190A (ja) | 1988-08-25 |
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