JPH07194173A - Fan motor - Google Patents

Fan motor

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Publication number
JPH07194173A
JPH07194173A JP5336566A JP33656693A JPH07194173A JP H07194173 A JPH07194173 A JP H07194173A JP 5336566 A JP5336566 A JP 5336566A JP 33656693 A JP33656693 A JP 33656693A JP H07194173 A JPH07194173 A JP H07194173A
Authority
JP
Japan
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circuit
rotor
fan motor
signal
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5336566A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Arakawa
展昭 荒川
Shinichi Iizuka
慎一 飯塚
Toru Kitayama
亨 北山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5336566A priority Critical patent/JPH07194173A/en
Publication of JPH07194173A publication Critical patent/JPH07194173A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To miniaturize a fan motor so as to reduce the size of the indoor and outdoor units of a room air-conditioner and omit the mold of a fan motor mounted on the outdoor unit for protecting a substrate from rain water to reduce the cost of the fan motor. CONSTITUTION:In a fan motor for a room air-conditioner housing a rotor having permanent magnets and a stator in a case, a detector circuit 35 which detects the rotation of the rotor, peripheral circuit 15' which processes the output signal of the circuit 35, and inverters 1-6 which drive the rotor in accordance with the output signal of the circuit 15' are provided outside the motor case and the fan motor is electrically connected to the inverters. A neodymium magnet can be used for the magnets of the rotor. Since a printed circuit board, heat radiating fin, one-chip inverter, etc., are arranged outside the motor case, the fan motor can be miniaturized. In addition, no circuit is mounted on the printed board, the need of a waterproofing mold can be eliminated and the cost of the fan motor can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ルームエアコンのファ
ン駆動用として好適なモータに係り、特に、可変速制御
を可能としたブラシレスモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor suitable for driving a fan of a room air conditioner, and more particularly to a brushless motor capable of variable speed control.

【0002】[0002]

【従来の技術】100(V)の商用交流電圧を整流、平
滑して得られる電圧を直接電源電圧として利用し、モー
タの回転数を制御する高電圧のワンチップ化された3相
インバータ(以下、ワンチップインバータという)が開
発された。このワンチップインバータは従来のディスク
リートに構成されたインバータに比べ、極端に小形なも
のであって、モータへの内蔵を可能とした。
2. Description of the Related Art A high-voltage one-chip three-phase inverter (hereinafter referred to as a "high-voltage one-chip inverter" for controlling the rotation speed of a motor by directly using a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage of 100 (V) as a power supply voltage. , Called a one-chip inverter) was developed. This one-chip inverter is extremely small compared to the conventional discrete inverter, and it can be built into the motor.

【0003】このワンチップインバータの素子構造は、
図7(a)に示すように、ポリシリコン(Poly−S
i)をベースとし、誘電体分離の手段により、すなわ
ち、SiO2 相によって高耐圧に各相のエリアを仕切
り、各エリアに1相分の回路を形成したものである。ま
た、図7(b)はこのワンチップインバータの各素子の
レイアウトを示す平面図である。この図から明らかなよ
うに、主素子としての6個のスイッチングトランジスタ
1と、各スイッチングトランジスタ1のコレクタ−エミ
ッタ間に接続されたスイッチングトランジスタ1をター
ンオフさせるリカバリダイオード2と、各スイッチング
トランジスタ1をオン、オフさせるためのスイッチング
信号を形成するロジック回路6と、このスイッチング信
号で各スイッチングトランジスタ1をオン、オフ駆動す
るドライブ回路3と、スイッチングトランジスタ1に流
れる電流を検出し過電流によるICの破壊を防止するた
めの過電流保護回路5と、内部電源4回路とがワンチッ
プでIC化されている。このワンチップインバータのI
C素子の大きさは、縦が4.3mm、横が5.8mmで
ある。
The element structure of this one-chip inverter is
As shown in FIG. 7A, polysilicon (Poly-S) is used.
Based on i), the area of each phase is partitioned into a high breakdown voltage by means of dielectric isolation, that is, the SiO 2 phase, and a circuit for one phase is formed in each area. FIG. 7B is a plan view showing the layout of each element of this one-chip inverter. As is clear from this figure, six switching transistors 1 as main elements, a recovery diode 2 for turning off the switching transistor 1 connected between the collector and the emitter of each switching transistor 1, and each switching transistor 1 are turned on. , A logic circuit 6 for forming a switching signal for turning off, a drive circuit 3 for turning on / off each switching transistor 1 by this switching signal, and a current flowing through the switching transistor 1 are detected to prevent destruction of the IC due to overcurrent. The overcurrent protection circuit 5 for preventing and the internal power supply 4 circuit are integrated into one IC. I of this one-chip inverter
The size of the C element is 4.3 mm in the vertical direction and 5.8 mm in the horizontal direction.

【0004】かかるワンチップインバータにおいては、
スイッチングトランジスタ1として横形のIGBT(In
sulated Gate Bipolar Transistor )を開発、採用する
ことにより、従来のパワーMOSFETに比べて占有面
積を大幅に縮小し、ダイオードも横形IGBTと同じプ
ロセスで実現できる新たに開発した高速ダイオードが採
用され、逆回復電流を大幅に低減して逆回復電流による
スイッチングトランジスタ1のスイッチング損失を大幅
に低減している。また、電源回路を内蔵することによ
り、パワー素子であるスイッチングトランジスタ1の駆
動のための外部電源が1個ですむようにし、過電流保護
回路5を内蔵することにより、負荷短絡などで発生する
過大電流によるICの破壊が防止できるようにしてい
る。更にインバータ周波数を可聴周波数よりも高い20
kHzとし、モータの騒音を大幅に低減できるようにし
ている。
In such a one-chip inverter,
As the switching transistor 1, a lateral IGBT (In
The newly developed high-speed diode, which can be realized in the same process as the lateral IGBT, has been adopted because the occupied area has been greatly reduced compared to the conventional power MOSFET by developing and adopting the simulated gate bipolar transistor. By significantly reducing the current, the switching loss of the switching transistor 1 due to the reverse recovery current is significantly reduced. In addition, by incorporating a power supply circuit, only one external power supply is required to drive the switching transistor 1, which is a power element, and by incorporating an overcurrent protection circuit 5, excessive current generated by load short-circuiting, etc. It is designed to prevent the destruction of the IC due to. Furthermore, the inverter frequency is higher than the audible frequency.
The frequency is set to kHz so that the noise of the motor can be significantly reduced.

【0005】図8は、かかるワンチップインバータを用
いたファンモータの一従来例を示すブロック図であっ
て、1はスイッチングトランジスタ、2はリカバリーダ
イオード、3はドライブ回路、4は内部電源回路、5は
過電流保護回路、6はロジック回路、7A、7B、7C
はホール素子センサ、8はセンサ増幅器、8aはセンサ
増幅器の調整抵抗、9は回転数信号形成回路、10は速
度補正回路、11はPWM(パルス幅変調)信号形成回
路、12は起動電流制限回路、13は発振回路、14は
ステータ、15は上記のワンチップインバータ、16は
外部電源である。同図において、外部電源16に100
(V)の商用交流電圧を投入すると、この外部電源16
から各回路に直流電源電圧が印加される。これにより、
発振回路13が起動しPWM信号形成回路11が所定周
期でPWM信号を発生する。ロジック回路6はこのPW
M信号から3相のスイッチング信号を形成し、このスイ
ッチング信号に応じてドライブ回路3が各スイッチング
トランジスタ2を順番にオン、オフ駆動する。これによ
りステータ14に設けられた各コイルに所定方向に電流
が流れ、図示しないロータが回転し始めてモータが起動
する。
FIG. 8 is a block diagram showing a conventional example of a fan motor using such a one-chip inverter. 1 is a switching transistor, 2 is a recovery diode, 3 is a drive circuit, 4 is an internal power supply circuit, 5 Is an overcurrent protection circuit, 6 is a logic circuit, 7A, 7B, 7C
Is a Hall element sensor, 8 is a sensor amplifier, 8a is an adjustment resistor for the sensor amplifier, 9 is a rotation speed signal forming circuit, 10 is a speed correction circuit, 11 is a PWM (pulse width modulation) signal forming circuit, and 12 is a starting current limiting circuit. , 13 is an oscillation circuit, 14 is a stator, 15 is the above-mentioned one-chip inverter, and 16 is an external power supply. As shown in FIG.
When a commercial AC voltage of (V) is applied, this external power source 16
DC voltage is applied to each circuit. This allows
The oscillation circuit 13 is activated and the PWM signal forming circuit 11 generates a PWM signal at a predetermined cycle. The logic circuit 6 is this PW
A three-phase switching signal is generated from the M signal, and the drive circuit 3 sequentially turns on and off the switching transistors 2 in accordance with the switching signal. As a result, a current flows in each coil provided in the stator 14 in a predetermined direction, the rotor (not shown) starts rotating, and the motor starts.

【0006】このモータの起動時に起動電流制限回路1
2は、電流検出結果にもとずいて各スイッチングトラン
ジスタ2に流れる起動電流が過大とならないようにPW
M信号形成回路11を制御してPWM信号のデューティ
比を調整する。
At the time of starting this motor, the starting current limiting circuit 1
2 is PW so that the starting current flowing through each switching transistor 2 does not become excessive based on the current detection result.
The duty ratio of the PWM signal is adjusted by controlling the M signal forming circuit 11.

【0007】6個のスイッチングトランジスタ1を各々
1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6とし、各々に接続される
リカバリダイオード2をD1、D2、D3、D4、D5、D6
とすると、スイッチングトランジスタQ1〜Q3のコレク
タは外部電源16の+端子に、スイッチングトランジス
タQ4〜Q6のエミッタは外部電源16の−端子に各々接
続されている。また、スイッチングトランジスタQ1
エミッタとスイッチングトランジスタQ4 のコレクタと
がステータ14に設けられた第1のコイルに接続され、
以下、スイッチングトランジスタQ2 のエミッタとスイ
ッチングトランジスタQ5 のコレクタが第2のコイル
に、スイッチングトランジスタQ3 のエミッタとスイッ
チングトランジスタQ6 のコレクタが第3のコイルに各
々接続されている。
The six switching transistors 1 are designated as Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 , Q 5 , and Q 6, and the recovery diodes 2 connected to them are designated as D 1 , D 2 , D 3 , and D 4, respectively. , D 5 , D 6
Then, the collectors of the switching transistors Q 1 to Q 3 are connected to the + terminal of the external power supply 16, and the emitters of the switching transistors Q 4 to Q 6 are connected to the − terminal of the external power supply 16. Further, the emitter of the switching transistor Q 1 and the collector of the switching transistor Q 4 are connected to the first coil provided in the stator 14,
Hereinafter, the emitter of the switching transistor Q 2 and the collector of the switching transistor Q 5 are connected to the second coil, and the emitter of the switching transistor Q 3 and the collector of the switching transistor Q 6 are connected to the third coil.

【0008】ドライブ回路3は、電気角で120゜ずつ
順番にスイッチングトランジスタQ1 、Q2 、Q3 をオ
ンし、また同じく電気角で120゜ずつPWM信号でチ
ョッピングして順番にスイッチングトランジスタQ4
5 、Q6 をオンする。このスイッチングトランジスタ
1〜Q6の駆動タイミングを図9示す。同図において、
スイッチングトランジスタQ4はスイッチングトランジ
スタQ2のオン期間の後半からスイッチングトランジス
タQ3 のオン期間の前半までの期間PWM信号と同じ周
期、デューティ比でオン、オフし、スイッチングトラン
ジスタQ5 はスイッチングトランジスタQ3のオン期間
の後半からスイッチングトランジスタQ1のオン期間の
前半までの期間同じくオン、オフし、スイッチングトラ
ンジスタQ6はスイッチングトランジスタQ1 のオン期
間の後半からスイッチングトランジスタQ2 のオン期間
の前半までの期間同じくオン、オフする。
The drive circuit 3 sequentially turns on the switching transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 by 120 ° in terms of electrical angle, and also chops the PWM signals in units of 120 ° in terms of electrical angle, and sequentially turns on the switching transistor Q 4. ,
To turn on the Q 5, Q 6. The driving timing of the switching transistor Q 1 to Q 6 shown FIG. In the figure,
The switching transistor Q 4 turns on and off with the same period and duty ratio as the PWM signal during the period from the latter half of the on period of the switching transistor Q 2 to the first half of the on period of the switching transistor Q 3 , and the switching transistor Q 5 becomes the switching transistor Q 3 From the latter half of the ON period of the switching transistor Q 1 to the first half of the ON period of the switching transistor Q 1 , and the switching transistor Q 6 from the latter half of the ON period of the switching transistor Q 1 to the first half of the ON period of the switching transistor Q 2 . It turns on and off for the same period.

【0009】上記のようにしてモータが起動すると、ホ
ール素子センサ7A、7B、7Cがロータの回転を検出
し、図8で7A、7B、7Cとして示すようにロータの
回転を360゜として、電気角で120゜ずつ位相が異
なり、かつ電気角で180゜の幅のロータ位置信号を発
生する。これらロータ位置検出信号は所定ゲインに調整
されたセンサ増幅器8で増幅、波形整形などの処置がな
され、ロジック回路6に供給されるとともに、これらロ
ータ位置信号の1つ、たとえばホール素子センサ7Aで
発生したロータ位置信号が回転数信号形成回路9に供給
され、その周波数若しくは周期により、ロータの回転数
を表す回転数信号が形成される。尚、ホール素子センサ
7A、7B、7CがホールICであれば、センサ増幅器
8やセンサ増幅器調整抵抗8aが不要になる。この回転
数信号は速度補正回路10に供給され、外部からの速度
指令による回転数と比較されてこれらの差に応じた速度
補正信号が形成される。この速度補正信号により、PW
M信号形成回路11から出力されるPWM信号のデュー
ティ比が制御される。ロジック回路6は、センサ増幅器
8から供給される3相のロータ位置信号から電気角12
0゜で同じく120゜ずつ位相がずれたスイッチングト
ランジスタQ1 、Q2 、Q3 を順次オン、オフするため
の転流信号に応じて図9で説明したタイミングの関係の
PWM信号形成回路11からのPWM信号と同一周期、
同一デューティのスイッチング信号とを形成し、ドライ
ブ回路3に送る。
When the motor is started as described above, the Hall element sensors 7A, 7B and 7C detect the rotation of the rotor, and as shown by 7A, 7B and 7C in FIG. It produces a rotor position signal having a phase difference of 120 ° in angle and a width of 180 ° in electrical angle. These rotor position detection signals are amplified by the sensor amplifier 8 adjusted to a predetermined gain, processed such as waveform shaping, supplied to the logic circuit 6, and generated by one of the rotor position signals, for example, the Hall element sensor 7A. The rotor position signal is supplied to the rotation speed signal forming circuit 9, and the rotation speed signal representing the rotation speed of the rotor is formed by the frequency or cycle thereof. If the Hall element sensors 7A, 7B, and 7C are Hall ICs, the sensor amplifier 8 and the sensor amplifier adjusting resistor 8a are unnecessary. This rotation speed signal is supplied to the speed correction circuit 10 and compared with the rotation speed according to a speed command from the outside to form a speed correction signal corresponding to the difference between them. With this speed correction signal, PW
The duty ratio of the PWM signal output from the M signal forming circuit 11 is controlled. The logic circuit 6 receives the electrical angle 12 from the three-phase rotor position signal supplied from the sensor amplifier 8.
According to the commutation signal for sequentially turning on and off the switching transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3, which are also 120 ° out of phase with each other at 0 °, the PWM signal forming circuit 11 having the timing relationship described in FIG. The same period as the PWM signal of
A switching signal having the same duty is formed and sent to the drive circuit 3.

【0010】これにより、速度補正回路10からの速度
補正信号で補正されたPWM信号のデューティ比に応じ
てステータに設けられた各コイルの通電時間が制御さ
れ、ロータの回転数が外部回路からの速度指令による回
転数に一致するように制御される。
Thus, the energization time of each coil provided in the stator is controlled according to the duty ratio of the PWM signal corrected by the speed correction signal from the speed correction circuit 10, and the rotation speed of the rotor is controlled by the external circuit. The speed is controlled so as to match the number of revolutions.

【0011】このようにしてロータの回転数はPWM信
号のデューティ比によって決まり、このデューティ比を
変化させることによりモータの回転数を変化させること
ができる。
In this way, the rotation speed of the rotor is determined by the duty ratio of the PWM signal, and the rotation speed of the motor can be changed by changing this duty ratio.

【0012】図10は、図8に示した回路構成のワンチ
ップインバータを内部に実装した従来のモータの一例を
示す分解斜視図である。17は上ケース、18はステー
タコア、19はコイル、20はシャフト穴、21A、2
1B、21Cは支持具、22はシャフト、23A、23
Bは軸受、24はロータ、25はプリント配線基板、2
6は放熱板、27A、27B、27Cはネジ、28はリ
ード線、29は下ケース、30A、30B、30C、3
0Dはモータ固定穴、31は引き出し穴、32はシャフ
ト穴、33はネジ、34A、34B、34Cはモータ固
定穴である。
FIG. 10 is an exploded perspective view showing an example of a conventional motor in which the one-chip inverter having the circuit structure shown in FIG. 8 is mounted. 17 is an upper case, 18 is a stator core, 19 is a coil, 20 is a shaft hole, 21A, 2
1B and 21C are supports, 22 is a shaft, 23A and 23
B is a bearing, 24 is a rotor, 25 is a printed wiring board, 2
6 is a heat sink, 27A, 27B and 27C are screws, 28 is a lead wire, 29 is a lower case, 30A, 30B, 30C, 3
Reference numeral 0D is a motor fixing hole, 31 is a drawing hole, 32 is a shaft hole, 33 is a screw, and 34A, 34B and 34C are motor fixing holes.

【0013】同図において、上ケース17の内部に内面
に設けられたスロットによって巻回されたコイル19を
有する円筒上のステータコア18がはめこまれる。この
上ケース17の上面中心にはシャフト穴20が設けら
れ、またその外周面の下端からはモータ固定穴34A、
34B、34C(残りの1つは図示せず)が設けられて
いる。更にステータコア18の下面外周部には、下方に
突出する棒上の支持具21A、21B、21Cが等間隔
に固定されている。
In the figure, a cylindrical stator core 18 having a coil 19 wound by a slot provided on the inner surface of the upper case 17 is fitted. A shaft hole 20 is provided at the center of the upper surface of the upper case 17, and a motor fixing hole 34A is provided from the lower end of the outer peripheral surface thereof.
34B and 34C (the other one is not shown) are provided. Further, on the outer peripheral portion of the lower surface of the stator core 18, support members 21A, 21B, 21C on a bar that protrude downward are fixed at equal intervals.

【0014】ロータ24は外周面が約2mmの厚さのフ
ェライト磁石で覆われており、その中心を貫通するシャ
フト22が一体化されている。このシャフト22の上の
部分に軸受23Aが固定され、またこのシャフト22の
下端面にも軸受23Bが固定されている。ロータ24と
軸受23Bとの間には、シャフト22が貫通したプリン
ト配線基板25が配置される。
The outer peripheral surface of the rotor 24 is covered with a ferrite magnet having a thickness of about 2 mm, and the shaft 22 penetrating its center is integrated. A bearing 23A is fixed to a portion above the shaft 22, and a bearing 23B is also fixed to a lower end surface of the shaft 22. A printed wiring board 25, through which the shaft 22 penetrates, is arranged between the rotor 24 and the bearing 23B.

【0015】下ケース29は、その底面中央のシャフト
穴32と側面の引き出し口31が各々設けられ、また上
端部の外方に突出した部分にモータ固定穴30A、30
B、30C、30Dが設けられている。
The lower case 29 is provided with a shaft hole 32 at the center of its bottom surface and an outlet 31 on its side surface, and motor fixing holes 30A, 30 at the outwardly projecting portions of its upper end.
B, 30C and 30D are provided.

【0016】プリント配線基板25の上面には、図8に
示した回路が形成され、ホール素子センサ7A、7B、
7C、ワンチップインバータ15等が搭載され、ワンチ
ップインバータ15の放熱として放熱板26がプリント
配線基板25の側面に配置される。またプリント配線基
板25の回路導体パターンの端子がリード線28と接続
されている。
The circuit shown in FIG. 8 is formed on the upper surface of the printed wiring board 25, and the Hall element sensors 7A, 7B,
7C, the one-chip inverter 15, etc. are mounted, and the heat dissipation plate 26 is arranged on the side surface of the printed wiring board 25 as the heat dissipation of the one-chip inverter 15. The terminals of the circuit conductor pattern of the printed wiring board 25 are connected to the lead wires 28.

【0017】ロータ24はシャフト22とともにステー
タコア18の内部に挿入され、軸受23Aが上ケース1
7の内部上面に固定される。このロータ24の取付けに
より、シャフト22の上部が上ケース17のシャフト穴
20を通って外部に突き出る。プリント基板25は、ネ
ジ27A、27B、27Cによりステータコア18の下
面から突き出した支持具21A、21B、21Cに固定
される。下ケース29はプリント基板25やステータコ
ア18などを密閉するように、上ケース17に取付けら
れる。この取付けは、上ケース17のモータ固定穴34
A、34B、34C、34D(図示せず)に下ケース2
9のモータ固定穴30A、30B、30C、30Dを一
致させ、これらの穴を通してネジ33を締め付けること
により固定できる。この場合、シャフト22の下端の軸
受23Bは下ケース29のシャフト穴32内に固定さ
れ、またリード線28は下ケース29の内部から引き出
し口31を介して外部に出される。
The rotor 24 is inserted inside the stator core 18 together with the shaft 22, and the bearing 23A is attached to the upper case 1.
It is fixed to the inner upper surface of 7. By mounting the rotor 24, the upper portion of the shaft 22 passes through the shaft hole 20 of the upper case 17 and projects to the outside. The printed circuit board 25 is fixed to the support tools 21A, 21B, 21C protruding from the lower surface of the stator core 18 by screws 27A, 27B, 27C. The lower case 29 is attached to the upper case 17 so as to seal the printed circuit board 25, the stator core 18, and the like. This attachment is performed by the motor fixing hole 34 of the upper case 17.
Lower case 2 in A, 34B, 34C, 34D (not shown)
It can be fixed by aligning the motor fixing holes 30A, 30B, 30C and 30D of 9 and tightening the screw 33 through these holes. In this case, the bearing 23B at the lower end of the shaft 22 is fixed in the shaft hole 32 of the lower case 29, and the lead wire 28 is led out from the inside of the lower case 29 through the outlet 31.

【0018】図11に逆起電力位置検出回路図を、図1
2に逆起電力位置検出回路の各部波形を示す。スイッチ
ングトランジスタQ1のエミッタとスイッチングトラン
ジスタQ4のコレクタとがステータ14に設けられた第
1のコイルに接続される点をA、スイッチングトランジ
スタQ2のエミッタとスイッチングトランジスタQ5のコ
レクタが第2のコイルに接続される点をB、スイッチン
グトランジスタQ3のエミッタとスイッチングトランジ
スタQ6のコレクタが第3のコイルに接続される点をC
とする。このA、B、C点には各々逆起電力による数1
00Vの電圧が発生するため、R1とR2の抵抗とC1
のキャパシタからなるローパスフィルタで分圧し、D点
のような位相の90゜遅れた3角波を作成する。B点、
C点についても同様に位相の90゜遅れた3角波が作成
されるがA、B、C点は120゜ずつ位相がずれた波形
である。この波形をR4、R5、R6の抵抗で3相につ
いて合成してE点電圧のような合成波を作っており、こ
の合成波は元の3角波に対して3倍周期の波形となって
いる。D点電圧波形とE点電圧波形をコンパレータで電
圧比較を行い、F点電圧のような電気角で180゜幅の
ロータ位置検出信号が得られる。この信号はホール素子
又はホールICから出力されるロータ位置検出信号と同
じものである。この様な逆起電力位置検出回路は、既に
直流モータを搭載したルームエアコン用圧縮機の駆動用
インバータに使用されている。
FIG. 11 is a back electromotive force position detection circuit diagram, and FIG.
2 shows the waveform of each part of the counter electromotive force position detection circuit. The point where the emitter of the switching transistor Q 1 and the collector of the switching transistor Q 4 are connected to the first coil provided in the stator 14 is A, and the emitter of the switching transistor Q 2 and the collector of the switching transistor Q 5 are second. The point connected to the coil is B, and the point where the emitter of the switching transistor Q 3 and the collector of the switching transistor Q 6 are connected to the third coil is C.
And At points A, B, and C, the number 1 due to the back electromotive force is
Since the voltage of 00V is generated, the resistance of R1 and R2 and C1
The voltage is divided by a low-pass filter consisting of a capacitor of, and a triangular wave with a phase delayed by 90 ° like point D is created. Point B,
A triangular wave with a phase delayed by 90 ° is also created at point C, but points A, B, and C are waveforms with a phase shift of 120 °. This waveform is combined by the resistors R4, R5, and R6 for the three phases to form a composite wave like the voltage at point E. This composite wave has a waveform three times as long as the original triangular wave. There is. A voltage comparison between the D point voltage waveform and the E point voltage waveform is performed by a comparator, and a rotor position detection signal having an electrical angle of 180 ° width such as the F point voltage is obtained. This signal is the same as the rotor position detection signal output from the Hall element or Hall IC. Such a back electromotive force position detection circuit is already used in a drive inverter of a room air conditioner compressor equipped with a DC motor.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ファンモータ内にモー
タ駆動回路としてワンチップインバータを内蔵すると、
スイッチングトランジスタなどの高電力素子が発熱体と
なるため、ワンチップインバータが高温になって特性の
劣化、信頼性の低下等の悪影響がある。このためにワン
チップインバータに放熱フィンを設ける必要がある。し
かしながら、ワンチップインバータが小形であっても、
放熱フィン、ホール素子、プリント基板がモータケース
内に収納されると必然的にモータ寸法は大きくなってし
まう。最近のルームエアコンは室内、外のユニットが小
形化され、ファンモータについても小形化の要求があ
る。しかし、駆動回路分のモータケースは大きくなって
しまうという問題がある。また、室外ユニットに搭載さ
れるファンモータについては、基板を雨から保護するた
めに、基板全体をモールドする必要がありコストアップ
にもつながっていた。
When a one-chip inverter is built in a fan motor as a motor drive circuit,
Since a high power element such as a switching transistor serves as a heating element, the temperature of the one-chip inverter becomes high, and there are adverse effects such as deterioration of characteristics and deterioration of reliability. Therefore, it is necessary to provide a radiation fin on the one-chip inverter. However, even if the one-chip inverter is small,
When the heat radiation fin, the hall element, and the printed circuit board are housed in the motor case, the size of the motor is inevitably increased. In recent room air conditioners, indoor and outdoor units are downsized, and fan motors are also required to be downsized. However, there is a problem that the motor case for the drive circuit becomes large. Further, with respect to the fan motor mounted in the outdoor unit, it is necessary to mold the entire substrate in order to protect the substrate from rain, which also leads to an increase in cost.

【0020】更に、ホールICは、ロータの磁束を電圧
に変換してロータの位置を検出するものであるが、ロー
タ内の磁石とのギャップが大きいと磁束検出が困難にな
る。また3個のホールICとステータ巻線の位置関係に
ずれが生じると、ステータ巻線から供給される回転信号
とロータ内磁石の磁極が一致せず、位相がずれて正規な
磁石の着磁位置に通電できず、駆動不良や効率低下に成
ることもある。従って、ホールICの取付けにおいて
は、製造上の管理が大変であった。
Further, the Hall IC converts the magnetic flux of the rotor into a voltage to detect the position of the rotor. However, if the gap with the magnet in the rotor is large, the magnetic flux detection becomes difficult. Further, when the positional relationship between the three Hall ICs and the stator winding is deviated, the rotation signal supplied from the stator winding and the magnetic poles of the magnets in the rotor do not match, and the phases are deviated so that the magnetizing position of the normal magnet is shifted. May not be energized, resulting in drive failure or reduced efficiency. Therefore, when mounting the Hall IC, it is difficult to manage the manufacturing process.

【0021】また、逆起電力位置検出回路がホール素子
又はホールICに対して異なるのは、モータの起動時に
ホール素子であればロータが回転していなくても、あら
かじめロータの磁石の位置が信号として回転数信号形成
回路に入力されているため、図7で説明したQ1〜Q6
各々の信号をスイッチングトランジスタ2に入力すれば
起動できた。しかし、この位置検出回路35は、ステー
タの巻線に発生する逆起電力によりロータの位置を検出
する方法である。従って起動時はロータが回転していな
いため、逆起電力が発生せず図9で示すQ1〜Q6の信号
をどのタイミングでスイッチングトランジスタ2に入力
すれば良いのかがわからない。
The counter electromotive force position detection circuit differs from the Hall element or Hall IC in that if the Hall element is used when the motor is started, even if the rotor is not rotating, the position of the magnet of the rotor is signaled in advance. Since it is input to the rotation speed signal forming circuit as described above, it can be started by inputting each signal of Q 1 to Q 6 described in FIG. 7 to the switching transistor 2. However, the position detection circuit 35 is a method of detecting the position of the rotor by the back electromotive force generated in the winding of the stator. Therefore, since the rotor is not rotating at the time of start-up, the counter electromotive force is not generated, and it is not known at what timing the signals Q 1 to Q 6 shown in FIG. 9 should be input to the switching transistor 2.

【0022】また、逆起電力位置検出回路は、直流モー
タを搭載したルームエアコン用圧縮機に使用されている
が、起動時の負荷上昇カーブは一定である。しかし、フ
ァンモータの場合は圧縮機に比べモータの慣性や負荷変
動が大きく、圧縮機と同じ起動時の同期運転制御では脱
調して停止に至る。
Further, the back electromotive force position detection circuit is used in a room air conditioner compressor equipped with a DC motor, but the load rising curve at start-up is constant. However, in the case of the fan motor, the inertia and load fluctuation of the motor are larger than those of the compressor, and the synchronous operation control at the same start-up as the compressor causes step out and stops.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、モータケース内に永久磁石を有するロー
タとステータのみを配置しモータを小形化するととも
に、ロータの回転位置を検出する検出回路と、検出回路
の出力信号を処理する周辺回路と、周辺回路の出力信号
に応じて該ロータを回転駆動するワンチップインバータ
をケース外部に配置し、ファンモータとワンチップイン
バータとは電気的に接続する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention arranges only a rotor having a permanent magnet and a stator in a motor case to miniaturize the motor and detects the rotational position of the rotor. A detection circuit, a peripheral circuit that processes the output signal of the detection circuit, and a one-chip inverter that rotationally drives the rotor according to the output signal of the peripheral circuit are arranged outside the case, and the fan motor and the one-chip inverter are electrically connected. Connect to.

【0024】また、ロータの位置検出にホール素子を使
用するとホール素子を取付けるプリント基板や基板をモ
ールドする必要があり、結局コストアップになってしま
うため、ロータの位置を検出する手段としてホール素子
センサを不要とした逆起電力位置検出回路を使用する。
Further, if the Hall element is used for detecting the rotor position, the printed circuit board or the substrate on which the Hall element is mounted must be molded, resulting in cost increase. Therefore, the Hall element sensor is used as a means for detecting the rotor position. A back electromotive force position detection circuit that does not require is used.

【0025】更に、ファンモータ起動時の同期運転時に
おいて、ドライブ信号と逆起電力により検出した実回転
数の位置検出信号の位相差を比較し、位相差に応じて回
転数の増加時間を変化させるインバータ制御手段を備え
る。
Further, during the synchronous operation at the time of starting the fan motor, the phase difference between the drive signal and the position detection signal of the actual rotation speed detected by the back electromotive force is compared, and the increase time of the rotation speed is changed according to the phase difference. Inverter control means is provided.

【0026】[0026]

【作用】ロータの回転位置を検出する検出回路と、検出
回路の出力信号を処理する周辺回路と、周辺回路の出力
信号に応じて該ロータを回転駆動するワンチップインバ
ータをケース外部に配置し、モータケース内にロータと
ステータのみを配置することによりモータの小形化が図
れる。またロータの位置検出手段としてホール素子セン
サを不要とした逆起電力位置検出回路を使用することに
より、モータ内の基板や基板モールドを除去し、また従
来のホールICの位置決め設定等が不要になりコスト低
減が図れる。
A detection circuit for detecting the rotational position of the rotor, a peripheral circuit for processing the output signal of the detection circuit, and a one-chip inverter for rotationally driving the rotor according to the output signal of the peripheral circuit are arranged outside the case, By arranging only the rotor and the stator in the motor case, the size of the motor can be reduced. In addition, by using the counter electromotive force position detection circuit that does not require the Hall element sensor as the rotor position detection means, the substrate and the substrate mold in the motor are removed, and the conventional Hall IC positioning setting becomes unnecessary. Cost reduction can be achieved.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1により説明す
る。図1は回路ブロック図であり、ロータの回転位置を
検出する位置検出回路35と、位置検出回路35の出力
信号を処理する回転数設定回路36と、周辺回路の出力
信号に応じてロータを回転駆動するワンチップインバー
タ15´から構成されている。基本的な回路動作は、ス
テータ巻線に発生する逆起電力によりロータの位置を検
出し、その信号を位置検出回路35の出力信号として回
転数設定回路36に入力する。回転数設定回路36では
目的とする回転数と、位置検出回路35で得られた実際
の回転数を比較し、目的の回転数に至っていない場合に
は、その回転数の差分に相当する電圧をワンチップイン
バータ15´のPWM形成回路11に入力して目的の回
転数になるように回転数補正を行う。また回転数設定回
路36は位置検出回路35の信号をワンチップインバー
タ15´のロジック回路6に入力する。尚、回転数設定
回路36はマイコンを使用してもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit block diagram. A position detection circuit 35 that detects the rotational position of the rotor, a rotation speed setting circuit 36 that processes the output signal of the position detection circuit 35, and the rotor is rotated according to the output signals of the peripheral circuits. It is composed of a one-chip inverter 15 'that is driven. The basic circuit operation is to detect the position of the rotor by the back electromotive force generated in the stator winding and input the signal to the rotation speed setting circuit 36 as an output signal of the position detection circuit 35. In the rotation speed setting circuit 36, the target rotation speed is compared with the actual rotation speed obtained by the position detection circuit 35. If the target rotation speed is not reached, a voltage corresponding to the difference between the rotation speeds is set. It is input to the PWM forming circuit 11 of the one-chip inverter 15 ', and the rotation speed is corrected so that the target rotation speed is obtained. Further, the rotation speed setting circuit 36 inputs the signal of the position detection circuit 35 to the logic circuit 6 of the one-chip inverter 15 '. A microcomputer may be used as the rotation speed setting circuit 36.

【0028】従来例で説明したが、モータの起動時にホ
ール素子であればロータが回転していなくても、あらか
じめロータの磁石の位置が信号として回転数信号形成回
路に入力されているため、図8で説明した7A、7B、
7CのホールICセンサのロータ位置信号をワンチップ
インバータ15´のロジック回路6に入力し、ロジック
回路6からQ1〜Q6の各々の信号をスイッチングトラン
ジスタ2に入力すれば起動できた。しかし、この位置検
出回路35は、ステータの巻線に発生する逆起電力によ
りロータの位置を検出する方法である。従って、起動時
はロータが回転していないため、逆起電力が発生せず図
8で示すQ1〜Q6の信号をどのタイミングでスイッチン
グトランジスタ2に入力すれば良いのかがわからない。
As described in the conventional example, even if the rotor is not rotating if the Hall element is used at the time of starting the motor, the position of the magnet of the rotor is previously input as a signal to the rotation speed signal forming circuit. 7A, 7B described in 8,
Enter the rotor position signal of the Hall IC sensor 7C to the logic circuit 6 of the one-chip inverter 15 ', it could be activated by entering from the logic circuit 6 to each signal of Q 1 to Q 6 to the switching transistor 2. However, the position detection circuit 35 is a method of detecting the position of the rotor by the back electromotive force generated in the winding of the stator. Therefore, since the rotor is not rotating at the time of startup, the counter electromotive force is not generated and it is not known at what timing the signals Q 1 to Q 6 shown in FIG. 8 should be input to the switching transistor 2.

【0029】図2に起動パターン図を示す。まず直流モ
ータは起動トルクが存在するため、起動時はこの起動ト
ルク以上の起動電流をステータの2相間に通電しておく
必要がある。この時間は、モータのステータ巻線の抵抗
とインダクタンスの定数により決定される時定数による
が、300ms程度であれば問題無い。その後、永久磁
石を使用した直流モータは同期機でもあるため、3相に
巻回されたステータ巻線に図8に示すQ1〜Q6の各々の
信号を徐々にスイッチングトランジスタ2に入力してい
くと、その周期に同期してロータが回転する。ある程度
回転すれば、図11で説明した逆起電力が各相に発生
し、位置検出信号が得られる。そこで十分な位置検出信
号が得られた時点で同期運転から逆起電力による位置検
出運転に切替えれば安定した回転数制御が可能となる。
FIG. 2 shows a starting pattern diagram. First, since the DC motor has a starting torque, it is necessary to supply a starting current equal to or higher than the starting torque between the two phases of the stator at the time of starting. This time depends on the time constant determined by the resistance and inductance constants of the stator winding of the motor, but there is no problem if it is about 300 ms. After that, since the DC motor using the permanent magnet is also a synchronous machine, the signals of Q 1 to Q 6 shown in FIG. 8 are gradually input to the switching transistor 2 in the stator winding wound in three phases. Then, the rotor rotates in synchronization with the cycle. When rotating to some extent, the counter electromotive force described in FIG. 11 is generated in each phase, and a position detection signal is obtained. Therefore, if the synchronous operation is switched to the position detection operation by the back electromotive force when a sufficient position detection signal is obtained, stable rotation speed control becomes possible.

【0030】従来、直流モータを搭載した回転数制御用
圧縮機は上記の逆起電力位置検出回路を用いていたが、
圧縮機の起動時の負荷上昇は、回転数に比例した一定の
カーブであるため、同期運転時の回転数の加速は例え
ば、350回転/秒で一定の回転数を加速していた。と
ころが、ファンモータの場合は、負荷が羽根やシロッコ
ファンのため慣性や負荷変動が大きく、圧縮機と同じ同
期運転時の回転数加速時間では追従せず脱調して停止し
てしまう。
Conventionally, the compressor for controlling the number of revolutions equipped with a DC motor uses the above-mentioned counter electromotive force position detection circuit.
Since the load increase at startup of the compressor is a constant curve proportional to the number of revolutions, the acceleration of the number of revolutions at the time of synchronous operation was, for example, 350 revolutions / sec. However, in the case of a fan motor, since the load is blades or a sirocco fan, inertia and load fluctuations are large, and the motor does not follow up and stops in the same rotational speed acceleration time during synchronous operation as the compressor, and stops.

【0031】図3にドライブ信号と逆起電力の位相差と
位置検出回路内の3角波波形を示す。ドライブ信号波形
を実線で、逆起電力波形(誘起電圧波形)を点線で示
し、またドライブ信号から得られる3角波を実線で、逆
起電力から得られる3角波を点線で示す。ここでドライ
ブ信号とは、同期運転時に回転数設定回路36からワン
チップインバータ15´のロジック回路6に入力される
ロータ位置信号からドライブ回路3でスイッチングトラ
ンジスタを駆動する図9に示すQ1〜Q6の信号である。
(a)はドライブ信号と逆起電力の位相が一致している
場合、(b)はドライブ信号に対し逆起電力の位相が遅
れている場合、(c)はドライブ信号に対し逆起電力の
位相が進んでいる場合の波形を示している。(a)のド
ライブ信号と逆起電力の位相が一致している場合は3角
波の位相が一致しているが、(b)のようにドライブ信
号に対し逆起電力の位相が遅れている場合は、3角波の
逆起電力の位相もαだけ遅れる。また(c)のドライブ
信号に対し逆起電力の位相が進んでいる場合は同様に逆
起電力の位相がβだけ進んでしまう。従ってこのα及び
βが電気角にして60°以上ずれた場合に脱調しモータ
が停止する。図4(a)に位相補正時の起動特性を、図
4(b)に位相補正無しの起動特性を示す。位相補正無
しの場合、図4(b)で示すように同期機として回転す
る起動直後はドライブ信号に対し逆起電力の位相が一致
していないことや、ファンモータ負荷の変動等によりモ
ータの回転数は不安定に上昇していく。やがて位相差α
若しくはβが時間とともに大きくなり、電気角にして6
0°以上ずれた点がt2である。この点が脱調点である
が、ファンモータは負荷が羽根またはシロッコファンで
あるため、慣性が大きくt3まで惰性で回転しその後停
止に至る。そこで図4(a)のようにドライブ信号に対
する逆起電力位相の遅れや進みの位相量を検出し、その
位相量に応じた回転数の増加時間を変化させるように位
相補正を行えば、負荷の変動やファンの慣性があっても
停止すること無く駆動が行える。
FIG. 3 shows the phase difference between the drive signal and the back electromotive force and the triangular wave waveform in the position detection circuit. The drive signal waveform is shown by a solid line, the back electromotive force waveform (induced voltage waveform) is shown by a dotted line, the triangular wave obtained from the drive signal is shown by a solid line, and the triangular wave obtained from the back electromotive force is shown by a dotted line. Here, the drive signals are Q 1 to Q shown in FIG. 9 for driving the switching transistors in the drive circuit 3 from the rotor position signal input to the logic circuit 6 of the one-chip inverter 15 ′ from the rotation speed setting circuit 36 during the synchronous operation. 6 signals.
(A) shows the case where the phase of the back electromotive force and the drive signal match, (b) shows the case where the phase of the back electromotive force is behind the drive signal, and (c) shows the back electromotive force of the drive signal. The waveform when the phase is advanced is shown. When the phase of the back electromotive force coincides with the phase of the drive signal of (a), the phase of the triangular wave coincides, but the phase of the back electromotive force is delayed with respect to the drive signal as shown in (b). In this case, the phase of the counter electromotive force of the triangular wave is also delayed by α. When the phase of the counter electromotive force is advanced with respect to the drive signal in (c), the phase of the counter electromotive force is similarly advanced by β. Therefore, when α and β are deviated from each other by an electrical angle of 60 ° or more, a step out occurs and the motor stops. FIG. 4A shows a starting characteristic at the time of phase correction, and FIG. 4B shows a starting characteristic without phase correction. Without phase correction, as shown in Fig. 4 (b), the rotation of the motor is caused by the fact that the phase of the back electromotive force does not match the drive signal immediately after the motor starts to rotate and the fan motor load fluctuates. The number rises erratically. Eventually the phase difference α
Or β increases with time and becomes an electrical angle of 6
The point deviated by 0 ° or more is t2. Although this point is the step out point, since the load of the fan motor is the blade or the sirocco fan, the fan motor has a large inertia and rotates by inertia until t3, and then stops. Therefore, as shown in FIG. 4A, if the phase amount of the delay or lead of the back electromotive force phase with respect to the drive signal is detected and the phase correction is performed so as to change the increase time of the rotation speed according to the phase amount, the load It can be driven without stopping even if there is a fluctuation in the value or the inertia of the fan.

【0032】図5は位相補正制御のフローチャート図を
示す。まずドライブ信号と逆起電力に位相差が生じてい
るかどうかを検出し、位相差が無い場合はあらかじめ設
定された回転数加速レートに従い、回転数を増加させ
る。位相差が生じている場合は、ドライブ信号に対して
逆起電力が遅れているのか、進んでいるのかを検出す
る。進んでいる場合には、進み位相量を検出し進み位相
量に応じた回転数加速レートを上げるように制御する。
この制御は、回転数設定回路36からワンチップインバ
ータ15´のロジック回路6に入力する位置検出信号の
周期を上げることにより制御できる。この際、回転数設
定回路36からワンチップインバータ15´のPWM形
成回路11に入力する回転数指令電圧はあらかじめ設定
された電圧でもよいが、進み位相量に応じて電圧を増加
させてもよい。また、遅れている場合には、遅れ位相量
を検出し遅れ位相量に応じた回転数加速レートを下げる
ように制御する。この制御は、回転数設定回路36から
ワンチップインバータ15´のロジック回路6に入力す
る位置検出信号の周期を下げることにより制御できる。
FIG. 5 shows a flow chart of the phase correction control. First, it is detected whether or not there is a phase difference between the drive signal and the back electromotive force, and if there is no phase difference, the rotation speed is increased according to a preset rotation speed acceleration rate. If there is a phase difference, it is detected whether the back electromotive force is behind or ahead of the drive signal. If it is advancing, the amount of advance phase is detected, and control is performed to increase the rotation speed acceleration rate according to the amount of advance phase.
This control can be performed by increasing the cycle of the position detection signal input from the rotation speed setting circuit 36 to the logic circuit 6 of the one-chip inverter 15 '. At this time, the rotation speed command voltage input from the rotation speed setting circuit 36 to the PWM forming circuit 11 of the one-chip inverter 15 ′ may be a preset voltage, but may be increased according to the lead phase amount. If it is delayed, the delay phase amount is detected, and the rotational speed acceleration rate according to the delay phase amount is controlled to be lowered. This control can be performed by lowering the cycle of the position detection signal input from the rotation speed setting circuit 36 to the logic circuit 6 of the one-chip inverter 15 '.

【0033】図6に位置検出回路の位相、ゲイン特性を
示す。図11の位置検出回路にもとずきR1を180k
Ω、R2を47kΩ、C1を1.5μF、C2を2.2
μFとし、位相特性を計算すると500回転時には20
゜進み、また1000回転時には12゜進み位相にな
る。従ってドライブ信号と逆起電力に位相差が生じて位
相補正を行っても、位置検出回路で逆起電力から作成す
る位相が進んでいるため正規のドライブ信号と逆起電力
の位相差に伴う位相補正が行われない。そこでR1、R
2、C1、C2の定数を変更して、低速回転時でも位相
が進まない回路に変更するか、回転数設定回路36で位
置検出回路の各回転数における進み位相を補正する制御
を行うようにすれば、更に負荷の変動やファンの慣性が
あっても停止すること無く駆動が行える。本実施例では
図11の位置検出回路の構成をR1、R2、C1の1段
目フィルタとC2、R4の2段目フィルタとしている
が、3段目フィルタとしてコンパレータの前にR、Cの
積分回路を挿入してチョッパによる高周波カットを行っ
てもよい。
FIG. 6 shows the phase and gain characteristics of the position detection circuit. Based on the position detection circuit of FIG.
Ω, R2 47 kΩ, C1 1.5 μF, C2 2.2
When μF is used and the phase characteristics are calculated, it is 20 at 500 rotations.
The phase advances by 12 °, and advances by 12 ° at 1000 revolutions. Therefore, even if a phase difference occurs between the drive signal and the back electromotive force and the phase is corrected, the phase created from the back electromotive force in the position detection circuit is advanced, so the phase accompanying the phase difference between the regular drive signal and the back electromotive force No correction is made. So R1, R
The constants of 2, C1 and C2 are changed to change to a circuit in which the phase does not advance even at low speed rotation, or the rotation speed setting circuit 36 performs control to correct the lead phase at each rotation speed of the position detection circuit. By doing so, even if there is a change in load or inertia of the fan, driving can be performed without stopping. In the present embodiment, the configuration of the position detection circuit of FIG. 11 is the first-stage filter of R1, R2, C1 and the second-stage filter of C2, R4. You may insert a circuit and perform high frequency cutting with a chopper.

【0034】尚、ロータの磁石は通常フェライト若しく
はフェライトにプラスチックを混合したものが主流であ
るが、磁束密度の高いネオジウム磁石を使用してもよ
い。
The main magnet for the rotor is usually ferrite or a mixture of ferrite and plastic, but a neodymium magnet having a high magnetic flux density may be used.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ータとステータのみをモータケースに収納するため、従
来のプリント基板、放熱フィン、ワンチップインバータ
等の収納スペースが無くなり、モータが小形化できる。
また、プリント基板に実装する回路が無いため、雨によ
る防水のためのモールドも不要になり、コスト低減が図
れる。また、ロータの磁石に磁束密度の高いネオジウム
磁石を採用すれば、更にモータの小形化が図れる。
As described above, according to the present invention, since only the rotor and the stator are housed in the motor case, the space for accommodating the conventional printed circuit board, heat radiation fins, one-chip inverter, etc. is eliminated, and the motor is miniaturized. it can.
Further, since there is no circuit to be mounted on the printed circuit board, a mold for waterproofing due to rain is not required and cost can be reduced. Further, if a neodymium magnet having a high magnetic flux density is adopted as the magnet of the rotor, the size of the motor can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例に係るファンモータ駆動回路のブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram of a fan motor drive circuit according to an embodiment.

【図2】実施例に係るファンモータ駆動回路の起動パタ
ーン図である。
FIG. 2 is a starting pattern diagram of the fan motor drive circuit according to the embodiment.

【図3】実施例に係るファンモータ駆動回路のドライブ
信号と逆起電力の位相差と位置検出回路内の3角波波形
とを示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing a phase difference between a drive signal and a back electromotive force of the fan motor drive circuit and a triangular wave waveform in the position detection circuit according to the embodiment.

【図4】実施例に係るファンモータ駆動回路の位相補正
時の起動特性と位相補正無しの起動特性とを示すグラフ
図である。
FIG. 4 is a graph diagram showing a starting characteristic at the time of phase correction and a starting characteristic without a phase correction of the fan motor drive circuit according to the embodiment.

【図5】実施例に係るファンモータ駆動回路の位相補正
制御のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of phase correction control of the fan motor drive circuit according to the embodiment.

【図6】実施例に係るファンモータ駆動回路の位置検出
回路の位相及びゲイン特性を示すグラフ図である。
FIG. 6 is a graph showing the phase and gain characteristics of the position detection circuit of the fan motor drive circuit according to the embodiment.

【図7】従来より知られているワンチップインバータの
素子構造及びワンチップインバータ素子のレイアウトを
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an element structure of a conventionally known one-chip inverter and a layout of the one-chip inverter element.

【図8】従来より知られているワンチップインバータを
用いたファンモータの一例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a fan motor using a conventionally known one-chip inverter.

【図9】スイッチングトランジスタQ1〜Q6の駆動タイ
ミング図である。
FIG. 9 is a drive timing chart of switching transistors Q 1 to Q 6 .

【図10】ワンチップインバータを実装した従来モータ
の分解斜視図である。
FIG. 10 is an exploded perspective view of a conventional motor mounted with a one-chip inverter.

【図11】位置検出回路図の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a position detection circuit diagram.

【図12】位置検出回路の各部波形図である。FIG. 12 is a waveform chart of each part of the position detection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スイッチングトランジスタ 2 リカバリダイオード 3 ドライブ回路 4 内部電源回路 5 過電流保護回路 6 ロジック回路 11 PWM(パルス幅変調)信号形成回路 12 起動電流制限回路 13 発振回路 14 ステータ 15´ 新規ワンチップインバータ 16 外部電源 17 上ケース 18 ステータコア 19 コイル 22 シャフト 23A、23B 軸受 24 ロータ 25 プリント配線基板 29 下ケース 35 位置検出回路 36 回転数設定回路 1 Switching Transistor 2 Recovery Diode 3 Drive Circuit 4 Internal Power Supply Circuit 5 Overcurrent Protection Circuit 6 Logic Circuit 11 PWM (Pulse Width Modulation) Signal Forming Circuit 12 Starting Current Limiting Circuit 13 Oscillation Circuit 14 Stator 15 'New One-Chip Inverter 16 External Power Supply 17 Upper Case 18 Stator Core 19 Coil 22 Shaft 23A, 23B Bearing 24 Rotor 25 Printed Wiring Board 29 Lower Case 35 Position Detection Circuit 36 Rotation Speed Setting Circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケース内に永久磁石を有するロータとス
テータが備えられたファンモータにおいて、ステータ巻
線に発生する逆起電力によりロータの回転位置を検出す
る逆起電力位置検出回路と、該検出回路の出力信号を処
理する周辺回路と、該周辺回路から出力されるロータ位
置信号及び回転数指令電圧に応じて該ロータの回転駆動
を制御するインバータとが前記ケースの外部に配置さ
れ、ファンモータ起動時の同期運転時に、ドライブ信号
と逆起電力により検出した実回転数の位置検出信号の位
相差を比較し、該位相差に応じて回転数の増加時間を変
化させるインバータ制御手段を備えたことを特徴とする
ファンモータ。
1. A back electromotive force position detection circuit for detecting a rotational position of a rotor by a back electromotive force generated in a stator winding in a fan motor including a rotor having a permanent magnet and a stator in a case, and the detection. A peripheral circuit that processes an output signal of the circuit and an inverter that controls the rotational drive of the rotor according to the rotor position signal and the rotational speed command voltage output from the peripheral circuit are arranged outside the case, and the fan motor At the time of synchronous operation at the time of start-up, an inverter control means for comparing the phase difference between the drive signal and the position detection signal of the actual rotation speed detected by the back electromotive force and changing the increase time of the rotation speed according to the phase difference is provided. A fan motor characterized by that.
【請求項2】 請求項1において、前記インバータは、
モノリシックIC化されたワンチップインバータである
ことを特徴とするファンモータ。
2. The inverter according to claim 1, wherein the inverter is
A fan motor, which is a one-chip inverter formed into a monolithic IC.
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