JPH0734671B2 - ブラシレスモータ保護装置 - Google Patents
ブラシレスモータ保護装置Info
- Publication number
- JPH0734671B2 JPH0734671B2 JP62286038A JP28603887A JPH0734671B2 JP H0734671 B2 JPH0734671 B2 JP H0734671B2 JP 62286038 A JP62286038 A JP 62286038A JP 28603887 A JP28603887 A JP 28603887A JP H0734671 B2 JPH0734671 B2 JP H0734671B2
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- Japan
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- voltage
- value
- semiconductor switching
- temperature
- current
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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。
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ョンモ
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。
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ョンモ
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。
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問題点 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、モータ巻線内を短絡電流が流れ、半導体類を破
壊させてしまういとう欠点を有していた。
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、モータ巻線内を短絡電流が流れ、半導体類を破
壊させてしまういとう欠点を有していた。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明のブラシレスセータ
保護装置は、モータ巻線電流を制御する半導体スイッチ
ング群の上下アーム間直流電圧を検出する直流電圧検知
手段と、前記直流電圧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圧判断手段と、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と、モ
ータの温度を検出する温度検出手段と、前記温度が一定
値を越えたかどうかを判別する温度判断手段より構成
し、運転開始前に前記直流電圧値が一定値以下の条件で
運転を開始し、運転開始後運転中に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
素子をOFFし、さらに運転中に前記モータ温度が一定値
を越えた場合には前記半導体スイッチング素子をOFFす
る構成としたものである。
保護装置は、モータ巻線電流を制御する半導体スイッチ
ング群の上下アーム間直流電圧を検出する直流電圧検知
手段と、前記直流電圧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圧判断手段と、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と、モ
ータの温度を検出する温度検出手段と、前記温度が一定
値を越えたかどうかを判別する温度判断手段より構成
し、運転開始前に前記直流電圧値が一定値以下の条件で
運転を開始し、運転開始後運転中に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
素子をOFFし、さらに運転中に前記モータ温度が一定値
を越えた場合には前記半導体スイッチング素子をOFFす
る構成としたものである。
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
体類が過大直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。
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
体類が過大直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、１
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２に出力する駆動手段、７は半導体スイッチング群
２の上下アーム間直流電圧値を検出する直流電圧検知手
段、８は直流電圧検知手段７により検出された直流電圧
値が一定値を越えたかどうかを判別する直流電圧判断手
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断手段、11は直流電流判
断手段10の出力を一定時間保持するタイマー手段、12は
モータの温度を検出する温度検知手段13は温度検知手段
により検出された温度が一定値を越えたかどうかを判別
する温度判断手段である。
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２に出力する駆動手段、７は半導体スイッチング群
２の上下アーム間直流電圧値を検出する直流電圧検知手
段、８は直流電圧検知手段７により検出された直流電圧
値が一定値を越えたかどうかを判別する直流電圧判断手
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断手段、11は直流電流判
断手段10の出力を一定時間保持するタイマー手段、12は
モータの温度を検出する温度検知手段13は温度検知手段
により検出された温度が一定値を越えたかどうかを判別
する温度判断手段である。
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。
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VDCが上昇するだけで
ある。
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VDCが上昇するだけで
ある。
一方第５図は、外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
てはモータ回線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（直線及び波線の矢印）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
の増加に伴ない大きくなり、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
半導体スイッチ群２の全ての素子はOFF状態に保ち、絶
対にON状態にしてはいけないことになる。
に回転された時の状態を表わしており、この状態におい
てはモータ回線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（直線及び波線の矢印）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
の増加に伴ない大きくなり、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
半導体スイッチ群２の全ての素子はOFF状態に保ち、絶
対にON状態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OFF
状態において、外風力によりブラシレスモータ16が回転
された場合の風力に対するブラシレスモータ16の回転数
及び半導体スイッチ群２の上下アーム間に表われる直流
電圧VDCの関係を表わしている。本発明においては、外
風力の強さを直流電圧VDCで検出し、それが一定値以上
になったら半導体スイッチ群２の全ての素子をOFF状態
に保つとともにVDC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、さらはモ
ータの温度を温度検知手段12により検出し、モータ温度
が一定以上の場合には半導体スイッチング群２の全ての
素子を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防止し、さらに
モータの過大温度上昇をも防止するものである。
状態において、外風力によりブラシレスモータ16が回転
された場合の風力に対するブラシレスモータ16の回転数
及び半導体スイッチ群２の上下アーム間に表われる直流
電圧VDCの関係を表わしている。本発明においては、外
風力の強さを直流電圧VDCで検出し、それが一定値以上
になったら半導体スイッチ群２の全ての素子をOFF状態
に保つとともにVDC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、さらはモ
ータの温度を温度検知手段12により検出し、モータ温度
が一定以上の場合には半導体スイッチング群２の全ての
素子を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防止し、さらに
モータの過大温度上昇をも防止するものである。
第６図における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、抵抗21、22により
半導体スイッチング群２の上下アーム間直流電圧を検出
し、基準電圧26とコンパレータ23により比較し、直流電
圧値が一定以上になった場合や、又は抵抗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
単安定マルチバイブレータ32によりコンパレータ31の出
力信号を一定時間保持し、又はモータの内部或は表面に
設けられたサーミスタ35と抵抗36によりモータ温度を検
出し、基準電圧37とコンパレータ38により比較し、モー
タ温度が一定値以上の場合には位相検知手段５及び駆動
手段６の機能を内蔵するIC25の電源をトランジスタ24に
よりOFFし、半導体スイチング群２の全ての素子をOFF状
態に保つものである。
半導体スイッチング群２の上下アーム間直流電圧を検出
し、基準電圧26とコンパレータ23により比較し、直流電
圧値が一定以上になった場合や、又は抵抗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
単安定マルチバイブレータ32によりコンパレータ31の出
力信号を一定時間保持し、又はモータの内部或は表面に
設けられたサーミスタ35と抵抗36によりモータ温度を検
出し、基準電圧37とコンパレータ38により比較し、モー
タ温度が一定値以上の場合には位相検知手段５及び駆動
手段６の機能を内蔵するIC25の電源をトランジスタ24に
よりOFFし、半導体スイチング群２の全ての素子をOFF状
態に保つものである。
発明の効果 以上説明したように本発明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、モータ巻線電流を制御する半導
体スイッチング群の上下アーム間電流電圧を検出する直
流電圧検知手段と、直流電圧値が一定値を越えたかどう
かを判別する直流電圧判断手段と、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
タイマー手段と、モータの温度を検出する温度検出手段
と、モータ温度が一定値を越えたかどうかを判別する温
度判断を設け、運転開始前に前記直流電圧値が一定値以
下の条件で運転を開始し、運転開始後運転中に前記直流
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
イッチング素子をOFFし、さらに運転中に前記モータ温
度が一定値を越えた場合には前記半導体スイッチング素
子をOFFする構成としたことにより、永久磁石ロータを
有するブラシレスモータが外風力により外部から強制的
に回転された場合に、モータ巻線に誘起電圧が発生し巻
線及びスイッチング素子を循環する短絡電流が流れ、巻
線及びスイッチング素子を破壊する場合があるが、本願
はこれを防止することができる。
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、モータ巻線電流を制御する半導
体スイッチング群の上下アーム間電流電圧を検出する直
流電圧検知手段と、直流電圧値が一定値を越えたかどう
かを判別する直流電圧判断手段と、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
タイマー手段と、モータの温度を検出する温度検出手段
と、モータ温度が一定値を越えたかどうかを判別する温
度判断を設け、運転開始前に前記直流電圧値が一定値以
下の条件で運転を開始し、運転開始後運転中に前記直流
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
イッチング素子をOFFし、さらに運転中に前記モータ温
度が一定値を越えた場合には前記半導体スイッチング素
子をOFFする構成としたことにより、永久磁石ロータを
有するブラシレスモータが外風力により外部から強制的
に回転された場合に、モータ巻線に誘起電圧が発生し巻
線及びスイッチング素子を循環する短絡電流が流れ、巻
線及びスイッチング素子を破壊する場合があるが、本願
はこれを防止することができる。
また、スイッチング素子を全てオフ状態にしておいて、
直流電圧を検出するため外風力の強さを知ることがで
き、外風力の強さが一定以下の条件で運転を開始するの
で過大な循環電流が流れることはなく、モータ巻線及び
スイッチング素子を破壊することがない。
直流電圧を検出するため外風力の強さを知ることがで
き、外風力の強さが一定以下の条件で運転を開始するの
で過大な循環電流が流れることはなく、モータ巻線及び
スイッチング素子を破壊することがない。
また、運転開始後は外風力の強さを直流電流の大きさで
知り、一定値以上になった場合に一定期間モータを停止
させることにより、熱交換器機能を維持しながらハンチ
ングも防止できる。
知り、一定値以上になった場合に一定期間モータを停止
させることにより、熱交換器機能を維持しながらハンチ
ングも防止できる。
さらに、運転開始後に、温度オーバーにより停止させた
後では、一定温度以下でかつ直流電圧値が一定以下の場
合に運転再開を許可している。そのため、運転再開時に
外風力が強い場合でもスイッチング素子の破壊を防止す
ることができるという効果を奏するものである。
後では、一定温度以下でかつ直流電圧値が一定以下の場
合に運転再開を許可している。そのため、運転再開時に
外風力が強い場合でもスイッチング素子の破壊を防止す
ることができるという効果を奏するものである。
第１図は本発明のブラシレスモータ保護装置の基本構成
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……直流電圧検知手段、８……判断手
段、９……直流電流検知手段、10……直流電流判断手
段、11……タイマ手段、12……温度検知手段、13……温
度判別手段。
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……直流電圧検知手段、８……判断手
段、９……直流電流検知手段、10……直流電流判断手
段、11……タイマ手段、12……温度検知手段、13……温
度判別手段。
Claims (1)
- 【請求項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、前記半導体スイッチング群の上下アーム間直流
電圧を検出する直流電圧検知手段と、前記直流電圧検知
手段により検出された直流電圧値が一定値を越えたかど
うかを判別する電圧判断手段と、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と、モータの温度を検出
する温度検出手段と、前記温度が一定値を越えたかどう
かを判別する温度判断手段より構成され、運転開始前に
前記直流電圧値が一定値以下の条件で運転を開始し、運
転開始後運転中に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素子をOFFし、さ
らに運転中に前記モータ温度が一定値を越えた場合には
前記半導体スイッチング素子をOFFする構成としたブラ
シレスモータ保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286038A JPH0734671B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | ブラシレスモータ保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286038A JPH0734671B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | ブラシレスモータ保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129792A JPH01129792A (ja) | 1989-05-23 |
| JPH0734671B2 true JPH0734671B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=17699169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62286038A Expired - Lifetime JPH0734671B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | ブラシレスモータ保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734671B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0336985A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | 電動送風機 |
| JPH03155390A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | ブラシレスモータ |
| CN108667353A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-16 | 苏州华铭威智能科技有限公司 | 一种多功能无刷电机控制电路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59114795U (ja) * | 1983-01-21 | 1984-08-02 | 株式会社日立製作所 | インバ−タ回路 |
| JPS62172565A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 磁気記録再生装置 |
-
1987
- 1987-11-12 JP JP62286038A patent/JPH0734671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01129792A (ja) | 1989-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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