JPH10191682A - 送風機の駆動制御装置 - Google Patents

送風機の駆動制御装置

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Publication number
JPH10191682A
JPH10191682A JP8347295A JP34729596A JPH10191682A JP H10191682 A JPH10191682 A JP H10191682A JP 8347295 A JP8347295 A JP 8347295A JP 34729596 A JP34729596 A JP 34729596A JP H10191682 A JPH10191682 A JP H10191682A
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JP
Japan
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blower
motor
signal
brushless motor
switching element
Prior art date
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Pending
Application number
JP8347295A
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English (en)
Inventor
Norihito Mochida
則仁 持田
Akiyuki Tawara
章行 田原
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Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Seiko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータに通電のされていない起動待機中に、
送風機が外風力を受けて回転していても脱調せず、スム
ーズに位置決めから同期運転へ移行できることにより、
起動安定性を向上する。 【解決手段】 送風機1、ブラシレスモータ101、ス
イッチング素子部102、位置検出手段104、駆動手
段105、回転数制御手段106、タイミング信号発生
手段2を備え、回転数制御手段106からのブラシレス
モータ101の起動待機中信号を受けて、タイミング信
号毎に、予め設定された電機子巻線の特定相に励磁をか
けて、ブラシレスモータ101を所定位置に位置決めさ
せるために必要な信号をスイッチング素子部102に出
力する位置決め手段3を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
を例えば送風機駆動制御に適用する場合のブラシレスモ
ータ駆動制御装置に係わり、モータ無通電時に風の影響
を受けている状態において起動位置決めを行って起動す
る送風機の駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から送風機に搭載するモータとして
は、誘導電動機が一般的に使用されていた。また、セン
サレスのブラシレスモータは特開平5−236791号
記載のように以下のように実施されていた。
【0003】ブラシレスモータの駆動はロータの磁極位
置を検出し、その位置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、スイッチング素子に
出力する。位置信号はセンサとしてホール素子を用いる
が、近年、モータ構造の簡略化からモータ巻線に誘起さ
れる誘起電圧によりロータ位置を検出するセンサレス方
式に移行されてきている。
【0004】以下図面を参照しながら従来のセンサレス
方式のブラシレスモータ駆動制御装置の一例を説明す
る。
【0005】図13は、従来のセンサレス方式ブラシレ
スモータ駆動制御装置の構成図である。図14はセンサ
レス方式ブラシレスモータの位相検知を説明するタイミ
ングチャートである。
【0006】図13において、101はブラシレスモー
タ、102はスイッチング素子部、103はスイッチン
グ電源、104は位置検出手段、105は駆動手段、1
06はモータ回転数制御手段である。
【0007】スイッチング電源103はモータ回転数制
御手段106からの電圧制御信号に応じてスイッチング
デューティーを可変させ、出力電圧を可変させる。この
出力電圧に応じて回転数を変化させる。モータ回転数制
御手段106は駆動手段105へモータ運転信号を同時
に出力する。位置検出手段104はモータ101の誘起
電圧を検知する。
【0008】図14は、6個のスイッチング素子、U
+,V+,W+,U−,V−,W−へ出力する駆動パタ
ーンと、モータ端子電圧U,V,Wの波形である。パタ
ーンAではU+とV−がオンし、残りはオフしている。
この時モータ端子電圧は、Uは印加電圧、Vは0Vで、
Wには回転位置による誘起電圧が発生する。この誘起電
圧の検知レベルを設定しておき、Aパターンの開始から
の時間を計測し、Bパターン出力までの時間を推定し、
推定時間後にBパターンを出力することによりモータは
スムーズに回転される。
【0009】センサレス方式ブラシレスモータ駆動の難
しさは、その起動方法にある。つまり位置検出をモータ
巻線の誘起電圧から得ているために、始動時には得られ
ない。このため始動時にはまず位置決めを行う必要があ
る。始動時に、Aパターンが出力するのであれば、ロー
タの位置がどこにあっても、Fパターンの位置に移動で
きる時間だけFパターンを出力し、位置決めをしておく
ことが必要である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のモータ
を送風機に使用した場合は、モータに通電がされていな
い時に送風機に対して風が吹き付け、モータが回転して
いる状態でも回転を止めて起動を行う必要がある。しか
しながら、上記従来技術のモータは、起動時に、ステー
タの所定相に電流を流してロータの磁極位置に合わせる
ものであり、ロータの磁極位置に合わせる際にはステー
タ巻線によって発生する磁界が固定されているため、モ
ータに通電されていないときにモータが回転している場
合はロータの磁極位置を合わせようとしても、ロータの
磁極との位置関係によって、吸引力と反発力が交互に作
用することになり、モータの回転を止めることができな
いことがある。風力によって回転しているモータを止め
ることができない場合は、起動することができないばか
りか、起動できたとしても同期運転中に脱調して運転で
きなくなったりしてしまう現象が発生する恐れがあっ
た。そして、脱調の結果再起動を行ったりして起動に時
間が長くかかってしまうという課題があった。
【0011】本発明は上記課題を解決するもので、簡易
構成により、モータに通電のされていない起動待機中
に、送風機が外風力を受けて回転している時にでも、脱
調せず、起動安定性を向上する起動制御装置を提供する
ことを第1の目的とする。
【0012】第2の目的は、モータに通電のされていな
い起動待機中に、送風機が外風力を受けて回転している
ことを精度良く判断して、位置決めすることで、脱調せ
ず、スムーズに位置決めから同期運転へ移行できること
により、起動安定性を向上する起動制御装置を提供する
ことにある。
【0013】第3の目的は、モータに通電のされていな
い起動待機中にモータをブレーキングさせておいた時、
送風機が強い外風力を受けて回転する場合でも、ブレー
キングにより流れる過電流でスイッチング素子が発熱、
破壊することを防止でき信頼性を向上する起動制御装置
を提供することにある。
【0014】第4の目的は、モータに通電のされていな
い起動待機中に、送風機が強い外風力を受けて回転する
とき、素子の発熱、破壊防止上からブレーキを解除した
場合でも、脱調せず、起動安定性を向上する起動制御装
置を提供することを第4の目的とする。
【0015】第5の目的は、モータに通電のされていな
い起動待機中に、送風機が強い外風力を受けて回転する
異常時と、定常的にモータを停止するときに用いる通常
停止時とでブレーキ方法を切り換えて安全性向上をねら
いとする。
【0016】第6の目的はモータの電機子巻線ショート
のブレーキングで用いるスイッチング素子の各素子の利
用率を均一化してモジュール全体の高寿命化による信頼
性向上をねらいとする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のブラシレスモー
タ駆動制御装置は、上記第1の目的を達成するための第
1の手段は、送風機と、この送風機を駆動するブラシレ
スモータと、このブラシレスモータの巻線電流を制御す
るスイッチング素子部と、前記ブラシレスモータ巻線の
誘起電圧によりロータの磁極位置を検出する位置検出手
段と、前記位置検出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、前記ス
イッチング素子に出力する駆動手段と、前記駆動手段へ
のモータ運転信号を出力するモータ回転数制御手段と、
適宜な周期のタイミング信号を発生するタイミング信号
発生手段と、前記モータ回転数制御手段からの前記ブラ
シレスモータの起動待機中信号を受けて、前記タイミン
グ信号毎に、予め設定された電機子巻線の特定相に励磁
をかけて、前記ブラシレスモータを所定位置に位置決め
させるために必要な信号を前記スイッチング素子に出力
する位置決め手段を有した構成としたものである。
【0018】また、第2の目的を達成するための第2の
手段は、送風機と、この送風機を駆動するブラシレスモ
ータと、このブラシレスモータの巻線電流を制御するス
イッチング素子部と、前記ブラシレスモータ巻線の誘起
電圧によりロータの磁極位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出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、前記スイ
ッチング素子に出力する駆動手段と、前記駆動手段への
モータ運転信号を出力するモータ回転数制御手段と、前
記モータ回転数制御手段からの前記ブラシレスモータの
起動待機中信号を受けて、前記位置検出手段の出力信号
から送風機の回転の有無を判断する回転判断手段と、前
記回転判断手段で起動待機中に回転していることを判断
したら、予め設定された電機子巻線の特定相に励磁をか
けて、前記ブラシレスモータを所定位置に位置決めさせ
るために必要な信号を前記スイッチング素子に出力する
位置決め手段を主構成としたものである。
【0019】また、第3の目的を達成するための第3の
手段は、送風機と、この送風機を駆動するブラシレスモ
ータと、このブラシレスモータの巻線電流を制御するス
イッチング素子部と、前記スイッチング素子部に印加さ
れる印加直流電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧
検出手段の出力を基準値と比較する比較手段と、前記ブ
ラシレスモータ巻線の誘起電圧によりロータの磁極位置
を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信
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、前記スイッチング素子に出力する駆動手
段と、前記駆動手段へのモータ運転信号を出力するモー
タ回転数制御手段と、前記モータ回転数制御手段からの
前記ブラシレスモータの起動待機中信号を受けて、通常
は電機子巻線間をショートしたブレーキング状態とし、
前記比較手段で基準値以上を判定するとブレーキを解除
するブレーキ手段を主構成としたものである。
【0020】また、第4の目的を達成するための第4の
手段は、ブラシレスモータの起動待機中に、前記ブレー
キ手段よりブレーキ解除信号が出力されたことを判断す
るブレーキ解除判断手段と、予め設定された電機子巻線
の特定相に励磁をかけて、前記ブラシレスモータを所定
位置に位置決めする位置決め手段を設けたことを特徴と
する請求項3記載の送風機駆動制御装置を主構成とした
ものである。
【0021】また、第5の目的を達成するための第5の
手段は、前記電圧検出手段で検出されたスイッチング素
子部に印加される印加直流電圧が前記第1比較手段出力
で第1基準値以上を判定した前記スイッチング素子部に
印加される直流電圧をショートする第1ブレーキ手段
と、前記ブラシレスモータの起動待機中に、前記第2比
較手段出力で第2基準値以下を判定した時に電機子巻線
間をショートする第2ブレーキ手段を設けたことを特徴
とする請求項3記載の送風機駆動制御装置を主構成とし
たものである。
【0022】また、第6の目的を達成するための第6の
手段は、ブレーキ手段は、上アームのスイッチ素子全て
オンかつ下アームスイッチ素子全てオフする上アームブ
レーキ手段と、上アームのスイッチ素子全てオフかつ下
アームスイッチ素子全てオンする下アームブレーキ手段
と、前記上アームブレーキ手段と下アームブレーキ手段
を適宜回数に分配する分配手段を設けたことを特徴とし
た請求項3、若しくは、請求項4、若しくは、請求項5
記載の送風機駆動制御装置を主構成としたものである。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
送風機と、この送風機を駆動するブラシレスモータと、
このブラシレスモータの巻線電流を制御するスイッチン
グ素子部と、前記ブラシレスモータ巻線の誘起電圧によ
りロータの磁極位置を検出する位置検出手段と、前記位
置検出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、前記スイッチング素
子に出力する駆動手段と、前記駆動手段へのモータ運転
信号を出力するモータ回転数制御手段と、適宜な周期の
タイミング信号を発生するタイミング信号発生手段と、
前記モータ回転数制御手段からの前記ブラシレスモータ
の起動待機中信号を受けて、前記タイミング信号毎に、
予め設定された電機子巻線の特定相に励磁をかけて、前
記ブラシレスモータを所定位置に位置決めさせるために
必要な信号を前記スイッチング素子に出力する位置決め
手段を有した構成としたものであり、モータに通電のさ
れていない起動待機中において、送風機が外風力を受け
ている時に適宜タイミング毎に位置決めで回転を止める
ことで、脱調せず、スムーズに位置決めから同期運転へ
移行できることにより、起動安定性を向上する起動制御
装置を提供することができる。
【0024】請求項2記載の発明は、送風機と、この送
風機を駆動するブラシレスモータと、このブラシレスモ
ータの巻線電流を制御するスイッチング素子部と、前記
ブラシレスモータ巻線の誘起電圧によりロータの磁極位
置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力
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、前記スイッチング素子に出力する駆動
手段と、前記駆動手段へのモータ運転信号を出力するモ
ータ回転数制御手段と、前記モータ回転数制御手段から
の前記ブラシレスモータの起動待機中信号を受けて、前
記位置検出手段の出力信号から送風機の回転の有無を判
断する回転判断手段と、前記回転判断手段で起動待機中
に回転していることを判断したら、予め設定された電機
子巻線の特定相に励磁をかけて、前記ブラシレスモータ
を所定位置に位置決めさせるために必要な信号を前記ス
イッチング素子に出力する位置決め手段を主構成とした
ものであり、モータに通電のされていない起動待機中
に、送風機が外風力を受けて回転していることを精度良
く判断して、その状態においても位置決めで回転を止め
ることで、脱調せず、スムーズに位置決めから同期運転
へ移行できることにより、起動安定性を向上する起動制
御装置を提供することができる。
【0025】請求項3記載の発明は、送風機と、この送
風機を駆動するブラシレスモータと、このブラシレスモ
ータの巻線電流を制御するスイッチング素子部と、前記
スイッチング素子部に印加される印加直流電圧を検出す
る電圧検出手段と、前記電圧検出手段の出力を基準値と
比較する比較手段と、前記ブラシレスモータ巻線の誘起
電圧によりロータの磁極位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出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、前記スイ
ッチング素子に出力する駆動手段と、前記駆動手段への
モータ運転信号を出力するモータ回転数制御手段と、前
記モータ回転数制御手段からの前記ブラシレスモータの
起動待機中信号を受けて、通常は電機子巻線間をショー
トしたブレーキング状態とし、前記比較手段で基準値以
上を判定するとブレーキを解除するブレーキ手段を主構
成としたものであり、モータに通電のされていない起動
待機中にモータをブレーキングさせておいた時、送風機
が強い外風力を受けて回転する場合でも、ブレーキ解除
してブレーキングにより流れる過電流でスイッチング素
子が発熱、破壊することを防止でき信頼性を向上する起
動制御装置を提供することができる。
【0026】請求項4記載の発明は、ブラシレスモータ
の起動待機中に、前記ブレーキ手段よりブレーキ解除信
号が出力されたことを判断するブレーキ解除判断手段
と、予め設定された電機子巻線の特定相に励磁をかけ
て、前記ブラシレスモータを所定位置に位置決めする位
置決め手段を設けたことを特徴とする請求項3記載の送
風機駆動制御装置を主構成としたものであり、モータに
通電のされていない起動待機中に、送風機が強い外風力
を受けて回転するとき、素子の発熱、破壊防止上からブ
レーキを解除した場合でも、位置決めで回転を止めるこ
とで脱調せず、スムーズに位置決めから同期運転へ移行
できることにより、起動安定性を向上する起動制御装置
を提供することができる。
【0027】請求項5記載の発明は、前記電圧検出手段
で検出されたスイッチング素子部に印加される印加直流
電圧が前記第1比較手段出力で第1基準値以上を判定し
た前記スイッチング素子部に印加される直流電圧をショ
ートする第1ブレーキ手段と、前記ブラシレスモータの
起動待機中に、前記第2比較手段出力で第2基準値以下
を判定した時に電機子巻線間をショートする第2ブレー
キ手段を設けたことを特徴とする請求項3記載の送風機
駆動制御装置を主構成としたものであり、モータに通電
のされていない起動待機中に、送風機が強い外風力を受
けて回転する異常時と、定常的にモータを停止するとき
に用いる通常停止時とでブレーキ方法を切り換えて安全
性向上をすることができる。
【0028】請求項6記載の発明は、ブレーキ手段は、
上アームのスイッチ素子全てオンかつ下アームスイッチ
素子全てオフする上アームブレーキ手段と、上アームの
スイッチ素子全てオフかつ下アームスイッチ素子全てオ
ンする下アームブレーキ手段と、前記上アームブレーキ
手段と下アームブレーキ手段を適宜回数に分配する分配
手段を設けたことを特徴とした請求項3、若しくは、請
求項4、若しくは、請求項5記載の送風機駆動制御装置
を主構成としたものであり、モータの電機子巻線ショー
トのブレーキングで用いるスイッチング素子の各素子の
利用率を均一化してモジュール全体の高寿命化による信
頼性向上をすることができる。
【0029】以下、本発明の実施の形態について添付図
面を参照しながら説明する。 (実施の形態1)図1、図2は送風機の駆動制御装置の
基本構成図と、動作タイミングチャートを示し、図1に
おいて1は送風機、101はブラシレスモータ、102
はスイッチング素子部、103はスイッチング電源、1
04は位置検出手段、105は駆動手段、106は回転
数制御手段、2はタイミング信号発生手段、3は位置決
め手段を備えている。
【0030】図2に示すごとく、位置決め手段3は、回
転数制御手段106からのブラシレスモータ101の起
動待機中信号を受けて、タイミング信号毎に、予め設定
された電機子巻線の特定相W+とV−相間に励磁をかけ
て、ブラシレスモータ101を所定位置に位置決めさせ
るために必要な信号をスイッチング素子部102に出力
する構成により、モータに通電のされていない起動待機
中において、送風機1が外風力を受けていても適宜タイ
ミング毎に位置決めで回転を止めることで起動位置に固
定されるため、脱調せず、スムーズに位置決めから同期
運転へ移行でき、これにより起動安定性を向上するとい
う作用を有する。
【0031】(実施の形態2)図3、図4は送風機の駆
動制御装置の基本構成図と、動作タイミングチャートを
示し、図3において、1,3,101〜106は図1と
同様である。4は回転判断手段であり、回転数制御手段
106からの前記ブラシレスモータ101の起動待機中
信号を受けて、前記位置検出手段104の出力信号から
送風機1の回転の有無を判断する。
【0032】図4に示すごとく、回転判断手段4は、回
転数制御手段106からのブラシレスモータ101の起
動待機中信号を受けて、位置検出手段104の出力信号
から送風機1の回転の有無を判断し、回転判断手段4で
起動待機中に回転していることを判断したら、位置決め
手段3は予め設定された電機子巻線の特定相W+、V−
に励磁をかけて、ブラシレスモータ101を所定位置に
位置決めさせるために必要な信号をスイッチング素子部
102に出力する構成により、モータに通電のされてい
ない起動待機中に、送風機1が外風力を受けて回転して
いることを精度良く判断して、その状態においても位置
決めで回転を止めることで、脱調せず、スムーズに位置
決めから同期運転へ移行でき、起動安定性を向上すると
いう作用を有する。
【0033】(実施の形態3)図5、図6は送風機の駆
動制御装置の基本構成図と、動作タイミングチャートを
示し、図5において、1,101〜106は図1と同様
であり、さらに5は電圧検出手段、6は比較手段、7は
ブレーキ手段を備えている。
【0034】図6に示すごとく、ブレーキ手段7は、前
記回転数制御手段106からの前記ブラシレスモータ1
01の起動待機中信号を受けて、通常は電機子巻線間を
ショートしたブレーキング状態とし、前記比較手段6で
基準値以上を判定するとブレーキを解除して、モータに
通電のされていない起動待機中にモータをブレーキング
させておいた時、送風機1が強い外風力を受けて回転す
る場合でも、ブレーキ解除してブレーキングにより流れ
る過電流でスイッチング素子が発熱、破壊することを防
止でき信頼性を向上するという作用を有する。
【0035】(実施の形態4)図7、図8は送風機の駆
動制御装置の基本構成図と、動作タイミングチャートを
示し、図8において、1,3,6,7,101〜106
は図1と同様であり、さらに8はブレーキ解除判断手段
を備えている。
【0036】図8に示すごとく、ブレーキ解除判断手段
8は、ブラシレスモータ101の起動待機中に、前記ブ
レーキ手段7よりブレーキ解除信号が出力されたことを
判断し、位置決め手段3で予め設定された電機子巻線の
特定相W+とV−に励磁をかけて、前記ブラシレスモー
タ101を所定位置に位置決めすることを特徴とする請
求項3記載の送風機駆動制御装置を主構成としたもので
あり、モータに通電のされていない起動待機中に、送風
機1が強い外風力を受けて回転するとき、素子の発熱、
破壊防止上からブレーキを解除した場合でも、位置決め
で回転を止めることで脱調せず、スムーズに位置決めか
ら同期運転へ移行できることにより、起動安定性向上す
るという作用を有する。
【0037】(実施の形態5)図9、図10は送風機の
駆動制御装置の基本構成図と、動作タイミングチャート
を示し、図9において、1,5,101〜106は図1
と同様であり、さらに9は第1比較手段、10は第2比
較手段、11は第1ブレーキ手段、12は第2ブレーキ
手段を備えている。
【0038】図10に示すごとく、ブレーキ手段7は、
前記電圧検出手段5で検出されたスイッチング素子部1
02に印加される印加直流電圧が前記第1比較手段9出
力で第1基準値以上を判定した前記スイッチング素子部
102に印加される直流電圧をショートする第1ブレー
キ手段11と、前記ブラシレスモータ101の起動待機
中に、前記第2比較手段10出力で第2基準値以下を判
定した時に電機子巻線間をショートする第2ブレーキ手
段12を設けたことを特徴とする請求項3記載の送風機
駆動制御装置を主構成としたものであり、モータに通電
のされていない起動待機中に、送風機1が強い外風力を
受けて回転する異常時と、定常的にモータを停止すると
きに用いる通常停止時とでブレーキ方法を切り換えて安
全性向上をするという作用を有する。
【0039】(実施の形態6)図11、図12は送風機
の駆動制御装置の基本構成図と、動作タイミングチャー
トを示し、図11において、1,7,101〜106は
図1と同様であり、さらに13は上アームブレーキ手
段、14は下アームブレーキ手段、15は分配手段を備
えている。
【0040】図11に示すごとく、分配手段15は、ブ
レーキの度に上アームのスイッチ素子全てオンかつ下ア
ームスイッチ素子全てオフする上アームブレーキ手段
と、上アームのスイッチ素子全てオフかつ下アームスイ
ッチ素子全てオンする下アームブレーキ手段とを1回置
きに分配することを特徴とした請求項3、若しくは、請
求項4、若しくは、請求項5記載の送風機駆動制御装置
を主構成としたものであり、モータの電機子巻線ショー
トのブレーキングで用いるスイッチング素子部102に
おける各素子の利用率を均一化してモジュール全体の高
寿命化による信頼性向上をすることができるという作用
を有する。
【0041】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。
【0042】
【実施例】
(実施例1)従来例と同一部分については同一番号を付
し、詳細な説明は省略する。
【0043】図1は本発明の基本構成図であり、図面に
おいて、1は送風機、101はブラシレスモータ、10
2はスイッチング素子部、103はスイッチング電源、
104はモータ巻線に誘起される誘起電圧がモータ中性
点電圧を横切るタイミングからロータ位置を検出する位
置検出手段であり、2は発振回路で10秒毎にタイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生手段、105の駆
動手段、106の回転数制御手段、3の位置決め手段は
論理回路で構成される。
【0044】図2は本発明の運転パターンのタイミング
チャートである。位置決め手段3は、回転数制御手段1
06からのブラシレスモータ101の起動待機中信号を
受けると、タイミング信号発生手段2から出力されるタ
イミング信号毎に、予め設定された電機子巻線の特定相
W+とV−相間に励磁をかけ、ブラシレスモータ101
を所定位置に位置決めさせるために必要な信号をスイッ
チング素子部102に出力する。これによりモータに通
電のされていない起動待機中において、送風機1が外風
力を受けていても適宜タイミング毎に位置決めで回転を
止めることで起動位置に固定されるため、脱調せず、ス
ムーズに位置決めから同期運転へ移行できる。
【0045】(実施例2)図3、図4は本発明の第2項
の一実施例の基本構成図、タイミングチャートであり、
図3において、1,3,101〜106は図1と同様で
ある。4は論理回路で構成される回転判断手段であり、
回転数制御手段106からの前記ブラシレスモータ10
1の起動待機中信号を受けて、前記位置検出手段の出力
信号から送風機1の回転の有無を判断する。
【0046】図4に示すごとく、回転判断手段4は、回
転数制御手段106からのブラシレスモータ101の起
動待機中信号を受けて、位置検出手段104の出力信号
から送風機1の回転の有無を判断し、回転判断手段4で
起動待機中に回転していることを判断したら、位置決め
手段3は予め設定された電機子巻線の特定相W+、V−
に励磁をかけて、ブラシレスモータ101を所定位置に
位置決めさせるために必要な信号をスイッチング素子部
102に出力する構成により、モータに通電のされてい
ない起動待機中に、送風機1が外風力を受けて回転して
いて、誘起電圧がその回転方向に応じた3相波形が発生
すると、位置検出手段から3相信号が検出されるので、
回転判断手段4でこの信号が入力され、U相,V相、W
相の3相が入力されたとき、送風機1が外風で回転して
いることを判断して、その状態において位置決めで回転
を止めることで、脱調せず、スムーズに位置決めから同
期運転へ移行できる。
【0047】本発明では、回転判断をU相、V相、W相
が入力された時点を回転有りと判断しているが、Uまた
はVまたはWの1相あるいは2相のみ、または各相複数
回で判断してもほぼ同様の精度良い判断ができることは
言うまでもない。
【0048】(実施例3)図5、図6は本発明の第3項
の一実施例の基本構成図、タイミングチャートであり、
図5において、1,101〜106は図1と同様であ
り、さらに5は抵抗分圧で構成される電圧検出手段、6
はコンパレータを主構成とする比較手段、7は論理回路
で構成されるブレーキ手段である。
【0049】図6に示すごとく、ブレーキ手段7は、前
記回転数制御手段106からの前記ブラシレスモータ1
01の起動待機中信号を受けて、通常は電機子巻線間を
ショートしたブレーキング状態とし、前記比較手段6で
基準値以上を判定するとブレーキを解除する。すると、
モータに通電のされていない起動待機中にモータをブレ
ーキングさせておいた時、送風機1が強い外風力を受け
て回転する場合でも、ブレーキ解除してブレーキングに
より流れる過電流でスイッチング素子が発熱、破壊する
ことを防止できる。
【0050】(実施例4)図7、図8は本発明の第4項
の一実施例の基本構成図、タイミングチャートであり、
図8において、1,3,6,7,101〜106は図1
と同様であり、さらに8は論理回路によるブレーキ解除
判断手段を備えている。
【0051】図8に示すごとく、ブラシレスモータ10
1の起動待機中に、前記ブレーキ手段7よりブレーキ解
除信号が出力されたことをブレーキ解除判断手段8で判
断すると、位置決め手段3で予め設定された電機子巻線
の特定相W+とV−に励磁をかけて、前記ブラシレスモ
ータ101を所定位置に位置決めすることを特徴とする
請求項3記載の送風機駆動制御装置を主構成としたもの
であり、モータに通電のされていない起動待機中に、送
風機1が強い外風力を受けて回転するとき、素子の発
熱、破壊防止上からブレーキを解除した場合でも、位置
決めで回転を止めることで脱調せず、スムーズに位置決
めから同期運転へ移行できる。
【0052】(実施例5)図9、図10は本発明の第5
項の一実施例の基本構成図、タイミングチャートであ
り、図9において、1,5,101〜106は図1と同
様であり、さらに9はコンパレータを主構成とする第1
比較手段、10もコンパレータを主構成とする第2比較
手段、11は論理回路による第1ブレーキ手段、12も
論理回路による第2ブレーキ手段である。
【0053】図10に示すごとく、モータに通電のされ
ていない起動待機中に、送風機1が強い外風力を受けて
回転する異常時に、前記電圧検出手段5で検出されたス
イッチング素子部102に印加される印加直流電圧が前
記第1比較手段9出力で高めに設定された第1基準値以
上を判定した第1ブレーキ手段11で前記スイッチング
素子部102に印加される直流電圧をショートする。ま
た、定常的にモータを停止するときに用いる通常停止時
に、前記第2比較手段10出力で低めに設定される第2
基準値以下を判定した時に第2ブレーキ手段12で電機
子巻線間をショートする。これら第1ブレーキ手段11
と第2ブレーキ手段12を設けて、これらブレーキ方法
を切り換えることで、用途に適した最適制御が可能とな
り安全性が向上する。
【0054】(実施例6)図11、図12は本発明の第
6項の一実施例の基本構成図、タイミングチャートであ
り、図11において、1,7,101〜106は図1と
同様であり、さらに13の上アームブレーキ手段、14
の下アームブレーキ手段、15の分配手段は論理回路で
構成されている。
【0055】図11に示すごとく、分配手段15は、ブ
レーキの度に上アームのスイッチ素子102a全てオン
かつ下アームスイッチ素子102b全てオフする上アー
ムブレーキ手段と、上アームのスイッチ素子102a全
てオフかつ下アームスイッチ素子102b全てオンする
下アームブレーキ手段とを1回置きに分配することで、
モータの電機子巻線ショートのブレーキングで用いるス
イッチング素子部102における各素子の利用率を上下
アームそれぞれ均一化される。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように本発明の送風機駆動
制御装置は、モータに通電のされていない起動待機中に
おいて、送風機が外風力を受けていても請求項1では、
適宜タイミング毎に位置決めして、請求項2では、誘起
電圧の有無を判断し位置決めすることで回転起動位置に
固定されるため、脱調せず、スムーズに位置決めから同
期運転へ移行でき、これにより起動安定性を向上するこ
とができる。
【0057】請求項3では、モータに通電のされていな
い起動待機中にモータをブレーキングさせておいた時、
送風機が強い外風力を受けて回転する場合でも、ブレー
キ解除してブレーキングにより流れる過電流でスイッチ
ング素子が発熱、破壊することを防止でき信頼性を向上
することができる。
【0058】請求項4では、モータに通電のされていな
い起動待機中に、送風機が強い外風力を受けて回転する
とき、素子の発熱、破壊防止上からブレーキを解除した
場合でも、位置決めで回転を止めることで脱調せず、ス
ムーズに位置決めから同期運転へ移行できることによ
り、起動安定性向上することができる。
【0059】請求項5では、モータに通電のされていな
い起動待機中に、送風機が強い外風力を受けて回転する
異常時と、定常的にモータを停止するときに用いる通常
停止時とでブレーキ方法を切り換えて安全性向上をする
ことができる。
【0060】請求項6では、モータの電機子巻線ショー
トのブレーキングで用いるスイッチング素子部における
各素子の利用率を上下アームそれぞれ均一化して、モジ
ュール全体の高寿命化による信頼性向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における送風機の駆動制
御装置の構成図
【図2】同タイミングチャート
【図3】同第2の実施例における送風機の駆動制御装置
の構成図
【図4】同タイミングチャート
【図5】同第3の実施例における送風機の駆動制御装置
の構成図
【図6】同タイミングチャート
【図7】同第4の実施例における送風機の駆動制御装置
の構成図
【図8】同タイミングチャート
【図9】同第5の実施例における送風機の駆動制御装置
の構成図
【図10】同タイミングチャート
【図11】同第6の実施例における送風機の駆動制御装
置の構成図
【図12】同タイミングチャート
【図13】従来のブラシレスモータ駆動制御装置の構成
【図14】センサレス方式ブラシレスモータの位置検出
を示すタイミングチャート
【符号の説明】
1 送風機 2 タイミング信号発生手段 3 位置決め手段 4 回転判断手段 5 電圧検出手段 6 比較手段 7 ブレーキ手段 8 ブレーキ解除判断手段 9 第1比較手段 10 第2比較手段 11 第1ブレーキ手段 12 第2ブレーキ手段 13 上アームブレーキ手段 14 下アームブレーキ手段 15 分配手段 101 ブラシレスモータ 102 スイッチング素子部 103 スイッチング電源 104 位置検出手段 105 駆動手段 106 回転数制御手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送風機と、この送風機を駆動するブラシレ
    スモータと、このブラシレスモータの巻線電流を制御す
    るスイッチング素子部と、前記ブラシレスモータ巻線の
    誘起電圧によりロータの磁極位置を検出する位置検出手
    段と、前記位置検出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、前記ス
    イッチング素子に出力する駆動手段と、前記駆動手段へ
    のモータ運転信号を出力するモータ回転数制御手段と、
    適宜な周期のタイミング信号を発生するタイミング信号
    発生手段と、前記モータ回転数制御手段からの前記ブラ
    シレスモータの起動待機中信号を受けて、前記タイミン
    グ信号毎に、予め設定された電機子巻線の特定相に励磁
    をかけて、前記ブラシレスモータを所定位置に位置決め
    させるために必要な信号を前記スイッチング素子に出力
    する位置決め手段を設けた送風機の駆動制御装置。
  2. 【請求項2】送風機と、この送風機を駆動するブラシレ
    スモータと、このブラシレスモータの巻線電流を制御す
    るスイッチング素子部と、前記ブラシレスモータ巻線の
    誘起電圧によりロータの磁極位置を検出する位置検出手
    段と、前記位置検出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、前記ス
    イッチング素子に出力する駆動手段と、前記駆動手段へ
    のモータ運転信号を出力するモータ回転数制御手段と、
    前記モータ回転数制御手段からの前記ブラシレスモータ
    の起動待機中信号を受けて、前記位置検出手段の出力信
    号から送風機の回転の有無を判断する回転判断手段と、
    前記回転判断手段で起動待機中に回転していることを判
    断したら、予め設定された電機子巻線の特定相に励磁を
    かけて、前記ブラシレスモータを所定位置に位置決めさ
    せるために必要な信号を前記スイッチング素子に出力す
    る位置決め手段を設けた送風機の駆動制御装置。
  3. 【請求項3】送風機と、この送風機を駆動するブラシレ
    スモータと、このブラシレスモータの巻線電流を制御す
    るスイッチング素子部と、前記スイッチング素子部に印
    加される印加直流電圧を検出する電圧検出手段と、前記
    電圧検出手段の出力を基準値と比較する比較手段と、前
    記ブラシレスモータ巻線の誘起電圧によりロータの磁極
    位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出
    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、前記スイッチング素子に出力する駆
    動手段と、前記駆動手段へのモータ運転信号を出力する
    モータ回転数制御手段と、前記モータ回転数制御手段か
    らの前記ブラシレスモータの起動待機中信号を受けて、
    通常は電機子巻線間をショートしたブレーキング状態と
    し、前記比較手段で基準値以上を判定するとブレーキを
    解除するブレーキ手段を設けた送風機の駆動制御装置。
  4. 【請求項4】ブラシレスモータの起動待機中に、前記ブ
    レーキ手段よりブレーキ解除信号が出力されたことを判
    断するブレーキ解除判断手段と、予め設定された電機子
    巻線の特定相に励磁をかけて、前記ブラシレスモータを
    所定位置に位置決めする位置決め手段を設けたことを特
    徴とする請求項3記載の送風機の駆動制御装置。
  5. 【請求項5】前記電圧検出手段で検出されたスイッチン
    グ素子部に印加される印加直流電圧が前記第1比較手段
    出力で第1基準値以上を判定した前記スイッチング素子
    部に印加される直流電圧をショートする第1ブレーキ手
    段と、前記ブラシレスモータの起動待機時に、前記第2
    比較手段出力で第2基準値以下を判定した時に電機子巻
    線間をショートする第2ブレーキ手段を設けたことを特
    徴とする請求項3記載の送風機の駆動制御装置。
  6. 【請求項6】ブレーキ手段は、上アームのスイッチ素子
    全てオンかつ下アームスイッチ素子全てオフする上アー
    ムブレーキ手段と、上アームのスイッチ素子全てオフか
    つ下アームスイッチ素子全てオンする下アームブレーキ
    手段と、前記上アームブレーキ手段と下アームブレーキ
    手段を適宜回数に分配する分配手段を設けたことを特徴
    とした請求項3、若しくは、請求項4、若しくは、請求
    項5記載の送風機の駆動制御装置。
JP8347295A 1996-12-26 1996-12-26 送風機の駆動制御装置 Pending JPH10191682A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6362581B1 (en) 1998-06-08 2002-03-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Device and method for starting a brushless motor
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JPWO2012147197A1 (ja) * 2011-04-28 2014-07-28 新電元工業株式会社 ブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法
JP2017070102A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社マキタ モータの制御装置
US10787065B2 (en) 2017-03-22 2020-09-29 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicular opening/closing body control device and motor control device

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