JPH11252987A - インバータ回路の駆動装置 - Google Patents
インバータ回路の駆動装置Info
- Publication number
- JPH11252987A JPH11252987A JP10045448A JP4544898A JPH11252987A JP H11252987 A JPH11252987 A JP H11252987A JP 10045448 A JP10045448 A JP 10045448A JP 4544898 A JP4544898 A JP 4544898A JP H11252987 A JPH11252987 A JP H11252987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lower arm
- power supply
- circuit
- arm drive
- switching element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流電源回路に過電圧を生ずることなくチャ
ージポンプ方式の上アーム駆動電源を初期充電すること
ができる永久磁石モータ用のインバータ回路の駆動装置
を提供する。 【解決手段】 永久磁石モータ２７を運転するためのイ
ンバータ回路５の駆動装置４５において、制御回路４６
は運転開始前にチャージポンプ方式の上アーム駆動電源
３６〜３８を初期充電するために、ロータリーエンコー
ダ２８からの信号に基づき回転数を検出し、下アーム駆
動回路３２〜３４に対して回転数に比例して小さくなる
デューティ比を有するオン・オフ駆動信号を与える。ま
た、回転数に比例して高くなる周波数を有するオン・オ
フ駆動信号を与える。このときの駆動信号のオン・オフ
回数を回転数に比例するように設定する。
ージポンプ方式の上アーム駆動電源を初期充電すること
ができる永久磁石モータ用のインバータ回路の駆動装置
を提供する。 【解決手段】 永久磁石モータ２７を運転するためのイ
ンバータ回路５の駆動装置４５において、制御回路４６
は運転開始前にチャージポンプ方式の上アーム駆動電源
３６〜３８を初期充電するために、ロータリーエンコー
ダ２８からの信号に基づき回転数を検出し、下アーム駆
動回路３２〜３４に対して回転数に比例して小さくなる
デューティ比を有するオン・オフ駆動信号を与える。ま
た、回転数に比例して高くなる周波数を有するオン・オ
フ駆動信号を与える。このときの駆動信号のオン・オフ
回数を回転数に比例するように設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石モータを
駆動するインバータ回路の駆動装置に関する。
駆動するインバータ回路の駆動装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】この種のインバータ回
路は、交流を直流に変換する整流回路及び平滑コンデン
サを有する直流電源回路、並びに、その高電位電源線と
低電位電源線との間に接続された還流ダイオードを有す
る上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング
素子の直列回路から構成されており、各スイッチング素
子は、夫々に設けられた駆動回路からのゲート信号によ
ってオン・オフ駆動されるようになっている。この場
合、上アームスイッチング素子の駆動回路の電源（以
下、上アーム駆動電源と称す）を、下アームスイッチン
グ素子の駆動回路の電源（以下、下アーム駆動電源と称
す）からチャージポンプ方式によって作成するものが供
されている。このチャージポンプ方式による上アーム駆
動電源は、下アームスイッチング素子がオン（上アーム
スイッチング素子はオフ）している間、下アーム駆動電
源の正側端子からチャージポンプ用のダイオードを順方
向に介して、上アーム駆動電源として機能するチャージ
ポンプ用のコンデンサに充電するように構成されてい
る。そして、永久磁石モータの運転中においては、ＰＷ
Ｍ駆動信号によって絶えず下アームスイッチング素子が
オン・オフを繰り返すので、前記コンデンサは十分に充
電された状態となっている。
路は、交流を直流に変換する整流回路及び平滑コンデン
サを有する直流電源回路、並びに、その高電位電源線と
低電位電源線との間に接続された還流ダイオードを有す
る上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング
素子の直列回路から構成されており、各スイッチング素
子は、夫々に設けられた駆動回路からのゲート信号によ
ってオン・オフ駆動されるようになっている。この場
合、上アームスイッチング素子の駆動回路の電源（以
下、上アーム駆動電源と称す）を、下アームスイッチン
グ素子の駆動回路の電源（以下、下アーム駆動電源と称
す）からチャージポンプ方式によって作成するものが供
されている。このチャージポンプ方式による上アーム駆
動電源は、下アームスイッチング素子がオン（上アーム
スイッチング素子はオフ）している間、下アーム駆動電
源の正側端子からチャージポンプ用のダイオードを順方
向に介して、上アーム駆動電源として機能するチャージ
ポンプ用のコンデンサに充電するように構成されてい
る。そして、永久磁石モータの運転中においては、ＰＷ
Ｍ駆動信号によって絶えず下アームスイッチング素子が
オン・オフを繰り返すので、前記コンデンサは十分に充
電された状態となっている。
【０００３】一方、インバータ回路が停止しているとき
には前記コンデンサは充電されていないので、運転前に
下アームスイッチング素子をオンすることにより初期充
電する必要がある。この場合、過大な充電電流を抑える
ために、下アームスイッチング素子を連続的にオンさせ
るのではなく、オン時間が徐々に増加するようにオン・
オフ駆動することが行われている。
には前記コンデンサは充電されていないので、運転前に
下アームスイッチング素子をオンすることにより初期充
電する必要がある。この場合、過大な充電電流を抑える
ために、下アームスイッチング素子を連続的にオンさせ
るのではなく、オン時間が徐々に増加するようにオン・
オフ駆動することが行われている。
【０００４】ところで、インバータ回路に接続された永
久磁石モータにファンが装着されている場合において
は、インバータ回路が停止中であっても風圧を受けたフ
ァンにより永久磁石モータが回転されることがある。こ
の回転状態で上記初期充電のために下アームスイッチン
グ素子がオン・オフを繰り返すと、永久磁石モータの巻
線と上アームスイッチング素子の還流ダイオードとによ
り昇圧チョッパの作用をなして、永久磁石モータの回転
エネルギーが直流電源回路の平滑コンデンサに回生され
て直流電源電圧が上昇してしまう。すなわち、ある相の
下アームスイッチング素子がオンすると、永久磁石モー
タの巻線の誘起電圧によってその下アームスイッチング
素子と他相の下アームスイッチング素子の還流ダイオー
ドとを通して短絡電流が流れ、下アームスイッチング素
子がオフすると同時に、その短絡電流によるエネルギー
がその相の上アーム還流ダイオードを通して直流電源回
路の平滑コンデンサに流れ込む。その結果、直流電源電
圧が上昇し過電圧が発生するという不具合があった。
久磁石モータにファンが装着されている場合において
は、インバータ回路が停止中であっても風圧を受けたフ
ァンにより永久磁石モータが回転されることがある。こ
の回転状態で上記初期充電のために下アームスイッチン
グ素子がオン・オフを繰り返すと、永久磁石モータの巻
線と上アームスイッチング素子の還流ダイオードとによ
り昇圧チョッパの作用をなして、永久磁石モータの回転
エネルギーが直流電源回路の平滑コンデンサに回生され
て直流電源電圧が上昇してしまう。すなわち、ある相の
下アームスイッチング素子がオンすると、永久磁石モー
タの巻線の誘起電圧によってその下アームスイッチング
素子と他相の下アームスイッチング素子の還流ダイオー
ドとを通して短絡電流が流れ、下アームスイッチング素
子がオフすると同時に、その短絡電流によるエネルギー
がその相の上アーム還流ダイオードを通して直流電源回
路の平滑コンデンサに流れ込む。その結果、直流電源電
圧が上昇し過電圧が発生するという不具合があった。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、永久磁石モータの運転開
始前にその永久磁石モータが回転している場合であって
も、直流電源回路に過電圧を生ずることなくチャージポ
ンプ方式の上アーム駆動電源を初期充電することができ
るインバータ回路の駆動装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、永久磁石モータの運転開
始前にその永久磁石モータが回転している場合であって
も、直流電源回路に過電圧を生ずることなくチャージポ
ンプ方式の上アーム駆動電源を初期充電することができ
るインバータ回路の駆動装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載したインバータ回路の駆動装置は、
直流電源回路の高電位電源線と低電位電源線との間に還
流ダイオードを有する上アームスイッチング素子及び下
アームスイッチング素子の直列回路を接続して構成され
る永久磁石モータ駆動用のインバータ回路に対して、前
記上アームスイッチング素子をオン・オフさせる上アー
ム駆動回路と、前記下アームスイッチング素子をオン・
オフさせる下アーム駆動回路と、この下アーム駆動回路
に直流電圧を供給する下アーム駆動電源と、この下アー
ム駆動電源から前記下アームスイッチング素子のオン・
オフに基づき前記上アーム駆動回路に直流電圧を供給す
るためのチャージポンプ方式の上アーム駆動電源と、前
記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出力する制御手段
とを備えたインバータ回路の駆動装置であって、前記制
御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記下アー
ム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの回転数に応
じたデューティ比を有するオン・オフ駆動信号を出力す
ることにより、前記上アーム駆動電源を初期充電するよ
うに構成されている。
め、請求項１に記載したインバータ回路の駆動装置は、
直流電源回路の高電位電源線と低電位電源線との間に還
流ダイオードを有する上アームスイッチング素子及び下
アームスイッチング素子の直列回路を接続して構成され
る永久磁石モータ駆動用のインバータ回路に対して、前
記上アームスイッチング素子をオン・オフさせる上アー
ム駆動回路と、前記下アームスイッチング素子をオン・
オフさせる下アーム駆動回路と、この下アーム駆動回路
に直流電圧を供給する下アーム駆動電源と、この下アー
ム駆動電源から前記下アームスイッチング素子のオン・
オフに基づき前記上アーム駆動回路に直流電圧を供給す
るためのチャージポンプ方式の上アーム駆動電源と、前
記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出力する制御手段
とを備えたインバータ回路の駆動装置であって、前記制
御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記下アー
ム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの回転数に応
じたデューティ比を有するオン・オフ駆動信号を出力す
ることにより、前記上アーム駆動電源を初期充電するよ
うに構成されている。
【０００７】斯様に構成すれば、永久磁石モータの運転
開始前に、永久磁石モータの回転数すなわち誘起電圧に
応じたデューティ比で下アームスイッチング素子をオン
・オフ駆動して上アーム駆動電源の初期充電を行うの
で、昇圧チョッパとしての昇圧作用により直流電源回路
に回生されるエネルギーを制限することができ、直流電
源回路の過電圧を防止することができる。
開始前に、永久磁石モータの回転数すなわち誘起電圧に
応じたデューティ比で下アームスイッチング素子をオン
・オフ駆動して上アーム駆動電源の初期充電を行うの
で、昇圧チョッパとしての昇圧作用により直流電源回路
に回生されるエネルギーを制限することができ、直流電
源回路の過電圧を防止することができる。
【０００８】また、請求項２に記載したインバータ回路
の駆動装置は、制御手段は、前記永久磁石モータの駆動
前に、前記下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モ
ータの回転数に応じた周波数を有するオン・オフ駆動信
号を出力することにより、前記上アーム駆動電源を初期
充電するので、請求項１記載の場合と同様に、昇圧チョ
ッパ作用により直流電源回路に回生されるエネルギーを
制限することができ、直流電源回路の電圧上昇を抑える
ことができる。
の駆動装置は、制御手段は、前記永久磁石モータの駆動
前に、前記下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モ
ータの回転数に応じた周波数を有するオン・オフ駆動信
号を出力することにより、前記上アーム駆動電源を初期
充電するので、請求項１記載の場合と同様に、昇圧チョ
ッパ作用により直流電源回路に回生されるエネルギーを
制限することができ、直流電源回路の電圧上昇を抑える
ことができる。
【０００９】さらに、請求項３に記載したように、制御
手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記下アーム
駆動回路に対して、前記永久磁石モータの回転数に応じ
たデューティ比と周波数とを有するオン・オフ駆動信号
を出力することにより、前記上アーム駆動電源を初期充
電しても良く、この場合にも上述した作用と同様に直流
電源回路の電圧上昇を抑えることができる。
手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記下アーム
駆動回路に対して、前記永久磁石モータの回転数に応じ
たデューティ比と周波数とを有するオン・オフ駆動信号
を出力することにより、前記上アーム駆動電源を初期充
電しても良く、この場合にも上述した作用と同様に直流
電源回路の電圧上昇を抑えることができる。
【００１０】これらの場合において、制御手段は、永久
磁石モータの駆動前における下アームスイッチング素子
のオン・オフ回数を前記永久磁石モータの回転数に応じ
て決定すると良い（請求項４）。斯様に構成すれば、永
久磁石モータの回転数に応じて下アームスイッチング素
子のオン・オフ回数が決められるので、充電完了後も不
必要に充電を継続（以下、過充電と称す）したり、充電
が足りずに十分な電圧が得られない（以下、不足充電と
称す）といったことがなく、最適に上アーム駆動電源を
初期充電することができる。
磁石モータの駆動前における下アームスイッチング素子
のオン・オフ回数を前記永久磁石モータの回転数に応じ
て決定すると良い（請求項４）。斯様に構成すれば、永
久磁石モータの回転数に応じて下アームスイッチング素
子のオン・オフ回数が決められるので、充電完了後も不
必要に充電を継続（以下、過充電と称す）したり、充電
が足りずに十分な電圧が得られない（以下、不足充電と
称す）といったことがなく、最適に上アーム駆動電源を
初期充電することができる。
【００１１】請求項５に記載したインバータ回路の駆動
装置は、制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、
前記下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの
電流に応じたオン・オフ駆動信号を出力することによ
り、前記上アーム駆動電源を初期充電するように構成さ
れる。斯様に構成すれば、昇圧作用において回生エネル
ギーを決定する主要素である永久磁石モータの電流に応
じて下アーム駆動回路のオン・オフ駆動を行うので、モ
ータ電流が増大するのを防止でき、それによって直流電
源回路が過電圧とならないように上アーム駆動電源を初
期充電することができる。
装置は、制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、
前記下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの
電流に応じたオン・オフ駆動信号を出力することによ
り、前記上アーム駆動電源を初期充電するように構成さ
れる。斯様に構成すれば、昇圧作用において回生エネル
ギーを決定する主要素である永久磁石モータの電流に応
じて下アーム駆動回路のオン・オフ駆動を行うので、モ
ータ電流が増大するのを防止でき、それによって直流電
源回路が過電圧とならないように上アーム駆動電源を初
期充電することができる。
【００１２】上記の永久磁石モータの電流に代えて、昇
圧作用における回生エネルギーを直接的に決定する前記
高電位電源線若しくは前記低電位電源線に流れる直流リ
ンク電流（請求項６）、永久磁石モータの電流に関係す
る永久磁石モータの端子電圧（請求項７）、または直流
電源回路の直流電圧自体（請求項８）に応じたオン・オ
フ駆動信号を出力しても、同様にして直流電源回路の過
電圧を防止することができる。
圧作用における回生エネルギーを直接的に決定する前記
高電位電源線若しくは前記低電位電源線に流れる直流リ
ンク電流（請求項６）、永久磁石モータの電流に関係す
る永久磁石モータの端子電圧（請求項７）、または直流
電源回路の直流電圧自体（請求項８）に応じたオン・オ
フ駆動信号を出力しても、同様にして直流電源回路の過
電圧を防止することができる。
【００１３】加えて、下アームスイッチング素子のオン
・オフ回数を決める場合を除き、下アームスイッチング
素子のオン時間の累計時間が所定値以上になると永久磁
石モータの駆動を開始する積算時間計測手段を設けても
良い（請求項９）。斯様に構成すれば、過充電や不足充
電となることがなく、最適に上アーム駆動電源を初期充
電した後、永久磁石モータの運転を開始することができ
る。
・オフ回数を決める場合を除き、下アームスイッチング
素子のオン時間の累計時間が所定値以上になると永久磁
石モータの駆動を開始する積算時間計測手段を設けても
良い（請求項９）。斯様に構成すれば、過充電や不足充
電となることがなく、最適に上アーム駆動電源を初期充
電した後、永久磁石モータの運転を開始することができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て図１乃至図４を参照して説明する。インバータ回路及
びその駆動装置の電気的構成を示す図１において、三相
の交流電源１の各相母線は直流電源回路２に入力され、
直流電源回路２の出力線である高電位電源線３と低電位
電源線４との間にはインバータ回路５が接続されてい
る。
て図１乃至図４を参照して説明する。インバータ回路及
びその駆動装置の電気的構成を示す図１において、三相
の交流電源１の各相母線は直流電源回路２に入力され、
直流電源回路２の出力線である高電位電源線３と低電位
電源線４との間にはインバータ回路５が接続されてい
る。
【００１５】直流電源回路２は、ダイオード６〜１１を
三相ブリッジ接続してなる整流回路１２と、その整流回
路１２で整流された電圧を平滑するために高電位電源線
３と低電位電源線４との間に接続された平滑コンデンサ
１３とから構成されている。また、インバータ回路５
は、例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子１４〜１９及
びこれらに並列に接続された還流ダイオード２０〜２５
を三相ブリッジ接続して構成され、その出力端子２６
ｕ、２６ｖ、２６ｗには永久磁石モータ２７のスター結
線された巻線２７ｕ、２７ｖ、２７ｗが夫々接続されて
いる。また、永久磁石モータ２７には、負荷である図示
しないファンと位置検出手段としてのロータリーエンコ
ーダ２８とが配設されており、そのロータリーエンコー
ダ２８は、永久磁石モータ２７のロータの回転に伴い、
互いに９０度位相を異にするＡ信号とＢ信号、及び原点
位置を示すＺ信号をハイレベル又はロウレベルとして出
力するようになっている。
三相ブリッジ接続してなる整流回路１２と、その整流回
路１２で整流された電圧を平滑するために高電位電源線
３と低電位電源線４との間に接続された平滑コンデンサ
１３とから構成されている。また、インバータ回路５
は、例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子１４〜１９及
びこれらに並列に接続された還流ダイオード２０〜２５
を三相ブリッジ接続して構成され、その出力端子２６
ｕ、２６ｖ、２６ｗには永久磁石モータ２７のスター結
線された巻線２７ｕ、２７ｖ、２７ｗが夫々接続されて
いる。また、永久磁石モータ２７には、負荷である図示
しないファンと位置検出手段としてのロータリーエンコ
ーダ２８とが配設されており、そのロータリーエンコー
ダ２８は、永久磁石モータ２７のロータの回転に伴い、
互いに９０度位相を異にするＡ信号とＢ信号、及び原点
位置を示すＺ信号をハイレベル又はロウレベルとして出
力するようになっている。
【００１６】上アームを構成するスイッチング素子１４
〜１６のゲートには、夫々ゲート駆動信号を出力するた
めの上アーム駆動回路２９〜３１が接続され、下アーム
を構成するスイッチング素子１７〜１９のゲートには、
夫々ゲート駆動信号を出力するための下アーム駆動回路
３２〜３４が接続されている。
〜１６のゲートには、夫々ゲート駆動信号を出力するた
めの上アーム駆動回路２９〜３１が接続され、下アーム
を構成するスイッチング素子１７〜１９のゲートには、
夫々ゲート駆動信号を出力するための下アーム駆動回路
３２〜３４が接続されている。
【００１７】これら下アーム駆動回路３２〜３４は共通
に１つの下アーム駆動電源３５を有しており、上アーム
駆動回路２９〜３１は夫々についてチャージポンプ方式
により充電される上アーム駆動電源３６〜３８を有して
いる。この上アーム駆動電源３６〜３８は、夫々コンデ
ンサ３９〜４１、及び下アーム駆動電源３５の正側端子
とコンデンサ３９〜４１の各正極端子との間に接続され
た図示極性のチャージポンプ用のダイオード４２〜４４
から構成されている。そして、下アームスイッチング素
子１７〜１９がオンすると、夫々コンデンサ３９〜４１
が、ほぼ下アーム駆動電源３５の電圧に等しくなるま
で、下アーム駆動電源３５の正側端子からダイオード４
２〜４４を通して充電される。
に１つの下アーム駆動電源３５を有しており、上アーム
駆動回路２９〜３１は夫々についてチャージポンプ方式
により充電される上アーム駆動電源３６〜３８を有して
いる。この上アーム駆動電源３６〜３８は、夫々コンデ
ンサ３９〜４１、及び下アーム駆動電源３５の正側端子
とコンデンサ３９〜４１の各正極端子との間に接続され
た図示極性のチャージポンプ用のダイオード４２〜４４
から構成されている。そして、下アームスイッチング素
子１７〜１９がオンすると、夫々コンデンサ３９〜４１
が、ほぼ下アーム駆動電源３５の電圧に等しくなるま
で、下アーム駆動電源３５の正側端子からダイオード４
２〜４４を通して充電される。
【００１８】インバータ回路５の駆動装置４５は、上述
の上アーム駆動回路２９〜３１、下アーム駆動回路３２
〜３４、上アーム駆動電源３６〜３８、下アーム駆動電
源３５に加え、インバータ回路５を制御するための制御
手段たる制御回路４６から構成されている。この制御回
路４６は、マイクロコンピュータを主体として構成され
ている。
の上アーム駆動回路２９〜３１、下アーム駆動回路３２
〜３４、上アーム駆動電源３６〜３８、下アーム駆動電
源３５に加え、インバータ回路５を制御するための制御
手段たる制御回路４６から構成されている。この制御回
路４６は、マイクロコンピュータを主体として構成され
ている。
【００１９】制御回路４６は、ロータリーエンコーダ２
８からのＡ信号、Ｂ信号、及びＺ信号を入力して、図示
しない論理回路によって永久磁石モータ２７のロータ回
転位置を得るとともに、その回転位置の変化に基づいて
回転数を検出する。そして、図示しない速度制御回路に
おいて、回転数指令値と回転数検出値との差分に基づく
フィードバック制御を行い、永久磁石モータ２７に対す
る電圧指令値を作成する。この電圧指令値は図示しない
ＰＷＭ回路において正弦波ＰＷＭ変調が施され、その結
果得られたパルス波形の駆動信号を上アーム駆動回路２
９〜３１と下アーム駆動回路３２〜３４に出力するよう
になっている。
８からのＡ信号、Ｂ信号、及びＺ信号を入力して、図示
しない論理回路によって永久磁石モータ２７のロータ回
転位置を得るとともに、その回転位置の変化に基づいて
回転数を検出する。そして、図示しない速度制御回路に
おいて、回転数指令値と回転数検出値との差分に基づく
フィードバック制御を行い、永久磁石モータ２７に対す
る電圧指令値を作成する。この電圧指令値は図示しない
ＰＷＭ回路において正弦波ＰＷＭ変調が施され、その結
果得られたパルス波形の駆動信号を上アーム駆動回路２
９〜３１と下アーム駆動回路３２〜３４に出力するよう
になっている。
【００２０】また、詳しくは後述するが、制御回路４６
は、永久磁石モータ２７の運転前に下アーム駆動回路３
２〜３４に対し、回転数に応じたデューティ比を有する
オン・オフ駆動信号を出力するようになっており、これ
により上アーム駆動電源３６〜３８のコンデンサ３９〜
４１が初期充電される。さらに、この初期充電中におけ
るオン・オフ回数についても回転数に応じて予め設定さ
れている。
は、永久磁石モータ２７の運転前に下アーム駆動回路３
２〜３４に対し、回転数に応じたデューティ比を有する
オン・オフ駆動信号を出力するようになっており、これ
により上アーム駆動電源３６〜３８のコンデンサ３９〜
４１が初期充電される。さらに、この初期充電中におけ
るオン・オフ回数についても回転数に応じて予め設定さ
れている。
【００２１】次に本実施例の作用について図２乃至図４
も参照して説明する。まず、上アーム駆動電源３６〜３
８のコンデンサ３９〜４１が十分に充電されている状態
において、制御回路４６が運転を開始すると、ＰＷＭ制
御された正弦波状の交流電圧がインバータ回路５から出
力され、永久磁石モータ２７が回転駆動される。この場
合、上アーム駆動回路２９〜３１は、夫々上アームスイ
ッチング素子１４〜１６をオンさせるためにコンデンサ
３９〜４１に充電された電荷を消費する。しかし、運転
中においては下アームスイッチング素子１７〜１９は絶
えずオン・オフを繰り返しているので、コンデンサ３９
〜４１は、夫々下アームスイッチング素子１７〜１９の
オン期間中に下アーム駆動電源３５からダイオード４２
〜４４を通して充電される。従って、永久磁石モータ２
７の運転中に上アーム駆動電源３６〜３８の電圧が低下
することはない。
も参照して説明する。まず、上アーム駆動電源３６〜３
８のコンデンサ３９〜４１が十分に充電されている状態
において、制御回路４６が運転を開始すると、ＰＷＭ制
御された正弦波状の交流電圧がインバータ回路５から出
力され、永久磁石モータ２７が回転駆動される。この場
合、上アーム駆動回路２９〜３１は、夫々上アームスイ
ッチング素子１４〜１６をオンさせるためにコンデンサ
３９〜４１に充電された電荷を消費する。しかし、運転
中においては下アームスイッチング素子１７〜１９は絶
えずオン・オフを繰り返しているので、コンデンサ３９
〜４１は、夫々下アームスイッチング素子１７〜１９の
オン期間中に下アーム駆動電源３５からダイオード４２
〜４４を通して充電される。従って、永久磁石モータ２
７の運転中に上アーム駆動電源３６〜３８の電圧が低下
することはない。
【００２２】一方、制御回路４６が長時間にわたり停止
状態にある場合には、上アーム駆動電源３６〜３８のコ
ンデンサ３９〜４１が徐々に放電してしまうので、運転
に先立って上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電が必
要となる。このとき、インバータ回路５が停止中である
にも関わらず、風を受けたファンによって永久磁石モー
タ２７が回転していることがある。このような場合に、
下アームスイッチング素子１７〜１９をオン・オフ駆動
して上アーム駆動電源３６〜３８を初期充電すると、前
述したように昇圧チョッパ（例えばＵ相に関しては巻線
２７ｕ、スイッチング素子１７、及び還流ダイオード２
０）と同様な作用が発生し、直流電源回路２に過電圧が
発生する虞がある。
状態にある場合には、上アーム駆動電源３６〜３８のコ
ンデンサ３９〜４１が徐々に放電してしまうので、運転
に先立って上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電が必
要となる。このとき、インバータ回路５が停止中である
にも関わらず、風を受けたファンによって永久磁石モー
タ２７が回転していることがある。このような場合に、
下アームスイッチング素子１７〜１９をオン・オフ駆動
して上アーム駆動電源３６〜３８を初期充電すると、前
述したように昇圧チョッパ（例えばＵ相に関しては巻線
２７ｕ、スイッチング素子１７、及び還流ダイオード２
０）と同様な作用が発生し、直流電源回路２に過電圧が
発生する虞がある。
【００２３】そこで、制御回路４６は、上アーム駆動電
源３６〜３８の初期充電に際し、下アームスイッチング
素子１７〜１９の駆動信号（以下、下アーム駆動信号と
称す）のデューティ比を図２の実線に示すように回転数
に基づいて決定するようになっている。すなわち、初期
充電中における回転数が高いほど、それに比例して下ア
ーム駆動信号のデューティ比を下げるように動作する。
図３は、このときの下アーム駆動信号波形を示したもの
である。回転数に依らず周期Ｔは一定で、回転数が高い
ほどオン期間Ｗが短くなっている。なお、初期充電中
は、上アームスイッチング素子１４〜１６は常にオフに
なっており、また各相の下アーム駆動信号は同期して与
える必要はなく夫々任意のタイミングで与えても良い。
源３６〜３８の初期充電に際し、下アームスイッチング
素子１７〜１９の駆動信号（以下、下アーム駆動信号と
称す）のデューティ比を図２の実線に示すように回転数
に基づいて決定するようになっている。すなわち、初期
充電中における回転数が高いほど、それに比例して下ア
ーム駆動信号のデューティ比を下げるように動作する。
図３は、このときの下アーム駆動信号波形を示したもの
である。回転数に依らず周期Ｔは一定で、回転数が高い
ほどオン期間Ｗが短くなっている。なお、初期充電中
は、上アームスイッチング素子１４〜１６は常にオフに
なっており、また各相の下アーム駆動信号は同期して与
える必要はなく夫々任意のタイミングで与えても良い。
【００２４】このような下アーム駆動信号によって上ア
ーム駆動電源３６〜３８を初期充電する理由は、回転数
に略比例して発生する永久磁石モータ２７の誘起電圧が
高いほどオン期間Ｗを短くして、オン期間中に誘起電圧
によって発生するモータ電流の増大を抑えるためであ
る。その結果、下アーム駆動信号がオンからオフになっ
た時に直流電源回路２に回生されるエネルギーを小さく
抑えることができる。
ーム駆動電源３６〜３８を初期充電する理由は、回転数
に略比例して発生する永久磁石モータ２７の誘起電圧が
高いほどオン期間Ｗを短くして、オン期間中に誘起電圧
によって発生するモータ電流の増大を抑えるためであ
る。その結果、下アーム駆動信号がオンからオフになっ
た時に直流電源回路２に回生されるエネルギーを小さく
抑えることができる。
【００２５】さらに、制御回路４６は、インバータ回路
５の運転開始前の初期充電時間を必要最小限に短縮する
とともに、不足充電のまま運転が開始されるのを防ぐた
め、初期充電中における下アームスイッチング素子１７
〜１９の最適なオン・オフ回数を、図２の破線に示すよ
うに回転数に基づいて決定するようになっている。すな
わち、初期充電中における回転数が高いほど、それに比
例して下アーム駆動信号のオン・オフ回数を増やすよう
に動作する。このようにすれば、回転数が高くなるにつ
れオン期間Ｗが狭まり、１回のオン・オフにより上アー
ム駆動電源３６〜３８に充電される電荷量が減少して
も、その分オン・オフ回数を増やすので不足充電となる
ことを防止することができる。
５の運転開始前の初期充電時間を必要最小限に短縮する
とともに、不足充電のまま運転が開始されるのを防ぐた
め、初期充電中における下アームスイッチング素子１７
〜１９の最適なオン・オフ回数を、図２の破線に示すよ
うに回転数に基づいて決定するようになっている。すな
わち、初期充電中における回転数が高いほど、それに比
例して下アーム駆動信号のオン・オフ回数を増やすよう
に動作する。このようにすれば、回転数が高くなるにつ
れオン期間Ｗが狭まり、１回のオン・オフにより上アー
ム駆動電源３６〜３８に充電される電荷量が減少して
も、その分オン・オフ回数を増やすので不足充電となる
ことを防止することができる。
【００２６】以上のように本実施例によれば、永久磁石
モータ２７を駆動するインバータ回路５の駆動装置４５
において、制御回路４６は、チャージポンプ方式の上ア
ーム駆動電源３６〜３８の初期充電に際し、永久磁石モ
ータ２７の回転数に比例して下アーム駆動信号のデュー
ティ比を下げるように動作する。従って、運転前にファ
ンからの回転力を受けて永久磁石モータ２７が回転して
いるような場合であっても、下アームスイッチング素子
１７〜１９がオンしている間に誘起電圧によって生じる
モータ電流を一定値以下に抑制することができ、直流電
源回路２の電圧増加を予め予定されている過電圧レベル
よりも小さく抑えつつ上アーム駆動電源３６〜３８を初
期充電することができる。
モータ２７を駆動するインバータ回路５の駆動装置４５
において、制御回路４６は、チャージポンプ方式の上ア
ーム駆動電源３６〜３８の初期充電に際し、永久磁石モ
ータ２７の回転数に比例して下アーム駆動信号のデュー
ティ比を下げるように動作する。従って、運転前にファ
ンからの回転力を受けて永久磁石モータ２７が回転して
いるような場合であっても、下アームスイッチング素子
１７〜１９がオンしている間に誘起電圧によって生じる
モータ電流を一定値以下に抑制することができ、直流電
源回路２の電圧増加を予め予定されている過電圧レベル
よりも小さく抑えつつ上アーム駆動電源３６〜３８を初
期充電することができる。
【００２７】加えて、初期充電時の下アーム駆動信号の
オン・オフ回数を予め設定するとともに、そのオン・オ
フ回数を回転数に比例して増加させるので、過充電や不
足充電を防ぎ最適に上アーム駆動電源３６〜３８を初期
充電することができる。
オン・オフ回数を予め設定するとともに、そのオン・オ
フ回数を回転数に比例して増加させるので、過充電や不
足充電を防ぎ最適に上アーム駆動電源３６〜３８を初期
充電することができる。
【００２８】なお、制御回路４６は、上アーム駆動電源
３６〜３８の初期充電に際し、下アーム駆動信号の周波
数を図２の一点鎖線に示すように回転数に基づいて決定
するようにしても良い。すなわち、初期充電中における
回転数が高いほど、それに比例して下アーム駆動信号の
周波数を上げるように動作させる。図４は、このときの
下アーム駆動信号波形を示したもので、デューティ比は
一定のままで、回転数が高いほど周期Ｔが短くなってい
る。
３６〜３８の初期充電に際し、下アーム駆動信号の周波
数を図２の一点鎖線に示すように回転数に基づいて決定
するようにしても良い。すなわち、初期充電中における
回転数が高いほど、それに比例して下アーム駆動信号の
周波数を上げるように動作させる。図４は、このときの
下アーム駆動信号波形を示したもので、デューティ比は
一定のままで、回転数が高いほど周期Ｔが短くなってい
る。
【００２９】このように下アーム駆動信号の周波数を可
変するのも、デューティ比を可変する上述の場合と同様
であり、誘起電圧が高いほど周波数を上げることにより
オン期間Ｗを短くして、オン期間中に誘起電圧によって
生じるモータ電流の増大を抑えるためである。その結
果、上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電中における
直流電源回路２の電圧増加を抑えることができる。ま
た、この場合にも、下アーム駆動信号のオン・オフ回数
を図２の破線に示すように設定することにより、過充電
や不足充電を防止することができる。
変するのも、デューティ比を可変する上述の場合と同様
であり、誘起電圧が高いほど周波数を上げることにより
オン期間Ｗを短くして、オン期間中に誘起電圧によって
生じるモータ電流の増大を抑えるためである。その結
果、上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電中における
直流電源回路２の電圧増加を抑えることができる。ま
た、この場合にも、下アーム駆動信号のオン・オフ回数
を図２の破線に示すように設定することにより、過充電
や不足充電を防止することができる。
【００３０】次に、本発明の第２実施例について図５を
参照して説明する。なお、図５において図１と同一構成
部分には同一の符号を付して説明を省略し、以下異なる
構成をもつ部分についてのみ説明する。
参照して説明する。なお、図５において図１と同一構成
部分には同一の符号を付して説明を省略し、以下異なる
構成をもつ部分についてのみ説明する。
【００３１】インバータ回路及び駆動装置の電気的構成
を示す図５において、制御手段としての制御回路４７
は、制御回路４６と同様に、永久磁石モータ２７の運転
開始前に図２の実線で示すデューティ比または一点鎖線
で示す周波数を有するオン・オフ駆動信号を下アーム駆
動回路３２〜３４に対して出力し、上アーム駆動電源３
６〜３８を初期充電する。また、制御回路４６に備えら
れていた初期充電時におけるオン・オフ回数の設定機能
に代えて、積算時間計測手段としての積算時間計測回路
４８を有している。この積算時間計測回路４８はタイマ
ーを主体として構成されており、初期充電中における各
相毎の下アームスイッチング素子１７〜１９のオン時間
の累計時間を計測するとともに、各相毎の累計時間がす
べて所定値以上となった時点で、初期充電を終えて永久
磁石モータ２７の運転を開始するように動作する。な
お、永久磁石モータ２７の運転中は積算時間計測回路４
８は機能しない。
を示す図５において、制御手段としての制御回路４７
は、制御回路４６と同様に、永久磁石モータ２７の運転
開始前に図２の実線で示すデューティ比または一点鎖線
で示す周波数を有するオン・オフ駆動信号を下アーム駆
動回路３２〜３４に対して出力し、上アーム駆動電源３
６〜３８を初期充電する。また、制御回路４６に備えら
れていた初期充電時におけるオン・オフ回数の設定機能
に代えて、積算時間計測手段としての積算時間計測回路
４８を有している。この積算時間計測回路４８はタイマ
ーを主体として構成されており、初期充電中における各
相毎の下アームスイッチング素子１７〜１９のオン時間
の累計時間を計測するとともに、各相毎の累計時間がす
べて所定値以上となった時点で、初期充電を終えて永久
磁石モータ２７の運転を開始するように動作する。な
お、永久磁石モータ２７の運転中は積算時間計測回路４
８は機能しない。
【００３２】このような構成によれば、上アーム駆動電
源３６〜３８の初期充電中において、積算時間計測回路
４８が初期電圧０［Ｖ］のコンデンサ３９〜４１を十分
に充電するのに必要な所定の時間だけ各相の下アームス
イッチング素子１７〜１９をオンさせるので、過充電や
不足充電となることがなく、必要最小限の充電時間で上
アーム駆動電源３６〜３８を確実に初期充電することが
できる。
源３６〜３８の初期充電中において、積算時間計測回路
４８が初期電圧０［Ｖ］のコンデンサ３９〜４１を十分
に充電するのに必要な所定の時間だけ各相の下アームス
イッチング素子１７〜１９をオンさせるので、過充電や
不足充電となることがなく、必要最小限の充電時間で上
アーム駆動電源３６〜３８を確実に初期充電することが
できる。
【００３３】次に、本発明の第３実施例について図６を
参照して説明する。なお、図１と同一構成部分には同一
の符号を付して説明を省略し、以下異なる構成をもつ部
分についてのみ説明する。
参照して説明する。なお、図１と同一構成部分には同一
の符号を付して説明を省略し、以下異なる構成をもつ部
分についてのみ説明する。
【００３４】インバータ回路及び駆動装置の電気的構成
を示す図６において、電流検出器４９は、例えばホール
素子等から構成されており、永久磁石モータ２７のＵ、
Ｖ、Ｗ各相の相電流を検出して制御回路５０に対して出
力するようになっている。
を示す図６において、電流検出器４９は、例えばホール
素子等から構成されており、永久磁石モータ２７のＵ、
Ｖ、Ｗ各相の相電流を検出して制御回路５０に対して出
力するようになっている。
【００３５】制御手段としての制御回路５０は、制御回
路４６と同様に論理回路、速度制御回路、及びＰＷＭ回
路（何れも図示せず）を有しており、永久磁石モータ２
７の運転前に下アーム駆動回路３２〜３４に対しオン・
オフ駆動信号を出力することにより、上アーム駆動電源
３６〜３８を初期充電するようになっている。また、電
流検出器４９からの各相の相電流を入力してその実効値
（相電流検出値）を得るようになっている。さらに、各
相毎に初期充電期間にのみ機能する図示しない比較器を
備えており、相電流が永久磁石モータ２７からインバー
タ回路５へと流入する向きであって予め設定された上限
設定値を越えるとその相の下アーム駆動信号をオフし、
相電流検出値が予め設定された下限設定値を下回るとそ
の相の下アーム駆動信号をオンするように構成されてい
る。
路４６と同様に論理回路、速度制御回路、及びＰＷＭ回
路（何れも図示せず）を有しており、永久磁石モータ２
７の運転前に下アーム駆動回路３２〜３４に対しオン・
オフ駆動信号を出力することにより、上アーム駆動電源
３６〜３８を初期充電するようになっている。また、電
流検出器４９からの各相の相電流を入力してその実効値
（相電流検出値）を得るようになっている。さらに、各
相毎に初期充電期間にのみ機能する図示しない比較器を
備えており、相電流が永久磁石モータ２７からインバー
タ回路５へと流入する向きであって予め設定された上限
設定値を越えるとその相の下アーム駆動信号をオフし、
相電流検出値が予め設定された下限設定値を下回るとそ
の相の下アーム駆動信号をオンするように構成されてい
る。
【００３６】次に、永久磁石モータ２７が回転している
場合の上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電時におけ
る本実施例の作用について説明する。制御回路５０は、
初期充電を開始すると下アーム駆動回路３２〜３４に対
しオンの下アーム駆動信号を与える。これにより、Ｕ、
Ｖ、Ｗ各相の上アーム駆動電源３６〜３８が徐々に初期
充電されるが、同時に永久磁石モータ２７の誘起電圧に
よって各相の相電流が変化する。制御回路５０は、常に
各相の相電流を検出しており、各相の相電流検出値が上
限設定値を越えた時には、その相の下アーム駆動回路に
対してオフの下アーム駆動信号を与える。一方、下アー
ムスイッチング素子がオフしている相の電流が下限設定
値を下回ったときには、再びその相の下アーム駆動回路
に対してオンの下アーム駆動信号を与える。このような
スイッチング動作を繰り返すことにより、モータ電流を
上限設定値以下に抑えながら上アーム駆動電源３６〜３
８を初期充電することができる。
場合の上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電時におけ
る本実施例の作用について説明する。制御回路５０は、
初期充電を開始すると下アーム駆動回路３２〜３４に対
しオンの下アーム駆動信号を与える。これにより、Ｕ、
Ｖ、Ｗ各相の上アーム駆動電源３６〜３８が徐々に初期
充電されるが、同時に永久磁石モータ２７の誘起電圧に
よって各相の相電流が変化する。制御回路５０は、常に
各相の相電流を検出しており、各相の相電流検出値が上
限設定値を越えた時には、その相の下アーム駆動回路に
対してオフの下アーム駆動信号を与える。一方、下アー
ムスイッチング素子がオフしている相の電流が下限設定
値を下回ったときには、再びその相の下アーム駆動回路
に対してオンの下アーム駆動信号を与える。このような
スイッチング動作を繰り返すことにより、モータ電流を
上限設定値以下に抑えながら上アーム駆動電源３６〜３
８を初期充電することができる。
【００３７】このような本実施例によれば、制御回路５
０が、永久磁石モータ２７の相電流検出値が常に上限設
定値以下となるように下アームスイッチング素子１７〜
１９をオン・オフ制御するので、ファンによって永久磁
石モータ２７が回転している場合であっても、直流電源
回路２に過大な電圧を生ずることなく上アーム駆動電源
３６〜３８を初期充電することができる。また、本実施
例では、コンデンサ３９〜４１の充電電流が過大となら
ないオン時間の範囲内においては、相電流が上限設定値
を越えない限り、下アームスイッチング素子１７〜１９
をオンさせ続けることができるので、より短い時間で初
期充電を完了することができる。
０が、永久磁石モータ２７の相電流検出値が常に上限設
定値以下となるように下アームスイッチング素子１７〜
１９をオン・オフ制御するので、ファンによって永久磁
石モータ２７が回転している場合であっても、直流電源
回路２に過大な電圧を生ずることなく上アーム駆動電源
３６〜３８を初期充電することができる。また、本実施
例では、コンデンサ３９〜４１の充電電流が過大となら
ないオン時間の範囲内においては、相電流が上限設定値
を越えない限り、下アームスイッチング素子１７〜１９
をオンさせ続けることができるので、より短い時間で初
期充電を完了することができる。
【００３８】なお、本実施例においても、第１実施例と
同様にして、モータ電流検出値に応じたデューティ比ま
たは周波数を有した下アーム駆動信号によって下アーム
スイッチング素子１７〜１９をオン・オフ駆動すること
により、上アーム駆動電源３６〜３８を初期充電しても
良い。この場合には、図２の横軸を相電流検出値と置き
換えた上で、図２に示す関係を適用することができる。
その結果、相電流検出値に比例して下アームスイッチン
グ素子１７〜１９のオン期間Ｗが短くなるので、直流電
源回路２へ回生されるエネルギーを制限しながら上アー
ム駆動電源３６〜３８を初期充電することができる。
同様にして、モータ電流検出値に応じたデューティ比ま
たは周波数を有した下アーム駆動信号によって下アーム
スイッチング素子１７〜１９をオン・オフ駆動すること
により、上アーム駆動電源３６〜３８を初期充電しても
良い。この場合には、図２の横軸を相電流検出値と置き
換えた上で、図２に示す関係を適用することができる。
その結果、相電流検出値に比例して下アームスイッチン
グ素子１７〜１９のオン期間Ｗが短くなるので、直流電
源回路２へ回生されるエネルギーを制限しながら上アー
ム駆動電源３６〜３８を初期充電することができる。
【００３９】さらに、相電流に代えて永久磁石モータ２
７の各相毎の端子電圧を検出し、制御回路５０において
その実効値（端子電圧検出値）を得るとともに、その端
子電圧検出値に応じたデューティ比または周波数を有し
た下アーム駆動信号を用いて上アーム駆動電源３６〜３
８を初期充電しても良い。この場合には、図２の横軸を
端子電圧検出値と置き換えた上で、図２に示す関係を適
用する。これは、下アームスイッチング素子１７〜１９
をオンしたときの相電流が、永久磁石モータ２７の端子
に現れる電圧つまり誘起電圧に依存して決まるからであ
る。これにより、初期充電中における相電流の増加を抑
え、以て直流電源回路２の過電圧の発生を防止すること
ができる。
７の各相毎の端子電圧を検出し、制御回路５０において
その実効値（端子電圧検出値）を得るとともに、その端
子電圧検出値に応じたデューティ比または周波数を有し
た下アーム駆動信号を用いて上アーム駆動電源３６〜３
８を初期充電しても良い。この場合には、図２の横軸を
端子電圧検出値と置き換えた上で、図２に示す関係を適
用する。これは、下アームスイッチング素子１７〜１９
をオンしたときの相電流が、永久磁石モータ２７の端子
に現れる電圧つまり誘起電圧に依存して決まるからであ
る。これにより、初期充電中における相電流の増加を抑
え、以て直流電源回路２の過電圧の発生を防止すること
ができる。
【００４０】次に、本発明の第４実施例について図７を
参照して説明する。なお、図１と同一構成部分には同一
の符号を付して説明を省略し、異なった構成部分につい
てのみ説明する。
参照して説明する。なお、図１と同一構成部分には同一
の符号を付して説明を省略し、異なった構成部分につい
てのみ説明する。
【００４１】インバータ回路及び駆動装置の電気的構成
を示す図７において、電流検出器５１は、例えばホール
素子等から構成されており、平滑コンデンサ１３とイン
バータ回路５との間の高電位電源線３に流れる直流リン
ク電流を検出して制御回路５２に対して出力するように
なっている。
を示す図７において、電流検出器５１は、例えばホール
素子等から構成されており、平滑コンデンサ１３とイン
バータ回路５との間の高電位電源線３に流れる直流リン
ク電流を検出して制御回路５２に対して出力するように
なっている。
【００４２】制御手段としての制御回路５２は、制御回
路４６と同様に論理回路、速度制御回路、及びＰＷＭ回
路（何れも図示せず）を有している。また、永久磁石モ
ータ２７の運転前に、下アーム駆動回路３２〜３４に対
し直流リンク電流に応じたデューティ比または周波数を
有したオン・オフ駆動信号を出力することにより、上ア
ーム駆動電源３６〜３８を初期充電するようになってい
る。このときのデューティ比または周波数の設定もま
た、図２の横軸を直流リンク電流に置き換えた上で、図
２に示す関係を適用することができる。なお、直流リン
ク電流は、インバータ回路５から直流電源回路２へと回
生される向きを正とする。
路４６と同様に論理回路、速度制御回路、及びＰＷＭ回
路（何れも図示せず）を有している。また、永久磁石モ
ータ２７の運転前に、下アーム駆動回路３２〜３４に対
し直流リンク電流に応じたデューティ比または周波数を
有したオン・オフ駆動信号を出力することにより、上ア
ーム駆動電源３６〜３８を初期充電するようになってい
る。このときのデューティ比または周波数の設定もま
た、図２の横軸を直流リンク電流に置き換えた上で、図
２に示す関係を適用することができる。なお、直流リン
ク電流は、インバータ回路５から直流電源回路２へと回
生される向きを正とする。
【００４３】すなわち、図２の実線で示すように直流リ
ンク電流に比例して下アーム駆動信号のデューティ比を
下げ、或いは一点鎖線で示すように直流リンク電流に比
例して下アーム駆動信号の周波数を上げるように動作す
るので、直流リンク電流に比例して下アームスイッチン
グ素子１７〜１９のオン期間Ｗが短くなる。従って、回
生エネルギーとしての直流リンク電流を一定値以下に抑
制でき、直流電源回路２に過電圧が発生することなく上
アーム駆動電源３６〜３８を初期充電することができ
る。
ンク電流に比例して下アーム駆動信号のデューティ比を
下げ、或いは一点鎖線で示すように直流リンク電流に比
例して下アーム駆動信号の周波数を上げるように動作す
るので、直流リンク電流に比例して下アームスイッチン
グ素子１７〜１９のオン期間Ｗが短くなる。従って、回
生エネルギーとしての直流リンク電流を一定値以下に抑
制でき、直流電源回路２に過電圧が発生することなく上
アーム駆動電源３６〜３８を初期充電することができ
る。
【００４４】次に、本発明の第５実施例について図８を
参照して説明する。なお、図７と同一構成部分には同一
の符号を付して説明を省略し、異なった構成部分につい
てのみ説明する。
参照して説明する。なお、図７と同一構成部分には同一
の符号を付して説明を省略し、異なった構成部分につい
てのみ説明する。
【００４５】インバータ回路及び駆動装置の電気的構成
を示す図８において、電圧検出回路５３は抵抗分圧によ
って直流電源回路２の直流電圧を検出し、制御回路５４
に対して出力するようになっている。
を示す図８において、電圧検出回路５３は抵抗分圧によ
って直流電源回路２の直流電圧を検出し、制御回路５４
に対して出力するようになっている。
【００４６】制御手段としての制御回路５４は、永久磁
石モータ２７の運転前に、下アーム駆動回路３２〜３４
に対し直流電圧検出値に応じたデューティ比または周波
数を有したオン・オフ駆動信号を出力することにより、
上アーム駆動電源３６〜３８を初期充電するようになっ
ている。このときのデューティ比または周波数の設定も
また、図２の横軸を直流電圧に置き換えた上で、図２に
実線または一点鎖線で示す関係を適用することができ
る。
石モータ２７の運転前に、下アーム駆動回路３２〜３４
に対し直流電圧検出値に応じたデューティ比または周波
数を有したオン・オフ駆動信号を出力することにより、
上アーム駆動電源３６〜３８を初期充電するようになっ
ている。このときのデューティ比または周波数の設定も
また、図２の横軸を直流電圧に置き換えた上で、図２に
実線または一点鎖線で示す関係を適用することができ
る。
【００４７】本実施例によれば、直流電源回路２の直流
電圧を検出し、その直流電圧検出値に比例して下アーム
スイッチング素子１７〜１９のオン期間Ｗを短くするの
で、上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電中における
直流電源回路２の過電圧をより確実に防止することがで
きる。
電圧を検出し、その直流電圧検出値に比例して下アーム
スイッチング素子１７〜１９のオン期間Ｗを短くするの
で、上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電中における
直流電源回路２の過電圧をより確実に防止することがで
きる。
【００４８】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような拡張または
変更が可能である。第３実施例乃至第５実施例において
も、積算時間計測回路４８を設けることができる。これ
により、上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電におい
て、過充電や不足充電を防止することができる。
例に限定されるものではなく、以下のような拡張または
変更が可能である。第３実施例乃至第５実施例において
も、積算時間計測回路４８を設けることができる。これ
により、上アーム駆動電源３６〜３８の初期充電におい
て、過充電や不足充電を防止することができる。
【００４９】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、永久磁石モ
ータ駆動用のインバータ回路の駆動装置であって、その
駆動装置の制御手段は、永久磁石モータの運転前に、下
アーム駆動回路に対して、永久磁石モータの回転数に応
じたデューティ比または周波数を有するオン・オフ駆動
信号を出力することにより、チャージポンプ方式の上ア
ーム駆動電源を初期充電するように構成する。この構成
によれば、永久磁石モータの誘起電圧に応じて下アーム
スイッチング素子のオン時間を制御できるので、永久磁
石モータが回転している場合において直流電源回路に回
生されるエネルギーを制限することができ、直流電源回
路の電圧上昇を抑えることができる。
ータ駆動用のインバータ回路の駆動装置であって、その
駆動装置の制御手段は、永久磁石モータの運転前に、下
アーム駆動回路に対して、永久磁石モータの回転数に応
じたデューティ比または周波数を有するオン・オフ駆動
信号を出力することにより、チャージポンプ方式の上ア
ーム駆動電源を初期充電するように構成する。この構成
によれば、永久磁石モータの誘起電圧に応じて下アーム
スイッチング素子のオン時間を制御できるので、永久磁
石モータが回転している場合において直流電源回路に回
生されるエネルギーを制限することができ、直流電源回
路の電圧上昇を抑えることができる。
【００５０】また、制御手段は、永久磁石モータの駆動
前における下アームスイッチング素子のオン・オフ回数
を永久磁石モータの回転数に応じて決定するので、充電
完了後の不必要な充電を避けることができるとともに、
十分に上アーム駆動電源を初期充電することができる。
前における下アームスイッチング素子のオン・オフ回数
を永久磁石モータの回転数に応じて決定するので、充電
完了後の不必要な充電を避けることができるとともに、
十分に上アーム駆動電源を初期充電することができる。
【００５１】さらに、制御手段は、永久磁石モータの駆
動前に、下アーム駆動回路に対して、永久磁石モータの
電流や端子電圧、または直流リンク電流や直流電源回路
の直流電圧に応じたオン・オフ駆動信号を出力すること
により、上アーム駆動電源を初期充電するように構成す
る。従って、永久磁石モータが回転している場合であっ
ても、初期充電中に直流電源回路の電圧が異常に上昇す
るような事態を防ぐことができる。
動前に、下アーム駆動回路に対して、永久磁石モータの
電流や端子電圧、または直流リンク電流や直流電源回路
の直流電圧に応じたオン・オフ駆動信号を出力すること
により、上アーム駆動電源を初期充電するように構成す
る。従って、永久磁石モータが回転している場合であっ
ても、初期充電中に直流電源回路の電圧が異常に上昇す
るような事態を防ぐことができる。
【００５２】加えて、下アームスイッチング素子のオン
時間の累計時間が所定値以上になると永久磁石モータの
運転を開始する積算時間計測手段を設けたので、過充電
や不足充電となることなく、最適に上アーム駆動電源を
初期充電することができる。
時間の累計時間が所定値以上になると永久磁石モータの
運転を開始する積算時間計測手段を設けたので、過充電
や不足充電となることなく、最適に上アーム駆動電源を
初期充電することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示すインバータ回路及び
その駆動装置の電気的構成図
その駆動装置の電気的構成図
【図２】初期充電時における永久磁石モータの回転数と
下アーム駆動信号のデューティ比、周波数、及びオン・
オフ回数との関係を示す図
下アーム駆動信号のデューティ比、周波数、及びオン・
オフ回数との関係を示す図
【図３】回転数に応じてデューティ比を可変する場合の
下アーム駆動信号の波形図
下アーム駆動信号の波形図
【図４】回転数に応じて周波数を可変する場合の下アー
ム駆動信号の波形図
ム駆動信号の波形図
【図５】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図７】本発明の第４実施例を示す図１相当図
【図８】本発明の第５実施例を示す図１相当図
２は直流電源回路、５はインバータ回路、１４〜１６は
上アームスイッチング素子、１７〜１９は下アームスイ
ッチング素子、２０〜２５は還流ダイオード、２７は永
久磁石モータ、２９〜３１は上アーム駆動回路、３２〜
３４は下アーム駆動回路、３５は下アーム駆動電源、３
６〜３８は上アーム駆動電源、４５は駆動装置、４６、
４７、５０、５２、５４は制御回路（制御手段）、４８
は積算時間計測回路（積算時間計測手段）である。
上アームスイッチング素子、１７〜１９は下アームスイ
ッチング素子、２０〜２５は還流ダイオード、２７は永
久磁石モータ、２９〜３１は上アーム駆動回路、３２〜
３４は下アーム駆動回路、３５は下アーム駆動電源、３
６〜３８は上アーム駆動電源、４５は駆動装置、４６、
４７、５０、５２、５４は制御回路（制御手段）、４８
は積算時間計測回路（積算時間計測手段）である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平手 利昌 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 森田 真 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内
Claims (9)
- 【請求項１】 直流電源回路の高電位電源線と低電位電
源線との間に還流ダイオードを有する上アームスイッチ
ング素子及び下アームスイッチング素子の直列回路を接
続して構成される永久磁石モータ駆動用のインバータ回
路に対して、前記上アームスイッチング素子をオン・オ
フさせる上アーム駆動回路と、前記下アームスイッチン
グ素子をオン・オフさせる下アーム駆動回路と、この下
アーム駆動回路に直流電圧を供給する下アーム駆動電源
と、この下アーム駆動電源から前記下アームスイッチン
グ素子のオン・オフに基づき前記上アーム駆動回路に直
流電圧を供給するためのチャージポンプ方式の上アーム
駆動電源と、前記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出
力する制御手段とを備えたインバータ回路の駆動装置に
おいて、 前記制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記
下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの回転
数に応じたデューティ比を有するオン・オフ駆動信号を
出力することにより、前記上アーム駆動電源を初期充電
することを特徴とするインバータ回路の駆動装置。 - 【請求項２】 直流電源回路の高電位電源線と低電位電
源線との間に還流ダイオードを有する上アームスイッチ
ング素子及び下アームスイッチング素子の直列回路を接
続して構成される永久磁石モータ駆動用のインバータ回
路に対して、前記上アームスイッチング素子をオン・オ
フさせる上アーム駆動回路と、前記下アームスイッチン
グ素子をオン・オフさせる下アーム駆動回路と、この下
アーム駆動回路に直流電圧を供給する下アーム駆動電源
と、この下アーム駆動電源から前記下アームスイッチン
グ素子のオン・オフに基づき前記上アーム駆動回路に直
流電圧を供給するためのチャージポンプ方式の上アーム
駆動電源と、前記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出
力する制御手段とを備えたインバータ回路の駆動装置に
おいて、 前記制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記
下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの回転
数に応じた周波数を有するオン・オフ駆動信号を出力す
ることにより、前記上アーム駆動電源を初期充電するこ
とを特徴とするインバータ回路の駆動装置。 - 【請求項３】 直流電源回路の高電位電源線と低電位電
源線との間に還流ダイオードを有する上アームスイッチ
ング素子及び下アームスイッチング素子の直列回路を接
続して構成される永久磁石モータ駆動用のインバータ回
路に対して、前記上アームスイッチング素子をオン・オ
フさせる上アーム駆動回路と、前記下アームスイッチン
グ素子をオン・オフさせる下アーム駆動回路と、この下
アーム駆動回路に直流電圧を供給する下アーム駆動電源
と、この下アーム駆動電源から前記下アームスイッチン
グ素子のオン・オフに基づき前記上アーム駆動回路に直
流電圧を供給するためのチャージポンプ方式の上アーム
駆動電源と、前記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出
力する制御手段とを備えたインバータ回路の駆動装置に
おいて、 前記制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記
下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの回転
数に応じたデューティ比と周波数とを有するオン・オフ
駆動信号を出力することにより、前記上アーム駆動電源
を初期充電することを特徴とするインバータ回路の駆動
装置。 - 【請求項４】 制御手段は、永久磁石モータの駆動前に
おける下アームスイッチング素子のオン・オフ回数を前
記永久磁石モータの回転数に応じて決定することを特徴
とする請求項１乃至３の何れかに記載のインバータ回路
の駆動装置。 - 【請求項５】 直流電源回路の高電位電源線と低電位電
源線との間に還流ダイオードを有する上アームスイッチ
ング素子及び下アームスイッチング素子の直列回路を接
続して構成される永久磁石モータ駆動用のインバータ回
路に対して、前記上アームスイッチング素子をオン・オ
フさせる上アーム駆動回路と、前記下アームスイッチン
グ素子をオン・オフさせる下アーム駆動回路と、この下
アーム駆動回路に直流電圧を供給する下アーム駆動電源
と、この下アーム駆動電源から前記下アームスイッチン
グ素子のオン・オフに基づき前記上アーム駆動回路に直
流電圧を供給するためのチャージポンプ方式の上アーム
駆動電源と、前記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出
力する制御手段とを備えたインバータ回路の駆動装置に
おいて、 前記制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記
下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの電流
に応じたオン・オフ駆動信号を出力することにより、前
記上アーム駆動電源を初期充電することを特徴とするイ
ンバータ回路の駆動装置。 - 【請求項６】 直流電源回路の高電位電源線と低電位電
源線との間に還流ダイオードを有する上アームスイッチ
ング素子及び下アームスイッチング素子の直列回路を接
続して構成される永久磁石モータ駆動用のインバータ回
路に対して、前記上アームスイッチング素子をオン・オ
フさせる上アーム駆動回路と、前記下アームスイッチン
グ素子をオン・オフさせる下アーム駆動回路と、この下
アーム駆動回路に直流電圧を供給する下アーム駆動電源
と、この下アーム駆動電源から前記下アームスイッチン
グ素子のオン・オフに基づき前記上アーム駆動回路に直
流電圧を供給するためのチャージポンプ方式の上アーム
駆動電源と、前記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出
力する制御手段とを備えたインバータ回路の駆動装置に
おいて、 前記制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記
下アーム駆動回路に対して、前記高電位電源線または前
記低電位電源線に流れる電流に応じたオン・オフ駆動信
号を出力することにより、前記上アーム駆動電源を初期
充電することを特徴とするインバータ回路の駆動装置。 - 【請求項７】 直流電源回路の高電位電源線と低電位電
源線との間に還流ダイオードを有する上アームスイッチ
ング素子及び下アームスイッチング素子の直列回路を接
続して構成される永久磁石モータ駆動用のインバータ回
路に対して、前記上アームスイッチング素子をオン・オ
フさせる上アーム駆動回路と、前記下アームスイッチン
グ素子をオン・オフさせる下アーム駆動回路と、この下
アーム駆動回路に直流電圧を供給する下アーム駆動電源
と、この下アーム駆動電源から前記下アームスイッチン
グ素子のオン・オフに基づき前記上アーム駆動回路に直
流電圧を供給するためのチャージポンプ方式の上アーム
駆動電源と、前記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出
力する制御手段とを備えたインバータ回路の駆動装置に
おいて、 前記制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記
下アーム駆動回路に対して、前記永久磁石モータの端子
電圧に応じたオン・オフ駆動信号を出力することによ
り、前記上アーム駆動電源を初期充電することを特徴と
するインバータ回路の駆動装置。 - 【請求項８】 直流電源回路の高電位電源線と低電位電
源線との間に還流ダイオードを有する上アームスイッチ
ング素子及び下アームスイッチング素子の直列回路を接
続して構成される永久磁石モータ駆動用のインバータ回
路に対して、前記上アームスイッチング素子をオン・オ
フさせる上アーム駆動回路と、前記下アームスイッチン
グ素子をオン・オフさせる下アーム駆動回路と、この下
アーム駆動回路に直流電圧を供給する下アーム駆動電源
と、この下アーム駆動電源から前記下アームスイッチン
グ素子のオン・オフに基づき前記上アーム駆動回路に直
流電圧を供給するためのチャージポンプ方式の上アーム
駆動電源と、前記両駆動回路にオン・オフ駆動信号を出
力する制御手段とを備えたインバータ回路の駆動装置に
おいて、 前記制御手段は、前記永久磁石モータの駆動前に、前記
下アーム駆動回路に対して、前記直流電源回路の直流電
圧に応じたオン・オフ駆動信号を出力することにより、
前記上アーム駆動電源を初期充電することを特徴とする
インバータ回路の駆動装置。 - 【請求項９】 下アームスイッチング素子のオン時間の
累計時間が所定値以上になると永久磁石モータの駆動を
開始する積算時間計測手段を設けたことを特徴とする請
求項１乃至３または請求項５乃至８の何れかに記載のイ
ンバータ回路の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04544898A JP3515359B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | インバータ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04544898A JP3515359B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | インバータ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252987A true JPH11252987A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3515359B2 JP3515359B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=12719634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04544898A Expired - Lifetime JP3515359B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | インバータ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515359B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006267090A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | 転がり軸受ユニットの変位測定装置及び荷重測定装置 |
| JP2007209118A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2008015924A1 (fr) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Onduleur et son procédé de mise en route |
| JP2008029163A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電圧駆動型半導体スイッチング素子の駆動回路 |
| JP2008271637A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 電力変換回路、当該導体構造および電力用スイッチング素子 |
| JP2017139870A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP04544898A patent/JP3515359B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006267090A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | 転がり軸受ユニットの変位測定装置及び荷重測定装置 |
| JP2007209118A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP4488235B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2010-06-23 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2008029163A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電圧駆動型半導体スイッチング素子の駆動回路 |
| WO2008015924A1 (fr) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Onduleur et son procédé de mise en route |
| JP2008271637A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 電力変換回路、当該導体構造および電力用スイッチング素子 |
| JP2017139870A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3515359B2 (ja) | 2004-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7102903B2 (en) | Drive apparatus, control method for the drive apparatus, storage medium storing a program controlling the drive apparatus, and power output apparatus | |
| JP2007143392A (ja) | 可変速度駆動装置用の力率補正装置 | |
| JPS61224894A (ja) | 無刷子直流電動機 | |
| JPWO2014175046A1 (ja) | 電力変換装置及びその制御方法 | |
| JP2008109768A (ja) | モータ駆動用インバータ制御装置とそれを備えた機器 | |
| JP5729597B2 (ja) | 電動工具 | |
| JP4242679B2 (ja) | ブラシレス直流モータの制御装置及び方法 | |
| JP3515359B2 (ja) | インバータ回路 | |
| JP2012196723A (ja) | 電動工具 | |
| JP2009100558A (ja) | モータ駆動用インバータ制御装置 | |
| KR101449513B1 (ko) | 전력 반환 기능을 갖는 모터 구동장치 및 그의 구동방법 | |
| JP2005295626A (ja) | 発電機の駆動制御装置 | |
| JPH11316249A (ja) | 電流検出回路および過電流保護回路 | |
| JP2008005663A (ja) | 風力発電装置 | |
| JP6044854B2 (ja) | 電動工具 | |
| JP4622435B2 (ja) | インバータ制御装置および密閉型電動圧縮機 | |
| JP2001211654A (ja) | インバータ装置 | |
| JP2004023819A (ja) | 電源装置 | |
| JP4298896B2 (ja) | 動力出力装置 | |
| JPH10146093A (ja) | スイッチドリラクタンスモータの制御装置 | |
| WO2023112220A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| WO2018235190A1 (ja) | サイリスタ起動装置 | |
| JP2001037258A (ja) | インバータ装置 | |
| JP2006081328A (ja) | モータ駆動用インバータ制御装置 | |
| JP2004120965A (ja) | インバータシステム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080123 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090123 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100123 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110123 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140123 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |