JPS62193590A - 汎用ブラシレス直流フアン - Google Patents

汎用ブラシレス直流フアン

Info

Publication number
JPS62193590A
JPS62193590A JP62009197A JP919787A JPS62193590A JP S62193590 A JPS62193590 A JP S62193590A JP 62009197 A JP62009197 A JP 62009197A JP 919787 A JP919787 A JP 919787A JP S62193590 A JPS62193590 A JP S62193590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fan
voltage
speed
regulator
winding
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.)
Pending
Application number
JP62009197A
Other languages
English (en)
Inventor
フレッド・エイ・ブラウン
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.)
KOMEAA ROTORON Inc
Original Assignee
KOMEAA ROTORON Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KOMEAA ROTORON Inc filed Critical KOMEAA ROTORON Inc
Publication of JPS62193590A publication Critical patent/JPS62193590A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0811—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for dc motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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（ブラシなし）直流ファン（送風機
、すなわちブラシレス直流モータで駆動されるファン、
特に成る電圧範囲にわたってファンを運転（作動）させ
ることができ、ファンの速度と送風ことをプログラムる
、ことができ、温度追跡制限電流を得ることができ、ロ
ックされたロータ（回転子）を保護る、ことができる回
路を持つファンに関る、。
従来の技術 ブラシレス直流ファンは電子回路の冷却などに用いるの
にだんだん普及してきた。任意の大きさのファンは１つ
より多くの運転電圧（作動電圧）を持つことカメできる
。すなわち任意の大きさのファンは１２ボルトおよび２
４ボルトのモデルとる、ことができる。特定の運転電圧
の特定の大きさのファンに対してり、異なる送風量に対
して異なるモータ巻線、電子装置、および保護回路を用
いることができる。同じ大きさのファンで特性がこのよ
うに異なると、ハウジングの設計、ベンチュリ、および
インペラ（羽根車）により、適正な巻線と回路とを持つ
単一のモデルのファンの製作に比較して製作の制御に困
難があり、コストが高くなる。
しばしばファンの顧客はいくつかの異なるモデルのファ
ンを在庫しておいて、種々の製品に対る、異なる要求に
対処している。特定の所望の大きさのファンと入力電圧
とに対して単一の標準化されたブラシレス直流ファンが
用いられ、巻線を変えることなく、また回路を大巾に変
えることなくファンの特定の定格電圧に対してファンの
運転特性（動作特性）を単に設定る、のにファンの運転
特性を用いることができるようにプログラムる、装置を
設けることができるとき、ファンのメーカにとってはそ
の製作が、顧客にとっては注文と在庫とが大巾に簡単に
なる。それにはまた、在庫からまたは時間のかかる生産
ラインを変えることなく現在の生産、を迅速に増加させ
ることによりメーカが顧客の注文に迅速に答えることが
できるという利点がある。
従来のブラシレス直流ファンにおいては、ロックされた
ロータの保護は巻線とファンへの入力接続との間に直列
接続された正の温度係数（ＰＴＣ）のサーミスタによっ
てなされた。サーミスタは回路板上のステータ（固定子
）のすぐそばに支持された。その上、回路板はステータ
巻線の付活を制御る、整流検出装置および直流電流を整
流検出装置の制御下にある巻線に送る固定子巻線付活装
置を支持していた。ロックされたロータのために上昇し
た温度はサーミスタの抵抗を大巾に増大させ、インペラ
が不動にされたとき、特定のステータの巻線への電流を
低下させた。
始動の間、またはロータがロックされた状態のときにフ
ァンへの電流を制限る、ために、またはブラシレス直流
ファンへの印加電圧を変えるために本発明者は以前外部
電圧調整器を提案した。しかし１つの電圧調整器、特に
ファンの内部回路でファン電流の制限と電圧調整との両
方を行なうことは提案しなかった。モトローラ社のＬ旧
１７、ＬＭ２１７　、またはＬＭ３１７のような集積回
路が冷却電子回路用のファンの電源として用いることが
提案された。この回路は「調節」端子における電圧に依
存る、出力電圧を持つ３＠子装置である。ファンの顧客
は冷却のために所望の空気流を得るのに前記端子とアー
スとの間の抵抗値を選ぶことができることが示唆された
。このような分離された調整回路へ接続された抵抗素子
としてサーミスタを、温度を監視し、監視された温度に
基づいてファンを調節る、のに用いることができる。
ブラシレス直流モータにおいては、ロータ巻線の付活を
制御る、整流および付活回路の必要性は、そのような回
路を必要としない交流モータまたはブラシ型直流モータ
に比較してコストが増大る、ことによる商業上の妨害と
なることが長い間認識されていた。このことはブラシレ
ス直流ファンにも当てはまる。したがって、ブラシレス
直流ファンの全体のコストを引き下げるためにより少な
くより安い回路部品を選んでそのような回路のコストを
最小にる、努力が続けられた。さらに、ブラシレス直流
ファンの競争は主として価格の競争であって、このこと
によってもファンの内部回路を付加させないようにした
。
発明の概要 本発明のブラシレス直流ファンは、ファンのモータの巻
線への電流供給に関して、ファンの回路を持つ内部回路
板上の巻線電圧を決定（セット）る、、プログラムでき
る電圧調整器を含む電流制限巻線給電回路を含む。この
調整器は市販の集積回路（ＩＣ）である。この調整器は
ロータかロックされた状態でファンのモータを保護る、
のに適した熱保護をる、。さらに、特定の大きさのファ
ンに・対しては、この巻線給電回路によって種々のファ
ン定格電流および速度に対して同じ基本的回路および同
じに巻かれたステータを用いることができる。ファンの
メーカは単一の内部回路素子を選ぶことによってファン
の速度を選ぶことができるし、末端のユーザは特別に設
計されたリード線またはコネクタを用いて外部にたった
１つの回路素子を接続して速度を決めることができる一
マイクロプロセッサおよびＤ−Ａ変換器またはファンに
よって冷却される電子回路の一部でよい他の制御装置を
用いてファンのユーザは、設備（装置）の種々の運転に
必要とる、種々の空気流を得るために、ファンの速度を
プログラムる、ことができる。または、電圧調整器出力
をセットる、外部抵抗とじてサーミスタだけを接続る、
と、ファンはサーミスタの位置における温度変化に応答
して、高温に応じて速度を上げることができる。
本発明の巻線給電回路の複数の機能的利点のために、ブ
ラシレス直流ファンのコストを大巾に増大させることな
しに調整器ＩＣを導入る、ことができる。好ましい実施
例においては、電圧調整器とその関係した回路素子とは
内部ＰＣ（印刷回路）板に加えられるが、それらは正の
温度係数のサーミスタにとって代るので、部品コストの
増加は小さい。他のそれ程明らかではない節約は内部回
路のこの変更によって得られる。これらは電圧調整器と
それに関連した回路素子とを付加る、コストをさらに大
巾に減少させる。最終的には製造コストの節約は巻線給
電回路を付加る、ことから得られるべきである。ファン
の速度を決定る、電圧調整器を用いることにより、まさ
に基本的な１つの組のステータ巻線と、特定の大きさの
ファンに対る、標準の回路と、電圧定格とが与えられた
大きさのファンに種々の定格電圧と速度とを与える目的
で従来行なわれた変化にとって代ることができる。
本発明によって、特定の大きさのファンと入力電圧とに
おいては、異なる速度に対してもはやステータの巻線を
変える必要はない。従来は、速度を変えるのに、生産ラ
インを停止して巻線機をとり代えてワイヤ（線）のサイ
ズを変えるとともに線の巻数も変えた。これらの停止を
不要としたために能率が上がりコストが下った。本発明
によって、以前は最も重いワイヤの最少巻数が必要であ
った巻線は今や特定の大きさのファンのモータのすべて
のステータに巻かれる。より短い巻線時間が必要なので
、これは１ステータについての製造時間を節約る、。１
ボンドにつき重い（太い）ワイヤはコストが安いので、
これはコストの節約にもなる。ワイヤは大量に購入る、
ことができるので、価格が安くなり、購入と在庫とが簡
単になる。実際、適当なサイズのワイヤを必要な回数ス
テータに巻くのには不十分な空間しかなかったので、フ
ァン速度を決定る、この巻線給電回路を用いることによ
り、特定の入力電圧のファンに対して、巻線を選択る、
ことにより以前は不可能であった速度が可能になる。
ファンのすべての内部回路に加えて、電源としてファン
の外部に用いることを以前に提案されたものと類似の巻
線給電回路のＩｃ電圧調整器は、調節端子における電圧
に基づいて出力電圧を選択させる調節端子を持つ。調節
端子とアースとの間を接続る、抵抗またはツェナー・ダ
イオードの選択によって調整器の出力電圧、ファンのモ
ータのステータ巻線に印加される電圧、およびしたがっ
てファンの速度が決定される。巻線給電回路は電流制限
のために調整器とステータとの間に直列接続された抵抗
器を用いる。ファンのモータの、始動の間またはロータ
がロックされたときに起こるように過剰の電流が引き入
れられると、抵抗器の両端の電圧が電圧調整器の出力電
圧を低下させるのに用いられる。ロータがロックされる
と、電圧の低下は調整器の入力から出力まで最大の電圧
降下を起こさせるほど大きいので、調整器の熱保護をし
て：Ａ整器をしゃ断る、。
通常の２本の給電線に加えて、電圧調Ｕ器の調節端子か
らの単一線がファンのハウジングの外に引き出され、速
度決定用抵抗器、または変速サーミスタ、または制御部
材を接続る、ことにより上記のようにユーザはファンを
種々に制御る、ことができる。たとえば、ファンを低速
で運転しなければならないならば、または冷却すべき設
備の待機状態の間運転しないでおかなければならないな
らば、それは調節端子の外部リード線とアースとの間の
低抵抗器が行なう。ファンがマイクロプロセッサを基本
とした回路または他のデジタル回路を冷却る、とき、プ
ログラムされた抵抗が必要に応じて巻線給電回路の巻線
電圧を増減してファンの速度を増減させる。この目的の
ためにＤ−Ａ変換器を用いることができ、速度は設備の
予測される冷却の要求に合わせることができる。ファン
の一定の速度をセットる、のに単一の抵抗器を用いてさ
えファンのユーザはその方が適当なら可能な最高速度よ
り低く選ぶことができる。ノイズと電力消費はそれに見
合って低下される。
内部に収納された電圧調整器ＩＣに接続された内部抵抗
器またはツェナー・ダイオードは、購入者がファンの運
転に合わないように選ぶならば、ファンのメーカはそれ
をファンが運転される最高速度にファンをセットる、の
に用いることができる。
メーカは抵抗を、調整器の出力電圧をセットる、電圧、
調節端子の電圧を降下させるのに用いられる電流制限抵
抗器の両端の電圧降下をセットる、ように選ぶことがで
きる。このようにして最大電流が選択できる。調整器Ｉ
Ｃを持つ巻線給電回路はファンのモータのファンのハウ
ジングの内部の印刷回路板上に設けられるので、電流を
制限し、速度をセットる、のにファンは厄介な外部の回
路を伴なわない。巻線給電回路がファンのモータの巻線
に入力電圧より低い電圧を供給る、とき、調整器は、巻
線に供給された調整された電圧によって、入力端子が変
化る、にもかかわらずファンの速度を一定にる、。
電子回路を冷却る、のに任意の型のファンを用いるとき
、電子回路のメーカは最も気がつきにくいファンを典型
的に選ぶ。すなわち、ノイズが最も小さく、体積も最も
小さく、消費電力も最も少ないファンが電子回路のメー
カに最も魅力的なファンである。正確な速度のファンが
得られないならば、電子回路のメーカは適当な冷却をる
、のに必要な最小のものより上の定格の空気流を持つフ
ァンを用いなければならないが、このファンがメーカの
正確な速度の要求に合致る、ことができるならば、消費
電力がより小さくなり、発生されたノイズがより小さく
なる。
これらのファンの製造と使用との両方において上記の節
約と利点とは、回路の簡単化とコストの低減とを要求る
、通常の英知に反る、ように見えるかもしれないが、フ
ァンの内部回路の増大を適当に正当化る、ものと信じら
れる。
実施例 第１図において、ブラシレス直流ファン（１ｏ）は前面
（１２）と、後面（１３）と、前後面間に延びるベンチ
ュリ（１４）とを持つハウジング（１１）を含む。モー
タ（１５）は中心にある。そのステータと回路とはハウ
ジング（１１）に固定してスパイダ構造の支柱（１７）
によってベンチュリに連結された中心のハウジング部（
１６）に支持されている。リード線（１９，２０，２１
）がモータ・ハウジング（［１）の外縁における狭いみ
ぞ（２３）に通じる縦方向のみぞ穴を持つ、リード線導
出のために特別につくられた１つの支柱（１７°）に沿
ってモータの電子回路から導出されている。
みぞはリード線をみぞ穴内に保持し、リード線を図示の
ようにハウジング（１１）のだいたい円筒形の外面（２
５）の方に向けている。
第２ａ図および第２ｂ図は第１図のファンの回転部分と
静止部分とを分離して示す。第２ｂ図は第１図のファン
（１０）のハウジング（１１）、ステータ（２８）およ
び回路（２９）を第１図と位置を転倒させて示す。
第２ａ図は第１図のファン（１０）のインペラ（３０）
を示す。インペラはファンのモータのロータ（３５）に
取り付けられたたとえばプラスチックのノ１ブ（３２）
に支持された羽根（３１）を含む。ロータ（３５）はス
チールのカップ（３８）内のリング状永久磁石（３７）
を持つ。
カップ（３８）の端面に取り付けられた中心軸（３９）
は、ファン（ｌＯ）を組み立てたとき第２ｂ図のステー
タ装置内の軸受け（４１）にはまっている。
第２ｂ図においてファンの回路（２９）は円形ＰＣ板（
４３）に取り付けられている。整流のために、たとえば
米国特許第４，４９４，０２８号に記載されているよう
に、ステータの巻線（４７）への電流の切換えを制御る
、のに用いられる磁石の整流部分にちょうど対向して磁
石（３７）の内部にあるＰＣ板（４３）上にホール・セ
ンサ（４５）が支持されている。これは磁石（３７〉の
、第２ａ図においてカップの開端に最も近い部分である
。磁石（３７）の界磁部分はステータの極（４９）と交
差して、ステータの巻線（４７）への励磁電流を適正に
整流る、とインペラを回転させる。リード線（１９，２
０）は回路（２９）を駆動し、巻線（４７）を付活る、
電力を供給る、。リード（２１）は以下に詳述る、本発
明の方法でファンの運転を末端のユーザの特定の要求に
合わせるのに用いる。
第３図において、リード線（１９，２０）がファンの回
路（２９）に供給電圧Ｖｓを供給る、。ファンの回路（
２９）は巻線給電回路（４９）とスイッチ回路（５ｏ）
とを含む。リード線（１９）は高圧側すなわち＋Ｖｓ供
給電圧を保護ダイオード（５１）を経て両回路に供給る
、。巻線給電回路（４９）においてはＶｓは第２ｂ図の
ＰＣ板（４３）上の電圧調整ＩＣ（５３）の入力に供給
される。
調整器（５３）はモトローラ社から得られるＬＭ３１７
のような市販のＩＣでよい。第３図の巻線給電回路は電
圧調整と電流調整との両方を行なう。調整器ＩＣはその
入力端子（５４）に加えて出力端子（５５）と調節端子
（５６）とを持つ３端子装置である。ツェナー・ダイオ
ード（５８）か調節端子（５６）に最大電圧を発生る、
。調節端子（５６）における電圧は調整器（５３）の出
力電圧を出力端子（５５）に発生る、。印加された適当
な入力電圧と調整器の調節および出力端子（５６，５５
）間に接続された適当な抵抗器（５９）とによって、Ｉ
Ｃ電圧調整器り５３）は調節端子（５Ｇ）における電圧
より約１．２５ボルト高い出力電圧を発生る、。
出力端子（５５）とアースまたはマイナス・ライン（２
０）との■１の全ＩＣ出力電圧Ｖｏｕｔはこの電圧とツ
ェナー・ダイオード（５８）による電圧降下との和であ
る。
抵抗器（６１）とダイオード（６２）とは巻線給電回路
の電流制限の役をる、。抵抗器（６１）による電圧降下
はステータの巻線に流れる電流に比例る、。電流が成る
選択されたレベルまで増加る、と、抵抗器（６１）にお
ける電圧降下ではダイオード（６２）が導通し始めるの
に十分なものとなり、調節端子（５Ｂ）。
における電圧を抵抗器（６１）と巻線（４７）との接続
点における低下した電圧の基準とる、。調節端子（５６
）における電圧の低下は調節器ＩＣがらの出力電圧を低
下させ、巻線への電流を制限る、。
第３図のファンをツェナー・ダイオード（５ｇ）で決め
られる最大速度より下にセットる、ために、外部抵抗器
（６４）のようなプログラミング素子または装置（６３
）をその目的のために設けた外部リード線（２１）と外
部リード線（２ｏ）との間に接続る、。外部抵抗器（６
４）はファンの購入者が設けることができる。そうる、
と出力における電圧Ｖｏｕｔは分圧器として働き、調節
端子（５６）における電圧Ｖａｄｊをツェナー・ダイオ
ード（５８）のツェナー電圧または降伏電圧より低くさ
せる抵抗器（５９，６４）によって調節端子（５６）に
現出される電圧Ｖａｄｊより１．２５ボルト高い。この
ようにしてブラシレス直流モータの速度は電圧調整器（
５３）とそのプログラミング素子（６３）とによって制
御される。
このプログラムできるファンの他の使用法においては、
プログラミング素子（６３）はリード線（２１１２０）
によって駆動回路に接続された正の温度係数のサーミス
タでよい。サーミスタは単独でも速度を決める抵抗器（
６４）と−緒でもよい。サーミスタは温度が上昇る、と
ころに設けることができる。
そうでなければきわめて微妙で、その温度が上昇る、と
電圧Ｖｏｕｔを高くし、温度が下るまでファンの速度を
上昇させる。ファンのユーザは所望ならもっと繊細なフ
ァンの速度の制御法を選ぶことができる。たとえばファ
ンをデジタル電子装置を冷却る、のに用い、マイクロプ
ロセッサで制御る、ことができる場合には、ファンのプ
ログラミング素子（６３）はＤ−Ａ変換器の性質の、マ
イクロプロセッサで制御される抵抗でよい。この技法を
用いてファンのユーザはファンを停止させるか、冷却の
設備の休止または待機状態の間最低速度で運転させるか
を選択る、ことができる。マイクロプロセッサのプログ
ラミングに基づいて冷却中の設備の種々の運転にファン
の種々の速度を合わせることができる。任意の特定の運
転に必要な空気流だけを供給る、ことができてより高い
電力の要求やノイズの発生はしばしば避けられる。この
ファンをプログラムる、種々の方法によって、ユーザが
使いたがらない、またはファンで冷却中の、ユーザの見
解によれば主生産品である電子回路にむしろ使いたい電
力が節約されることは明らかである。
ツェナー・ダイオード（５８）を使用る、ことによって
出力電圧・決定抵抗器（５９，６４）が調節端子（５６
）における電圧をツェナー・ダイオードに無関係に決定
る、ことができる。これらの抵抗器はＶａｄｊをツェナ
ー電圧より下げる。ツェナー・ダイオードの効果はユー
ザには明白ではないので、抵抗器（６４）の抵抗の選択
は簡単になる。抵抗はそれが調節端子とアースとの間に
接続された唯一の素子であるかのように選択る、ことが
でき、調整器Ｉｃは抵抗器（６４）の抵匠が増大る、と
調整器の出力が増大る、ようにふるまう。または、ファ
ンの内部で調節端子とアースとの間に接続されたファン
の最大速度を決定る、素子はツェナー・ダイオード（５
８）よりむしろ抵抗器でよいが、調節端子からアースへ
の抵抗は、速度決定外部抵抗（８４）が接続されたとき
、並列の抵抗器の合成抵抗で、ファンの速度を選択る、
ための決定がより困難である。
ファンが特定の入力電圧の一連のファンの中の最高速度
のファン・モデルであるときは、調整器（５３）からの
最高のＶｏｕｔが望ましい。そうる、とＶｏｕｔはＶｓ
よりＰＣの両端の小さな降下、すなわち約１．４ボルト
小さいであろう。ツエ、ナー・ダイオードは省略できる
。Ｖｏｕｔは第３図のファンにおけるようにプログラミ
ング素子（６３）を接続る、ことによりファンのユーザ
がプログラムる、ことができる。しかしながら調整器Ｉ
Ｃ（５３）の損傷を防止る、ために第３図に破線で示す
抵抗（６５）を内部で調節端子（５６）とプログラミン
グ用リード線（２１）の外部から手の届く端との間に直
列に接続る、。これによってユーザは調節端子（５Ｂ）
を直接アースに、またはリード線（２１）を経てプラス
電源に接続しなくてもよい。
第３図の回路を持った代表的なブラシレス直流ファンは
おのおの７オームの抵抗を与えるために２つの巻線（４
７）のおのおのに２７番線を１９０回巻いた４極ブラシ
レス直流モータを持っていた。適切な回路素子の値と部
品の特定は次のとおりである。
ツェナー・ダイオード（５ｇ）　　ｌＮ５２４Ｂ　（ツ
ェナー電圧１６ボルト） 抵抗器（５９）　　１キロ・オーム 抵抗器（８１）　　０．９オーム ダイオード（６２）　　ｌＮ４１４８ トランジスタ（７３，７４）　　ＴＩＰ１０２　（ナシ
ョナル）コンデンサ（７８，７９）　　０．０１マイク
ロ・ファラッ　　ド　。
ファンの速度と適切な電圧とは次のように外部抵抗、す
なわち抵抗（６４）に次のように応答した。
、Ｒ６４−外部抵抗器（６４）の抵抗 ツェナー■−ツェナー・ダイオードの降伏電圧調節■−
調節端子における電圧 巻線■−接続点（８０）における電圧 端子の保護は同じく調整′５１ｃによって行なわれる。
以前は正の温度係数のサーミスタは特定の速度に対して
選択された巻線に依存して選ばなければならなかったが
、ＩＣ（５３）は調節端子（５６）に接続された速度プ
ログラミング部品によって決定される速度に無関係に熱
的保護をる、。ＩＣ（５３）の入力端子（５４）から出
力端子（５５）までの大き過ぎる電圧降下がその熱保護
を開始させる。ロータがロックされた状態では電流制限
抵抗器（６１）を流れる過剰電流は調整器からの出力電
圧を大巾に低下させる。
与えられた入力電圧の、ロータがロックされた状態のフ
ァンに対しては、プログラムされた出力電圧と速度とに
無関係にＩＣにおいて過剰の電圧降下が起り、ＩＣの導
通を停止させる。
スイッチング回路（５０）に関しては、ライン（１９）
から保護ダイオード（５１）および電流制限抵抗器ｔ６
７）を経て電力が供給される。所望ならコンデンサ（６
９）を回路（５０）の人力に挿入して過渡現象を抑制る
、ことができる。別の電圧調整器（７ｏ）が第２ｂ図の
ホール・センサ（４５）を含む整流回路に給電る、。電
流回路（７１）は１対のトランジスタ（７３，７４）を
ベース駆動として交互の出力（７Ｂ、７７）に給電して
これらのトランジスタを導通にスイッチして巻線（４７
）を交互に付活（駆動）る、。各トランジスタ（７３，
７４）は図示のようにあらかじめパックされたダーリン
トン対でよい。電圧調整器（５３）は巻線（４７）に印
加された電圧を制御る、が、整流回路（７１）に印加さ
れた電圧には影響しないことはわかるであろう。したが
ってＩＣ（５３）はスイッチ回路の動作に悪影響を与え
るがどうかにがかわりなくファンの速度を制御る、ため
に自由にプログラムる、ことができるる。
適当な出力電圧Ｖｏｕｔが供給電圧Ｖｓより実質的に低
いと、調整器（５３）は、Ｖｓの変化がＶｓを選択され
たＶｏｕｔに近づけないならば、Ｖｓに起るがも知れな
い変化にかかわらず一定のＶｏｕｔを発生してファンの
速度を一定に保つ。たとえば、上記のファンが公称２４
ボルトの電源に接続されなければならないが、巻線（４
７）に１７．２ボルトが印加されて２９０ＯＲＰＭで回
転しなければならないならば、２４ボルトの上下でＶｓ
の大きな変化はファンの速度に影響しない。
したがって、本発明によってブラシレス直流ファンのモ
ータの巻線とともに内部の電圧調整器を用いると、ファ
ンの製造と選択とが大巾に簡単になる。ファンの速度は
必要に応じてプログラムる、ことができる。過電流に対
る、保護は熱に対る、保護および電圧調整と同じように
してなされる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のファンの斜視図で、２本の入力電圧の
リード線以外にファンの性能をプログラムる、リード線
が外部に引き出せる。 ｍ２ａ図は第１図のファンのインペラの斜視図である。 第２ｂ図は第１図のファンのステータ、回路板。 ベンチュリ、およびハウジングの斜視図である。 第３図は巻線給電回路中の可変またはプログラムできる
電圧調整器ＩＣを持つファンの好ましい内部回路を示す
回路図である。 特許出願代理人

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）インペラ中の永久磁石のロータと、中心に取り付
    けられた、巻線が巻かれたステータと、ステータととも
    に中心に取り付けられた整流およびスイッチング回路と
    を持ち、巻線の端はステータとともに中心に取り付けら
    れた巻線給電回路に電気的に接続されており、インペラ
    はその上にステータの放射方向に外向きに支持された羽
    根を持つ、ブラシレス直流モータで駆動される、設備冷
    却ファンであって、巻線給電回路の内部に取り付けられ
    、導電関係に巻線に接続された熱的保護装置を持つ電圧
    調整器と、電圧調整器と巻線との間に接続され、電圧調
    整器と協力して巻線への電流を制限する装置と、電圧調
    整器に接続されてその出力電圧を決定し、所望のファン
    の速度を決める電圧決定装置と、巻線と導電関係に接続
    された電圧調整器と独立に電流を供給する入力接続装置
    を持つ整流およびスイッチング回路とを備えたファン。
  2. （２）電圧決定装置は電圧調整器の端子に最大電圧を発
    生してファンの最大速度を決定するツェナー・ダイオー
    ドを含む、特許請求の範囲第１項記載のファン。
  3. （３）電圧決定装置は、電圧調整器とファンの外部の位
    置との間に接続されてそれに少なくとも１つの外部電圧
    制御回路素子を接続して電圧調整器によって巻線に印加
    された電圧を制御することによりファンの速度を決定す
    る接続装置を含む、特許請求の範囲第２項記載のファン
    。
  4. （４）電圧決定装置は、電圧調整器とファンの外部の位
    置との間に接続されてそれに少なくとも１つの外部電圧
    制御回路素子を接続して電圧調整器によって巻線に印加
    された電圧を制御することによりファンの速度を決定す
    る接続装置を含む、特許請求の範囲第１項記載のファン
    。
  5. （５）電圧決定装置は、電圧調整器に、接続装置によっ
    てそれに接続された外部の電圧制御回路素子と並列にな
    るように接続された少なくとも１つの内部回路素子を含
    む、特許請求の範囲第４項記載のファン。
  6. （６）整流およびスイッチング回路は上記の第１に述べ
    た電圧調整器と独立にファンの入力電圧接続に接続され
    た第２電圧調整装置と、電圧決定装置と第１に述べた電
    圧調整器とによる電圧制御と独立に整流およびスイッチ
    ング回路によって用いられる電圧を決定する電圧決定装
    置とを含む、特許請求の範囲第１項記載のファン。
  7. （７）電圧調整器と巻線との間に接続され、電流制限を
    する装置は、出力電圧を変える関係に電圧調整器に接続
    された巻線への電流に応答して、巻線への電流が所定の
    レベルを越えるとき、出力電圧を低下させる装置を含む
    、特許請求の範囲第１項記載のファン。
  8. （８）電圧調整器と巻線との間に接続された装置は、調
    整器出力と巻線との間に直列に接続された抵抗器と、調
    整器の出力電圧調節端子間に接続され、直列の抵抗を流
    れる電流によって起こされた電圧降下を、それが抵抗器
    の低電圧側の電圧を調節端子における電圧より低くする
    とき、調節端子に印加して調整器出力電圧を低下させる
    ダイオードとを含む、特許請求の範囲第７項記載のファ
    ン。
  9. （９）ファンの外部で回路素子を接続して巻線への電圧
    を変えてファンの速度を決める、調節端子からファンの
    外部に引き出された引出し線をさらに含む、特許請求の
    範囲第８項記載のファン。
  10. （１０）インペラ中の永久磁石のロータと、巻線が巻か
    れて少なくとも１つのコイルを形成するステータと、フ
    ァンのハウジング装置と、ハウジング装置内に収納され
    、巻線給電回路と直流電流をステータの巻線に送る整流
    およびスイッチング回路とを含むファンの回路と、ロー
    タの位置に応答してステータの巻線の付活のタイミング
    を制御する整流および制御装置とを含み、ファンに収納
    された巻線給電回路はさらに導電関係にステータの巻線
    に結合され、付活回路の制御のもとにそれに電流を送る
    出力接続を持つ電圧調整器ＩＣを含み、電圧調整器ＩＣ
    はファンのハウジングの外部の出力電圧制御回路素子接
    続を持っていて内部電圧調整器ＩＣの巻線に印加される
    出力電圧を発生し、電圧調整器とファンの外部で前記回
    路素子接続に接続された選択された回路素子とはファン
    の速度を決める、ブラシレス直流モータで駆動されるフ
    ァン。
  11. （１１）巻線給電回路は、巻線を流れる電流が所定のレ
    ベルを越えたき、それから巻線への電流を制限して過電
    流を保護する、特許請求の範囲第１０項記載のファン。
  12. （１２）出力電圧回路素子接続は速度選択のために速度
    制御回路素子をファンの外部で接続する、ファンの外部
    で手の届く位置まで延びた導体を含み、外部で接続され
    た選択された回路素子は出力電圧制御回路素子接続を経
    て外部で電圧調整器に接続された出力電圧制御抵抗器を
    含む、特許請求の範囲第１０項記載のファン。
  13. （１３）出力電圧回路素子接続は速度選択のためにファ
    ンの外部で速度制御回路素子を接続する、ファンの外部
    の手の届く位置まで延びた導体と、出力電圧制御回路素
    子接続を経て外部で電圧調整器に接続された遠い出力電
    圧制御サーミスタとを含み、出力電圧制御回路素子は遠
    いサーミスタまで延びて遠いサーミスタにおける温度に
    基づいて内部に収納された電圧調整器によってファンの
    速度を制御する、特許請求の範囲第１０項記載のファン
    。
  14. （１４）出力電圧回路素子接続は速度選択のためにファ
    ンの外部で速度制御回路素子を接続する、ファンの外部
    の手の届く位置まで延びた導体と、出力電圧制御回路素
    子接続によって外部で電圧調整器に接続された、電圧制
    御関係で電圧調整器と接続された接続点における電圧を
    変える可変の活性装置とを含み、出力電圧制御回路素子
    接続は遠いサーミスタまで延びて内部に収納された電圧
    調整器によって、冷却中の設備の作動を変えることによ
    り要求される種々のファン速度のプログラムでファンの
    速度を制御する、特許請求の範囲第１０項記載のファン
    。
  15. （１５）第２の独立な電圧調整器が整流およびスイッチ
    ング回路のスイッチング装置と整流制御装置との作用を
    する、特許請求の範囲第１０項記載のファン。
  16. （１６）ａ）端がファンの内部に取り付けられた巻線給
    電回路に電気的に接続された巻線を巻かれたステータと
    、ファンの内部に取り付けられ、導電関係で巻線に接続
    された内部電圧調整器を含む整流およびスイッチング回
    路とを持つブラシレス直流ファンを設けることと、 ｂ）電圧調整器の出力電圧制御接続点に導 体を接続することと、 ｃ）導体をファンの外部の位置まで延ばす ことと、 ｄ）外部回路素子を電圧調整器に対して出 力電圧制御関係に導体に接続することによりファンの速
    度を制御することと を含む、ブラシレス直流モータで駆動されるファンの速
    度をプログラムする方法。
JP62009197A 1986-01-21 1987-01-20 汎用ブラシレス直流フアン Pending JPS62193590A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/821,059 US4656553A (en) 1986-01-21 1986-01-21 Electronically programmable universal brushless DC fan with integral tracking and locked rotor protection
US821059 2001-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62193590A true JPS62193590A (ja) 1987-08-25

Family

ID=25232394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62009197A Pending JPS62193590A (ja) 1986-01-21 1987-01-20 汎用ブラシレス直流フアン

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4656553A (ja)
EP (1) EP0241105B1 (ja)
JP (1) JPS62193590A (ja)
AT (1) ATE92221T1 (ja)
CA (1) CA1281769C (ja)
DE (1) DE3786688T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002520993A (ja) * 1998-07-20 2002-07-09 エヌエムビー（ユーエスエイ）・インコーポレイテッド 軸流ファン

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3726662A1 (de) * 1987-08-11 1989-02-23 Standard Elektrik Lorenz Ag Schaltungsanordnung zur drehzahleinstellung eines elektronisch kommutierten gleichstrommotors
IT1211537B (it) * 1987-11-18 1989-11-03 Halsall Prod Ltd Motore a corrente continua senza spazzole per motoventilatori pompe ed altre apparecchiature similari
US4856078A (en) * 1988-03-23 1989-08-08 Zenith Electronics Corporation DC fan speed control
FR2636182A1 (fr) * 1988-09-05 1990-03-09 Technologique Sarl Comp Circuit de commande pour moteur a courant continu sans collecteur, notamment d'un ventilateur
US5343129A (en) * 1990-06-18 1994-08-30 Papst Licensing Gmbh Drive circuit for a brushless direct-current motor
US5220258A (en) * 1990-06-18 1993-06-15 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Drive circuit for a brushless direct-current motor
GB9016508D0 (en) * 1990-07-27 1990-09-12 Papst Motors Limited Brushless d.c.motors
DE4040847C2 (de) * 1990-12-20 1994-03-31 Hella Kg Hueck & Co Verfahren zur Überwachung und Ansteuerung eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors
US5099181A (en) * 1991-05-03 1992-03-24 Canon K N Hsu Pulse-width modulation speed controllable DC brushless cooling fan
JP3209547B2 (ja) * 1991-09-26 2001-09-17 富士通株式会社 リニア可変式冷却用ｄｃファン制御回路
US5505684A (en) * 1994-08-10 1996-04-09 Piramoon Technologies, Inc. Centrifuge construction having central stator
JP2879206B2 (ja) * 1996-02-19 1999-04-05 ミネベア株式会社 軸流ファンモータ
JP3701415B2 (ja) * 1996-11-08 2005-09-28 株式会社三社電機製作所 アーク溶接機用電源装置
US5947691A (en) * 1997-10-29 1999-09-07 Comair Rotron, Inc. Winding supply circuit with current and thermal protective elements
US6509704B1 (en) * 1998-01-23 2003-01-21 Comair Rotron, Inc. Low profile motor
US6011368A (en) * 1999-03-30 2000-01-04 Dana Corporation Sensorless detection of a locked rotor in a switched reluctance motor
US6300736B1 (en) * 1999-04-09 2001-10-09 Melexis Nv Low pin count DC-motor integrated drive circuit
DE50008899D1 (de) * 1999-11-27 2005-01-13 Ebm Papst St Georgen Gmbh & Co Elektronisch kommutierter Gleichstrommotor
US6392372B1 (en) * 2000-03-31 2002-05-21 Ljm Products, Inc. Brushless DC fan module incorporating integral fan control circuit with a communication port for receiving digital commands to control fan
US6545438B1 (en) 2000-03-31 2003-04-08 Ljm Products, Inc. Cooling module and related control circuits useful therefor incorporating a communication port for receiving digital command signals to control module
JP2002247875A (ja) 2001-02-22 2002-08-30 Japan Servo Co Ltd フアンモータの駆動回路
US6597972B2 (en) 2001-02-27 2003-07-22 International Business Machines Corporation Integrated fan assembly utilizing an embedded fan controller
TW494184B (en) * 2001-11-14 2002-07-11 Delta Electronics Inc Fan control system by using a single-chip
US6759819B2 (en) * 2002-03-21 2004-07-06 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Rotation detection circuit of a dc brushless motor using a fixed bias voltage
US8905721B2 (en) * 2002-07-12 2014-12-09 Delta Electronics Inc. Fan control system using a microcontroller
US8118024B2 (en) 2003-08-04 2012-02-21 Carefusion 203, Inc. Mechanical ventilation system utilizing bias valve
US7607437B2 (en) * 2003-08-04 2009-10-27 Cardinal Health 203, Inc. Compressor control system and method for a portable ventilator
AU2004263115B2 (en) * 2003-08-04 2010-06-10 Carefusion 203, Inc. Portable ventilator system
US8156937B2 (en) 2003-08-04 2012-04-17 Carefusion 203, Inc. Portable ventilator system
US7027721B1 (en) * 2003-11-24 2006-04-11 Chin-Ping Wu Temperature-rated variable speed control circuit of an electric fan
US7443123B2 (en) * 2004-10-21 2008-10-28 Shop Vac Corporation Method and apparatus for preventing overheating in an electronically commutated motor assembly
CN100377491C (zh) * 2004-10-30 2008-03-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 直流风扇自启动电路
CN1304794C (zh) * 2005-04-29 2007-03-14 清华大学 变风量型个性化送风装置
TWM288394U (en) * 2005-09-08 2006-03-01 Power Cooler Entpr Co Ltd Fan
US7385369B2 (en) * 2006-10-31 2008-06-10 Adda Corp. AC fan motor driving circuit having capability of monitoring the rotation rate and status of the AC fan motor
US8672733B2 (en) * 2007-02-06 2014-03-18 Nordyne Llc Ventilation airflow rate control
US8316158B1 (en) 2007-03-12 2012-11-20 Cypress Semiconductor Corporation Configuration of programmable device using a DMA controller
CN101282056B (zh) * 2007-04-04 2014-08-06 松下电器产业株式会社 无刷直流马达温度保护装置
US20080310967A1 (en) 2007-06-13 2008-12-18 Franz John P Intelligent air moving apparatus
US9603282B2 (en) * 2014-01-03 2017-03-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Datacenter and cooling control fault-tolerance using compute resources
TWI510163B (zh) * 2014-06-04 2015-11-21 Sunonwealth Electr Mach Ind Co 手持式電子裝置的護套及具有手持式電子裝置的護套
US10833625B2 (en) 2016-10-06 2020-11-10 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for controlling fan motors with variable frequency drives
TWI645284B (zh) * 2016-12-28 2018-12-21 仁寶電腦工業股份有限公司 電子裝置及控制風扇運轉的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5822097B2 (ja) * 1977-08-12 1983-05-06 三菱化学株式会社 ビス−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレ−ト及び／またはその低重合体の製造方法
JPS6051490A (ja) * 1983-08-29 1985-03-22 Aichi Electric Mfg Co Ltd ブラシレスモ−タの駆動制御装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2424344A (en) * 1943-05-27 1947-07-22 Westinghouse Electric Corp Self-cooled rectifier
US2659852A (en) * 1950-11-29 1953-11-17 Dictaphone Corp Constant speed motor drive system
US2776397A (en) * 1954-03-04 1957-01-01 Bendix Aviat Corp Temperature compensated motor control system
US2991405A (en) * 1960-02-19 1961-07-04 Gen Motors Corp Transistorized motor control system responsive to temperature
FR1355575A (fr) * 1962-12-21 1964-03-20 Thomson Houston Comp Francaise Dispositif de protection des alimentations stabilisées à transistors
GB1074296A (en) * 1964-03-09 1967-07-05 Ranco Inc Condition responsive motor speed control circuits
US3196629A (en) * 1964-06-01 1965-07-27 Carrier Corp Refrigeration head pressure control systems
US3478532A (en) * 1964-08-05 1969-11-18 Friedrich Refrigerators Inc Electronic head pressure control for condensing units
US3381199A (en) * 1964-08-14 1968-04-30 Electro Craft Corp Compensated direct current motor control apparatus
US3346772A (en) * 1965-08-05 1967-10-10 Honeywell Inc Control apparatus
US3396323A (en) * 1965-09-27 1968-08-06 Lear Jet Corp Direct current motor speed control
US3426265A (en) * 1965-10-29 1969-02-04 Amp Inc Over-current short circuit protection circuit
US3544236A (en) * 1969-03-17 1970-12-01 James L Brookmire Fluid flow control
US3590365A (en) * 1969-09-03 1971-06-29 Eastman Kodak Co Temperature control apparatus
US3728702A (en) * 1969-12-11 1973-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Temperature alarm utilizing paired positive and negative coefficient thermistors
US4034274A (en) * 1971-05-28 1977-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Speed control device for direct current motors
GB1418291A (en) * 1972-01-12 1975-12-17 Lucas Electrical Co Ltd Control circuit for cooling fans
US3988652A (en) * 1972-06-22 1976-10-26 Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha Stabilized brushless motor drive circuit
US3777240A (en) * 1972-09-21 1973-12-04 Carrier Corp Thermostat chatter protection for refrigeration compressor motors
US3909675A (en) * 1972-12-13 1975-09-30 Texas Instruments Inc Protection circuit
DE2264134A1 (de) * 1972-12-29 1974-07-11 Siemens Ag Ueberlastungsschutz fuer gleichstromgespeiste kleinstmotoren
US3896359A (en) * 1973-01-19 1975-07-22 Robertshaw Controls Co Multispeed control system
US4179899A (en) * 1977-06-24 1979-12-25 Sawafuji Electric Co. Ltd. Refrigerating system
US4266257A (en) * 1978-10-02 1981-05-05 Johnson Controls, Inc. Motor over-heating protection circuit
US4313402A (en) * 1979-11-30 1982-02-02 General Motors Corporation Internal combustion engine radiator cooling fan drive motor control system
US4365187A (en) * 1980-05-15 1982-12-21 Rotron Incorporated Brushless D.C. motor
DE3021689A1 (de) * 1980-06-10 1981-12-17 Metabowerke GmbH & Co, 7440 Nürtingen Ueberlastsicherung fuer den motor, insbesondere eines elektrohandwerkzeugs
US4443906A (en) * 1982-08-20 1984-04-24 Tucker Hartwell F Machine for floor maintenance
US4554491A (en) * 1984-08-10 1985-11-19 Msl Industries, Inc. Brushless DC motor having a laminated stator with a single stator winding

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5822097B2 (ja) * 1977-08-12 1983-05-06 三菱化学株式会社 ビス−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレ−ト及び／またはその低重合体の製造方法
JPS6051490A (ja) * 1983-08-29 1985-03-22 Aichi Electric Mfg Co Ltd ブラシレスモ−タの駆動制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002520993A (ja) * 1998-07-20 2002-07-09 エヌエムビー（ユーエスエイ）・インコーポレイテッド 軸流ファン
JP4796691B2 (ja) * 1998-07-20 2011-10-19 ミネベア株式会社 軸流ファン

Also Published As

Publication number Publication date
EP0241105A2 (en) 1987-10-14
EP0241105A3 (en) 1988-07-27
ATE92221T1 (de) 1993-08-15
EP0241105B1 (en) 1993-07-28
DE3786688D1 (de) 1993-09-02
CA1281769C (en) 1991-03-19
DE3786688T2 (de) 1993-11-11
US4656553A (en) 1987-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62193590A (ja) 汎用ブラシレス直流フアン
US6940051B2 (en) Electric circuit for portable heater
US4806833A (en) System for conditioning air, method of operating such, and circuit
US8362724B2 (en) Blower motor for HVAC systems
US4856078A (en) DC fan speed control
US8487580B2 (en) Blower motor for HVAC systems
US8294393B2 (en) Blower motor for HVAC systems
US7256562B2 (en) Control circuit for a cooling fan
US8362736B2 (en) Blower motor for HVAC systems
US6788022B2 (en) Electric motor
US5197858A (en) Thermal control variable speed DC brushless fan
US8049459B2 (en) Blower motor for HVAC systems
US6356044B1 (en) Motor with programming module
KR100786433B1 (ko) Ａｃ전원에 직결된 브러시리스 ｄｃ모터와 그 모터를이용한 전기 장치
US8013551B2 (en) Blower motor for HVAC systems
US5947691A (en) Winding supply circuit with current and thermal protective elements
KR100276006B1 (ko) 다단 속도 모터
US20100098561A1 (en) Small Sized Heat Dissipating Fan
JP2002354870A (ja) ブラシレスモータの駆動装置
US6710571B2 (en) Household electrical appliance operable at more than one A.C. frequency
US20190280579A1 (en) Psc motor having multiple pole configurations for use in at least two different air moving devices
US20020190676A1 (en) Control Circuit for a law-speed fan
JPH01311886A (ja) 電動機の電圧調整方法
JPS6213406Y2 (ja)
JP2590462Y2 (ja) 電気装置用冷却ファン