JPS63154092A - ブラシレスモ−タ保護装置 - Google Patents

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、ブラシレスモータを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。

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。そのため従来よシ使用されてきたイングクションモ
ータからよシ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フ化されており、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 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
異常な風力によシ外部よシ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透起電圧が発生し、モ
ーフ巻線内を短絡電流が流れ、半導体類を破壊させてし
まうとい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モータ
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、モータ巻線
と半導体スイッチング群の間に挿入される開閉手段と、
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
ー手段とよ沙構成し、直流電圧値が動電直以、上の場合
には開閉手段をＯＦＦするとともに、直流電圧値が一定
値以下で運転中直流電流値が一定値を越えた場合は一定
時間保持体スイッチング群の全ての素子をＯＦＦさせる
構成とするものである。

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シ外部よシ強制的にファンが
駆動されても、モータ巻線には短絡電流が流れず、半導
体類が過大電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シ、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
タのロータであシ水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
グ群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、暑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
によシ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は半
導体スイッチング群２とモータ巻線３との間に挿入され
る開閉手段である。これらはマイクロコンピュータにて
構成することもできる。

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０Ｎ１ＯＦＦ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が正方向に回転嘔れた時の状態を表
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、
外風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
巻線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（実線及び破線の矢印）が流れる。この電流は当
然のことなか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○
Ｎ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ＯＦ
Ｆ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開閉手段１２を一定時間ＯＦＦす
るとともに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によシ負荷
状態を検出し・、直流電流値が一定値を越えたら半導体
スイッチング群２の全ての素子を一定時間ＯＦＦさせる
ことによシ、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も防止するものである。

第６図に７０−チャートを示す。

第７図は、具体的な一つの実施例で、抵抗２１１．２２
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、第１の基準電圧２６とコンパレーク２３によ
シ比較し、直流電圧値が一定以上になった場合は、第１
の単安定マルチバイブレーク２４を介し、リレー２８を
一定時間ＯＦＦするとともに、又さらに抵抗２９．３０
．３７により直流電流を検出し、第２の基準電圧３６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、第２の単安定マルチパイプレーク
３２によシコンパレーク３１の出力信号を一定時間保持
することにより位相検知手段５及び駆動手段６の機能を
内蔵するＩＣ３５の電源をトランジスタ３４により０Ｆ
ＦＬ、半導体スイッチ群２の全ての素子をＯＦＦ状態に
保つものである。

発明の詳細 な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
イッチスゲ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、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、半導体スイッチング群と
モーフ巻線の間に挿入される開閉手段と、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を設け、直流電圧値が一定以上の場
合には開閉手段をＯＦＦする、つまり直流電圧値が一定
値以下の場合のみブラシレスモータの運転開始条件とし
、さらに運転中負荷が増大した場合には、直流電流によ
シ負荷状態を検出し、直流電流値が一定値を越えたら半
導体スイッチング群の全ての素子を一定時間ＯＦＦさせ
るもので、簡単な構成で台風−のように異常な外風力に
よ沙プラシレスモークが強制的に回転された場合でも、
ブラシレスモータの巻線には過大電流が流れず半導体ス
イッチ群の過大電流による破壊を防止できる効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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ク保護装置
の正回転時における状態を示す回路図、第５図は同ブラ
シレスモーク保護装置の逆回転時における状態を示す回
路図、第６図は同ブラシレスモーク保護装置のフローチ
ャート、第７図は同グラシレスモーク保護装置の一実施
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・・・・・・タイマー手段、１２・・・
・・・開閉手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名？−
→−専ルトスイ・汁ンク１ｉ ６−濁Σに１宍り■ラチよ ６−１〜≧リッチ段 ７−すｐ騎濱！１Ｌ１鋤久（１）テεヒ８一連また」１
ワデ！？Ｊ活１ケ老乏 第２図 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   モータ巻線と前記半導体スイッチング群との間に挿入さ
   れる開閉手段と、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より構成され
   、前記直流電圧値が一定値以上になった場合には、前記
   開閉手段をＯＦＦするとともに、前記直流電圧値が一定
   値以下で運転中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の素子をＯＦＦする
   構成としたブラシレスモータ保護装置。