KR100354469B1 - 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기 - Google Patents

모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기 Download PDF

Info

Publication number
KR100354469B1
KR100354469B1 KR1020000013963A KR20000013963A KR100354469B1 KR 100354469 B1 KR100354469 B1 KR 100354469B1 KR 1020000013963 A KR1020000013963 A KR 1020000013963A KR 20000013963 A KR20000013963 A KR 20000013963A KR 100354469 B1 KR100354469 B1 KR 100354469B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
signal
motor control
control means
brushless motor
Prior art date
Application number
KR1020000013963A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000076917A (ko
Inventor
다까꾸라유우하찌
이시이마꼬또
무라야마고우지
기시시게루
Original Assignee
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Publication of KR20000076917A publication Critical patent/KR20000076917A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100354469B1 publication Critical patent/KR100354469B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/38Fan details of outdoor units, e.g. bell-mouth shaped inlets or fan mountings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53875Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/029Control issues
    • F25B2313/0294Control issues related to the outdoor fan, e.g. controlling speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/11Fan speed control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

모터구동장치와 제어변환장치와 공기조화기에 있어서, 유도 모터 제어 수단을 이용하여 용이하게 제작됨과 동시에, 직류 무브러시 모터를 이용하여 효율을 높인다.
모터 지령회전수검출수단(17)과 자극위치검출수단(18)과 직류 무브러시 제어 수단(1)을 갖는 제어변환장치(21)에 있어서, 유도모터제어수단(20)의 유도모터제어신호를 직류 무브러시 모터 제어 신호로 변환하여 직류 무브러시모터(23)의 인버터브릿지 회로(56)를 제어한다.

Description

모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기{MOTOR DRIVING APPARATUS, CONTROL CONVERSION APPARATUS AND AIR CONDITIONING MACHINE}
본 발명은, 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기에 관한 것으로, 특히 인버터 브릿지 회로를 이용하여 모터를 속도 제어하기 위한 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기에 적합한 것이다.
인버터 브릿지 회로를 이용하여 모터를 속도 제어하는 모터 구동 제어 장치에 있어서는, 직류 무브러시 모터의 경우와 유도 모터의 경우에서는, 인버터 브릿지 회로의 제어 방법이 다르다. 그 주된 상위점으로서는 직류 무브러시 모터로서는 자극위치 검출 수단에 의해 회전자의 자극 위치를 검출하여 그 자극위치 검출 신호를 이용하여 제어할 필요가 있는데 비하여 유도 모터는 이가 필요가 없다는 점과, 인버터 브릿지 회로의 각상의 통전 패턴이 다르기위해서 다른 구동 신호를 필요로 한다는 점이다.
직류 무브러시 모터구동장치로서는, 예를 들면, 특개소59-36519호 공보에 기재되어 있는 것처럼, 전기자권선에 유기되는 속도 기전력에 의해서 자석 회전자와 전기자권선과의 사이의 상대적 위치를 검출하여 자극 위치를 검출하여, 그 자극위치 검출 신호를 이용하여 회전 속도 제어를 행하도록 한다. 구체적으로는, 전기자권선에 생기는 3상의 속도 기전력을 각각 1차형태 필터를 통해서 속도 기전력에 대해 거의 90도의 위상 관계를 갖는 3개의 삼각파상 신호로 변환하여, 이 3개의 삼각파상 신호를 별도 결선한 저항에 도통시켜, 별도 결선의 중심점 전압과 상기 삼각파형 신호를 비교기에 입력하여, 비교기의 출력으로서 얻어지는 펄스 신호를 이용하여 인버터를 구성하는 반도체 스위치군을 제어함으로써, 직류 무브러시 모터를 회전시키는 구성으로 하고 있다. 이 예에 도시한 바와 같이, 직류 무브러시 모터구동장치에서는, 회전자의 자극위치 검출 회로가 필요하다. 또, 이 예에 있어서의 인버터 브릿지 회로의 각상의 통전 패턴은, 전3상 중 2상이 통전하는 l20도통전 방식이다.
한편, 유도 모터구동장치로서는, 예를 들면, 특개소 61-l0968호 공보에 기재되어 있는 것같이, 인버터 출력 전압과 모터 회전 주파수의 비를 일정한, 소위 V/F 일정 제어를 행하는 것으로, 직류 무브러시 모터구동장치와 같이 자극위치 검출 수단을 이용하는 필요가 없다. 또, 이 예에 있어서의 인버터 각상의 통전 패턴은, 항상 3상의 모두가 통전하는 l80도통전 방식이다. 이것은, 모터에 정현파 전압을 인가한 경우에 가장 효율이 높고, 정현파 전압을 생성하기위해서 180도 통전을 행하는 것에 기인한다.
종래의 유도 모터구동장치에서는, 유도 모터가 직류 무브러시 모터보다 효율이 낮다고 하는 문제가 있었다. 이 때문에, 종래의 유도 모터구동장치의 제작으로부터 직류 무브러시 모터구동장치의 제작으로 변경할 필요성이 있다. 이 경우, 상술한 바와 같이 유도 모터구동장치와 직류 무브러시 모터 구동 수단에서는, 제어방법이 다르기 때문에, 새롭게 설계하여 직류 무브러시 모터구동장치를 제작해야만 하지만, 유도 모터구동장치에 있어서의 인버터 브릿지 회로를 제어하는 제어 수단으로 그 모터 이외의 기기도 제어하고 있는 경우에는, 제어 시스템 전체를 새롭게 설계하여 제작할 필요가 있어, 그 제작이 매우 번거롭고 비용이 고가라는 문제가 있었다.
본 발명은, 유도 모터 제어 수단을 이용하여 용이하게 제작할 수 있음과 같이, 직류 무브러시 모터를 이용하여 효율이 높은 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기를 얻는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1의 특징은, 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터 제어 신호를 출력함과 함께, 상기 모터 이외의 기기도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 모터구동장치에 있어서, 상기 모터를 직류 무브러시 모터로 하여, 상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시키고, 상기 제어 변환 장치는, 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 지니고, 상기 모터 지령 회전수 검출 수단은, 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호를 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하며, 상기 자극 위치 검출 수단은, 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하며, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은, 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하는 구성에 있다.
바람직하게는, 상기 제어변환 수단은, 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 모아 독립한 배선 기판상에 고집적화하여 실장된 구성에 있다.
본 발명의 제2의 특징은, 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터 제어 신호로서 PWM 신호를 출력함과 함께, 상기 모터 이외의 기기도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 모터구동장치에 있어서, 상기 모터를 직류 무브러시 모터로 하여, 상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시키고, 상기 제어 변환 장치는, 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 지니고, 상기 모터 지령 회전수 검출 수단은, 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호로서의 PWM 신호를 적분하여 복수의 회전수기본파를 추출하는 적분 회로와, 이 복수의 회전수기본파를 비교하여 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하는 비교기를 지니고, 상기 자극 위치 검출 수단은, 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하고, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은, 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하도록 구성으로 한 것에 있다.
바람직하게는, 상기 유도 모터 제어 신호로서의 PWM 신호는 반송파와 회전수기본파를 비교하여 얻어진 구형파 신호이고, 상기 적분 회로는, 저항과 컨덴서에 의해 2 회로로 구성한 것에 있다.
본 발명의 제3의 특징은, 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터 제어 신호로서 3상의 PWM 신호를 출력함과 함께, 상기 모터 이외의 기기도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 모터구동장치에 있어서, 상기 모터를 직류 무브러시 모터로 하여, 상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시켜, 상기 제어 변환 장치는, 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 지니고, 상기 모터 지령 회전수 검출 수단은, 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호의 속의 l개의 신호를 다른 시상수로 적분하여 복수의 회전수기본파를 추출하는 적분 회로와, 이 복수의 회전수기본파를 비교하여 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하는 비교기를 지니고, 상기 자극 위치 검출 수단은, 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하여, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은, 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 모터 지령 회전수 검출 수단은, 상기 적분 회로의 입력측에 포토 커플러가 개재된 구성으로 한 것에 있다. 또한, 바람직하게는, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은 직류 무브러시 모터 또는 인버터 브릿지 회로의 이상을 검출하고 그 이상 신호를 상기 유도 모터 제어 수단에 출력하도록 구성되어 있다.
본 발명의 제4의 특징은, 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 구비하여, 상기 모터 지령 회전수 검출 수단은, 유도 모터를 제어하기 위한 PWM 신호를 모터 지령 회전수 신호(으)로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하여, 상기 자극 위치 검출 수단은, 직류 무브러시모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하고, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은, 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터를 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하도록 구성된다.
본 발명의 제5의 특징은, 냉매 압축용의 압축기, 실내열 교환기, 팽창밸브, 실외열 교환기가 배관에 의해 환형에 접속된 냉동 사이클과, 상기실내열 교환기 및 실내열 교환기에 통풍하는 팬과, 상기 압축기를 구동하기 위한 모터구동장치를 구비하여, 상기 모터구동장치는, 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터를 제어하기 위한 PWM 신호를 출력함과 함께, 상기 압축기를 제외하는 냉동 사이클을 구성하는 기기 또는 상기 팬도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 압축기 구동용의 모터를 직류 무브러시 모터로 하여, 상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시켜, 상기 제어 변환 장치는, 모터지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 지니고, 상기 모터 지령 회전수 검출 수단은, 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호를 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하여, 상기 자극 위치 검출 수단은, 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하고 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하여, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은, 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 무브러시 모터 제어 수단은, 상기 직류 무브러시 모터의 이상 정지를 검출하여 그 이상 정지 신호를 상기 유도 모터 제어 수단에 출력하여, 상기 유도 모터 제어 수단은 이상 정지 신호에 기초하여 상기 냉동 사이클의 기기를 제어하도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 모터구동장치의 회로도.
도 2는 종래의 유도 모터구동장치의 회로도.
도 3은 본 발명의 직류 무브러시 모터구동장치의 회로도.
도 4는 본 발명의 모터구동장치의 신호 파형도.
도 5는 본 발명의 일 실시예를 도시하는 공기조화기의 냉동 사이클 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 모터구동장치의 제2 실시예를 도시하는 모터 지령 회전수 신호를 작성하는 부분의 회로도.
도 7은 본 발명의 모터구동장치의 제3 실시예를 도시하는 모터 지령 회전수 신호를 작성하는 부분의 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 직류 무브러시 모터 제어 수단
2: 인버터 브릿지 회로의 평활 컨덴서
3: 직류 무브러시 모터의 회전자
17: 모터 지령 회전수 검출 수단
18: 직류 무브러시 모터의 자극위치 검출 수단
22:유도 모터
23: 직류 무브러시 모터
이하, 본 발명의 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기의 각 실시예를 도면을 이용하여 설명한다. 각 실시예의 도면에 있어서, 동일 부호는 동일물 또는 상당물을 도시하여, 중복하는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 모터구동장치의 회로도이다. 1는 마이크로컴퓨터 등으로 이루어지는 직류 무브러시 모터 제어 수단으로, 자극위치 검출 신호 A, B, C 및 모터 지령 회전수 신호 N이 입력되어, PWM (Pu1se Width Modulation) 신호 U+, U-, V+, V-, W+, W- 및 이상 정지 신호 F를 출력한다. 2는 인버터 브릿지 회로56의 평활 컨덴서로, 직류 전압 Vd를 평활하기 위한것이다. 3는 직류 무브러시 모터23의 회전자로, 고정자권선7-a 와 같이 직류 무브러시 모터(23)를 구성한다.
이 직류 무브러시 모터(23)는 공기조화기의 냉동 사이클에 있어서의 압축기의 구동장치로서 이용된다. 4-a, b는 직류 전압 Vd를 검출하기 위한 검출 저항으로, 그 분압 전압 Vd/2을 비교기 8-a, b, c로 출력한다. 5-a, b, c, d, e, f는 환류 다이오드, 6-a, b, c, d, e, f는 제어 전극부 반도체 스위칭 소자로, 이들은 역 병렬 접속되어, 3상 브릿지 접속되어 인버터 브릿지 회로(56)의 요소를 구성하고 있다. 7-a, b, c는 직류 무브러시 모터의 고정자권선으로, 3상 형태로 결선되어 있다.
8-a, b, c는 비교기, 9-a, b, c는 풀업 저항, 10-a, b, c, d, e, f는 모터 단자 전압 검출 저항으로, 이들은 자극위치 검출 수단(18)을 구성한다. 모터 단자 전압 검출 저항 10-a, b, c, d, e, f는 2개가 쌍을 이뤄, 고정자권선 7-a, b, c에 접속되어, 그 분압 전압을 비교기8-a, b, c로 출력한다. 비교기8-a, b, c는, 직류 전압 검출 저항4-a, b의 분압 전압과 모터 단자 전압 검출 저항 10-a, b, c, d, e, f의 분압 전압과의 비교 결과를 자극위치 검출 신호 A, B, C로서 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)에 출력한다.
11는 풀업 저항, 12은 비교기, 13-a, b는 적분 회로의 저항, 14-a, b는 적분 회로의 컨덴서, 15-a, b는 적분 회로의 저항, 16-a, b는 포토 커플러로, 이들은 모터 지령 회전수 검출 수단(17)을 구성한다. 이 적분 회로는, 저항13-a, 컨덴서14-a 및 저항16-a으로 구성하는 적분 회로와 저항13-b, 컨덴서14-b 및 저항16-b으로 구성하는 적분 회로의 2 회로로 구성되어, 그 출력 신호를 비교기(l2)에 출력한다. 비교기(l2)는 비교 결과를 모터 지령 회전수 신호 N으로서 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)에 출력한다.
19-a, b는 포토 커플러 1차측의 전류 제한 저항으로, 포토 커플러 16-a, b의 1차측에 접속되어 있다. 20는 마이크로컴퓨터 등의 유도 모터 제어 수단으로, 공기조화기의 기기를 구성하는 조작 스위치(61), 실내 온도 센서(62) 및 실외 온도 센서(63)로부터의 제어 신호 등이 입력되어, 공기조화기의 기기를 구성하는 제습용조절 장치(105), 사방밸브(151), 전동팽창밸브(153), 실외 팬 모터(158), 실내 팬 모터(l59) 및 유도 모터 제어용 PWM 신호 U+', U-', V+', V-', W+', W-'를 출력한다. 또, 직류 무브러시 모터 제어 수단(l)에서 이상 정지 신호 F가 유도 모터 제어 수단(20)에 입력된다. 21는 유도 모터로부터 직류 무브러시 모터에의 제어 변환장치로, 마이크로컴퓨터 등의 직류 무브러시 모터 제어 수단(1), 모터 지령 회전수 검출 수단(17), 직류 무브러시 모터의 자극위치 검출 수단(l8)을 모아 독립한 프린트배선 기판상에 고집적화하고 실장되어 있다.
또, Vd는 인버터 브릿지 회로(56)의 직류 전압, Vu는 직류 무브러시 모터(23)의 U 상 단자 전압, Vv는 V 상 단자 전압, Vw는 W 상 단자 전압, Vc은 제어 전원 전압, GND는 회로의 접지, N은 이상 정지 신호 등의 이상 상태 신호이다.
다음에, 이러한 모터구동장치의 구체적인 동작에 관해서 설명한다.
직류 무브러시 모터 제어 수단(l)에서 인버터 브릿지 회로(56)의 반도체 스위칭 소자 6-a, b, c, d, e, f에 구동 신호로서 PWM 신호 U+, U-, V+, V-, W+, W-가 출력되어, 인버터 브릿지 회로(56)가 구동된다. 이에 따라, 직류 무브러시 모터(23)가 소정의 회전수에 속도 제어된다. 이 상태에 있어서, 자극위치 검출 회로(l8)의 모터 단자 전압 검출 저항 10-a, b, c, d, e, f에서 직류 무브러시 모터(23)의 단자 전압이 검출되어, 그 분압 전압이 비교기8-a, b, c의 한편에 입력된다. 또한, 직류 전압 검출 저항 4-a, b에서 직류 전압 Vd가 검출되어, 그 분압 전압 Vd/2이 비교기 8-a, b, c의 다른쪽에 입력된다. 비교기 8-a, b, c가 이 두개의 분압 전압치를 비교하여, 위치 검출 신호 A, B, C가 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)으로 출력한다. 직류 무브러시 모터(23)의 무통전상의 모터 단자에는 회전자(3)의 회전에 따라 발생하는 유기 전압이 나타나지만, 이 무통전상의 모터 단자 전압과 직류 전압 Vd의 1/2치를 비교함으로써, 회전자(3)의 자극위치 검출 신호 A, B, C가 얻어지는 C 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)은, 이것들의 위치 검출 신호 A, B, C를 참조하여, 적절한 타이밍에서 통전상을 전환하는 것에 의해 직류 무브러시 모터를 속도 제어한다.
한편, 직류 무브러시 모터(23)의 지령 회전수로서, 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)에 지령 회전수 신호 N이 입력된다. 이 지령 회전수 신호 N은 모터 지령 회전수 검출 수단17에 의해 작성된다. 저항13-a, b, 컨덴서 l 4-a, b, 저항15-a, b에 의해 2 회로 구성된 CR 직렬 적분 회로에, 유도 모터 제어 수단(20)으로부터 출력되는 유도 모터 제어를 위한 PWM 신호 U+', U-', V+', V-', W+', W-'중 어느 2개가 입력된다. 이 실시예에서는, PWM 신호 U+' , V+'가 입력되는 바와 같이 구성되어 있다. 유도 모터 제어 수단(20)으로부터 출력되는 유도 모터 제어를 위한 PWM 신호 U+', V+'는 구형파이지만, 적분 회로에 의해 유도 모터의 회전 주기에 따른 정현파로 변환되고, 또한 비교기(12)에 의해 구형파의 지령 회전수 신호 N이 작성된다. 이 구형파의 지령 회전수 신호 N이 작성 방법의 상세는, 도 4를 이용하고 후술한다. 적분 회로의 충전시상수는 저항13-a와 컨덴서14-a, 및 저항13-b와 컨덴서14-b이 조합되어 설정된다. 또한, 그 방전시상수는 저항15-a와 컨덴서15-a, 및 저항15-b와 컨덴서14-b이 조합되어 설정된다. 이 때, 충전시상수와 방전시상수를 다른 설정으로 하면 정현파의 진폭이 커져, 비교기(12)로 2개의 정현파를 비교하는 것이 바람직하다. 포토 커플러16-a, b는 유도 모터 제어 수단(20)과 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)과의 전기적 절연을 위해 설치된다. 필요없는 경우에는 생략하더라도 좋다. 저항19-a, b도 마찬가지로 생략할 수 있다.
이러한 본 발명의 모터구동장치에 따르면, 유도 모터를 이용한 모터구동장치로부터 직류 무브러시 모터를 이용한 모터구동장치에 용이하게 전개할 수가 있다. 이 점을, 도 2 및 도 3을 이용하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 일반적인 인버터 브릿지 회로를 구비한 종래의 유도 모터구동장치의 회로도이다. 22는 유도 모터로, 인버터 브릿지 회로(56)로써 속도 제어된다. 인버터 브릿지 회로(56)는, 제어 전극부 반도체 스위칭 소자6-a, b, c, d, e, f와, 환류 다이오드 5-a, b, c, d, e, f를 역 병렬 접속한 것을 3상 브릿지 접속하여 구성하고 있다. 그 구동 신호는 유도 모터 제어 수단(20)의 유도 모터 제어용 PWM 신호 U+', U-', V+', V-', W+', W-'가 입력된다. 이 인버터 브릿지 회로(56)에는, 평활 컨덴서(2)를 갖고 있지만, 직류 전압 검출용 저항을 갖고 있지 않다.
도 3은 도 2의 종래의 유도 모터구동장치를 전개한 본 발명의 직류 무브러시 모터구동장치의 회로도이다. 24는 각상의 위치 검출 신호 A, B, C를 모으고 표시한 것이다. 또, 도 2 및 도 3에 있어서는 유도 모터 제어 수단(20)의 PWM 신호 이외의 입출력에 관한 부분을 생략하여 표시하여 있다. 도 2와 도 3을 비교하고 분명한 대로, 도 3의 직류 무브러시 모터구동장치는, 도 2의 유도 모터구동장치에, 직류 전압 검출 저항4-a, b와 제어 변환 장치(21)의 2개를 부가한 것이다. 직류 전압 검출 저항4-a, b는 유도 모터(22)를 제어하는 인버터 브릿지 회로(56)의 직류 전압을 검출할 수 있는 적당한 장소에 접속한다. 또한, 제어 변환 장치(2l)은 종래에 있어서의 유도 모터(22)를 제어하기 위한 유도 모터 제어 수단(20)과 유도 모터(22)를 제어하는 인버터 브릿지 회로56의 사이에 삽입하여 접속한다. 이 제어 변환 장치(21)를 집적 회로화하여 독립한 제어 기판으로서 제공함으로써, 종래의 유도 모터구동장치의 이용자는 유도 모터(22)로부터 직류 무브러시 모터(23) 및 그 제어 시스템의 변경을보다 한층 용이하게 행할 수 있다.
다음에, 도 4를 이용하여 유도 모터 제어 수단의 PWM 신호의 작성으로부터 직류 무브러시 모터 제어 수단에의 모터 지령 회전수 신호 N의 작성 과정을 설명한다. 도 4는 본 발명의 모터구동장치의 각신호 파형도로, (a)는 유도 모터 제어 수단의 PWM 신호의 작성을 설명하는 파형도, (b)는 본 발명의 제 l 실시예에 있어서의 모터 지령 회전수 검출 수단의 모터 지령 회전수 신호의 작성을 설명하는 파형도, (c)는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 모터 지령 회전수 검출 수단의 모터 지령 회전수 신호의 작성을 설명하는 파형도이다. 25는 유도 모터 제어 수단(20)의 PWM 신호를 작성하기 위한 반송파(26, 27, 28)는 유도 모터의 회전수기본파, 29는 유도 모터를 제어하기 위한 PWM 신호, 30는 유도 모터의 지령 회전수 신호, 34는 유도 모터의 회전수기본파(26)의 진폭의 중심, 35은 회전수기본파(26, 27, 28)의 진폭의 중심이다.
유도 모터를 제어하기 위한 PWM 신호(29)는 유도 모터 제어 수단(20)에 있어서 유도 모터 제어의 PWM 신호를 작성하기 위한 반송파(25)와 유도 모터의 회전수기본파(26)를 비교함으로써 얻어진다. 즉, 이 비교의 결과가 PWM 신호(29)이고, 반송파(25)가 회전수기본파(26)보다 큰 경우에는 오프 출력, 반송파(25)가 회전수기본파(26)보다 작은 경우에는 온 출력이다. 따라서, PWM 신호(29)는 모터의 회전수 기본파에 동기 하여 PWM 신호(29)의 온 듀티가 주기적으로 변동하고 있다. 이 PWM 신호(29)를 모터 지령 회전수 검출 수단(17)의 CR 적분 회로에 입력하면, 반송파(25)가 제거된 회전수기본파(26)를 추출할 수 있다. PWM 신호(29)는 U, V, W의 3상분이 유도 모터 제어 수단(20)으로 출력되지만, 각 신호는 120도의 위상차를 가지고 있다. CR 적분 회로에 의해 각상의 회전수 기본파를 추출하면, 회전수 기본파(26, 27, 28)와 같이 된다. 이것들의 회전수 기본파(26, 27, 28)로부터 2개를 선택하여, 이 실시예로서는 회전수 기본파(26, 27)를 선택하여 비교함으로써, 모터의 회전 주기에 동기 한 구형파 신호(30)가 얻어진다. 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)은, 이 구형파 신호(30)를 모터 지령 회전수 신호 N으로 하여, 이 모터 지령 회전수 신호 N을 참조하여, 직류 무브러시 모터(23)의 속도 제어를 행한다.
다음에, 도 5를 이용하여 본 발명의 공기조화기를 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예를 도시하는 공기조화기의 냉동 사이클 구성을 도시한 도면이다. 101는 다단굽힘 실내열 교환기, 105는 제습용조절 장치, 126는 실내 보조열 교환기, 150는 회전수 제어 등에 의해 능력 가변으로 한 냉매 압축용의 압축기, l51은 운전 상태를 전환하는 사방밸브, 152는 실외열 교환기 및 153은 조절 작용이 없는 완전 개방 상태가 가능한 전동팽창밸브로, 이들이 접속배관에 의해 환형에 접속되어 냉동 사이클을 구성하고 있다. 압축기(150)는 상기 직류 무브러시 모터(23)가 구동원으로 되어있다. l58은 실외 팬 모터로, 실외 팬을 구동한다. 제습용조절 장치(l05), 사방밸브(151), 전동팽창밸브(153), 실외 팬(158)은, 직류 무브러시 모터(23) 이외의 기기로서 도 1에 도시한 바와 같이 유도 모터 제어 수단(20)의 제어 신호에 의해 제어되는 것이다.
이러한 냉동 사이클 구성에 있어서, 제습 운전하는 경우에는, 조작 스위치(6l)을 제습에 설정하여 유도 모터 제어 수단(20)에 입력하여, 이 유도 모터 제어 수단(20)의 출력 신호로써, 사방밸브(151)를 전환하여, 제습용조절 장치(105)를 적당하게 집중하여, 전동팽창밸브(153)를 완전 개방으로 하는 것에 의해, 냉매를 일점쇄선으로 도시한 바와 같이, 압축기(l50), 사방밸브(151), 실외열 교환기(152), 전동팽창밸브(153), 실내 보조열 교환기(126), 실내열 교환기(101)의 전방면상단 부분 및 배면 부분, 제습용조절 장치(105), 실내열 교환기(101)의 전방면하단 부분(102), 사방밸브(151), 압축기(150)의 순으로 순환시켜, 실외열 교환기(152)가 상류측의 응축기, 실내 보조열 교환기(l26) 및 실내열 교환기(101)의 전방면상단 부분과 배면 부분이 하류측의 응축기, 실내열 교환기(101)의 전방면하단 부분이 증발기가 되게 운전한다. 그리고, 실내공기를 실내 팬에 의해 화살표로 도시한 바와 같이 흘리면, 실내공기는 증발기로서 작용하기 전 면하단열 교환기 부분에서 냉각·제습되면서 동시에, 하류측의 응축기측 가열기가 되는 실내 보조열 교환기(126) 및 실내열 교환기(101)의 전방면상단 부분과 배면 부분에서 가열되고, 또한, 이것들의 공기가 혼합되어 실내에 분출된다. 이 경우, 유도 모터 제어 수단(20)으로써, 압축기(150)의 능력이나 실내 팬 및 실외 팬(l58)을 제어함으로써, 제습량이 뿜어 나와 공기 온도를 넓은 범위에서 바꿀 수 있다.
또한, 냉방 운전하는 경우에는, 조작 스위치(61)를 냉방에 설정하여 유도 모터 제어 수단(20)에 입력하여, 제습용조절 장치(105)를 개방하여 전동팽창밸브(153)를 적당히 집중하여, 냉매를 실선의 화살표로 도시한 바와 같이 순환시키는 것에 의해, 실외열 교환기(l52)를 응축기, 실내 보조열 교환기(126) 및 다단굽힘 실내열 교환기(101)를 증발기로서 실내의 냉방을 행한다.
또한, 난방 운전하는 경우에는, 조작 스위치(6l)를 난방에 설정하여 유도 모터 제어 수단(20)에 입력하여, 사방밸브(151)를 전환하여 제습용조절 장치(105)를 개방하여 전동팽창밸브(153)를 적당히 집중하여, 냉매를 파선의 화살표로 도시한 바와 같이 순환시키는 것에 의해, 다단굽힘 실내열 교환기(101)을 응축기, 실내 보조열 교환기(126)를 과냉각기, 실외열 교환기(152)를 증발기로서 실내의 난방을 행한다.
공기조화기에 있어서, 압축기의 구동용 모터로서 유도 모터(22)를 이용하면, 유도 모터(22)는 동작의 미끄러짐으로 인해 지령 회전수와 실 회전수가 다르고, 이것을 고려하여 지령 회전수를 설정하여 소정의 냉난방제습능력을 얻도록 되어있다. 한편, 직류 무브러시 모터(23)는 슬립이 없기 때문에, 압축기의 구동 모터를 유도 모터(22)로부터 직류 무브러시 모터(23)로 치환할 때는, 공기조화기의 냉난방제습능력이 동일하게 되도록, 치환하여 전후의 모터의 실 회전수를 일치시키는 바와 같이 제어할 필요가 있다. 그 때문에, 유도 모터(22)의 지령 회전수(30)로부터 직류 무브러시 모터(23)의 지령 회전수를 산출하는 경우에는, 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)으로써 유도 모터의 지령 회전수(30)에 소정의 비례 상수를 적산함으로써, 적절한 직류 무브러시 모터(23)의 지령 회전수를 얻게 된다.
종래의 공기조화기에서는, 압축기 구동용 모터를 속도 제어하기 위한 인버터 제어와, 제습용조절 장치, 사방밸브, 전동팽창밸브, 실내 팬 및 실외 팬 등과 같은 압축기 구동용 모터 이외의 공기조화기 특유의 기기의 제어를 동일한 마이크로컴퓨터로 행하는 것이 일반적이다. 이 때문에, 공기조화기에 적용한 도 1에 도시하는 본 발명의 모터구동장치에서는, 유도 모터 제어 수단(20)이 압축기 구동용 모터 이외의 공기조화기 특유의 기기의 제어를 담당하는 것으로 된다. 한편, 부가 회로가 되는 직류 무브러시 모터 제어 수단(l)은 압축기 구동용의 직류 무브러시 모터의 제어를 주로 행한다. 이와 같이, 유도 모터 제어 수단(20)은, 공기조화기 특유의 기기의 제어를 담당하기 위해서, 압축기(150)의 동작 상태를 파악할 필요가 있지만, 압축기(150)의 제어를 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)이 행하기 위해서, 직접 그 동작 상태를 파악할 수 없다. 그래서, 직류 무브러시 모터가 이상 정지한 경우 등에는, 직류 무브러시 모터 제어 수단(1)으로부터 유도 모터 제어 수단(20)에 이상 정지 신호 F를 송신하여, 압축기의 동작 상태를 전하게 되고 있다. 이에 따라, 유도 모터 제어 수단(20)으로 적절한 대응을 강구할 수 있다.
다음에, 도 6을 이용하여 본 발명의 모터구동장치의 제2 실시예를 설명한다. 도 6은 본 발명의 모터구동장치의 제2 실시예를 도시하는 모터 지령 회전수 신호를 작성하는 부분의 회로도이다. 이 실시예는 1개의 회전수 기본파로부터 모터 지령 회전수 신호를 얻기 위한 것이다. 이 실시예에서는, 유도 모터 제어 수단(20)의 PWM 신호 V+를, 모터 지령 회전수 검출 수단(17)의 각각의 CR 적분 회로에 입력한다. 이 때, 각각의 적분 회로, 즉 저항13-a와 컨덴서14-a 에 의한 CR 적분 회로와, 저항13-b와 컨덴서14-b에 의한 CR 적분 회로의 시상수는 다르게 설정되어 있다. CR 적분 회로는, 시상수가 큰 정도, 적분에 의해서 얻어지는 정현파의 진폭은 커지기 때문에, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 다른 진폭을 갖는 2개의 정현파 신호(31, 32)가 얻어진다. 이들을 비교기(12)로 비교함으로써, 모터의 회전 주기에 동기된 구형파 신호(33)가 얻어진다. 이 구형파 신호(33)를 직류 무브러시 모터(23)의 지령 회전수 신호 N으로 한다. 이 실시예에 있어서는, 1개의 회전수 기본파로부터 모터 지령 회전수 신호가 얻어지기 때문에, 보다 한층 용이하게 제작될 수가 있다.
다음에, 도 7을 이용하여 본 발명의 모터구동장치의 제3 실시예를 설명한다. 도 7은 본 발명의 모터구동장치의 제3 실시예를 도시하는 모터 지령 회전수 신호를 작성하는 부분의 회로도이다. 이 실시예는 유도 모터 제어 수단(20)과 인버터브릿지 회로(56)의 전기적 절연을 행하는 필요가 없는 경우에, 도 6에 있어서의 저항15-a, b, 포토커플러16-a, b 및 저항19-a를 삭제하고, 유도 모터 제어 수단(20)의 PWM 신호 V+'를 모터 지령 회전수 검출 수단17의 각각의 CR 적분 회로의 저항 l3-a, b에 직접 입력하는 것이다. 이 적분 회로, 즉 저항13-a와 컨덴서14-a에 의한 CR 적분 회로와, 저항13-b와 컨덴서14-b 에의한 CR 적분 회로는, 도 6와 마찬가지로 시상수가 다르게 설정되어 있고, 도 6과 마찬가지로 동작하는 것이다.
본 발명에 따르면, 직류 무브러시 모터를 이용하고 있기 때문에, 유도 모터를 이용하는 경우와 비교하여 효율이 높다. 또한, 유도 모터 제어 수단과 인버터 브릿지 회로와의 사이에 제어 변환 장치를 개재시켜, 이 제어 변환 장치는 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 지니고, 모터 지령 회전수 검출 수단으로 직류 무브러시 모터 이외의 기기도 제어하는 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호를 모터 지령 회전수 신호로 변환하여, 자극위치 검출 수단으로 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 자극위치 검출 신호를 출력하여, 직류 무브러시 모터 제어 수단으로 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 인버터 브릿지 회로에 출력하도록 하기 때문에, 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터를 제어할 수 있음과 함께, 유도 모터 제어 수단으로 직류 무브러시 모터 이외의 기기도 제어함으로써 직류 무브러시 모터 제어 수단의 제어 내용을 간단히 할 수가 있다.
또한, 제어변환 수단의 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 모아 독립한 프린트배선 기판상에 고집적화하여 실장하였기때문에, 이 프린트배선 기판을 추가함으로써 직류 무브러시 모터의 제어에 대응하는 것이 보다 한층 용이하게 된다.
또한, 모터 지령 회전수 검출 수단을, 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호로서의 PWM 신호를 적분하여 복수의 회전수기본파를 추출하는 적분 회로와, 이 복수의 회전수기본파를 비교하여 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하는 비교기를 갖아 구성하였기때문에, 간단한 구성으로 모터 지령 회전수 신호가 얻어진다.
또한, 모터 지령 회전수 검출 수단을 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호중의 1개의 신호를 다른 시상수로 적분하여 복수의 회전수기본파를 추출하는 적분 회로와, 이 복수의 회전수기본파를 비교하여 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하는 비교기를 구비하는 구성으로 인해, 보다 한층 간단한 구성으로 모터 지령 회전수 신호가 얻어진다.
또한, 모터 지령 회전수 검출 수단의 적분 회로의 입력측에 포토 커플러를 개재하였기 때문에, 유도 모터 제어 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단과의 전기적 절연을 도모할 수 있다.
또한, 무브러시 모터 제어 수단으로써 직류 무브러시 모터의 이상 정지를 검출하여 그 이상 정지 신호를 유도 모터 제어 수단에 출력하여, 유도 모터 제어 수단으로써 이상 정지 신호에 기초하여 냉동 사이클의 기기를 제어하도록 하였기 때문에, 압축기를 구동하는 직류 무브러시 모터의 이상 상태에 대하여 유도 모터 제어 수단으로써 적절히 대응할 수가 있다.
본 발명에 따르면, 유도 모터 제어 수단을 이용하여 용이하게 제작할 수 있음와 같이, 직류 무브러시 모터를 이용하여 효율이 높은 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터 제어 신호를 출력함과 동시에 상기 모터 이외의 기기도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 모터구동장치에 있어서,
    상기 모터를 직류 무브러시 모터로 하며,
    상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시키며,
    상기 제어 변환 장치는 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 구비하고,
    상기 모터 지령 회전수 검출 수단은 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호를 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하며,
    상기 자극 위치 검출 수단은 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하며,
    상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어변환 수단은 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 모아 독립한 배선 기판상에 고집적화하여 실장된 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  3. 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터 제어 신호로서 PWM 신호를 출력함과 함께, 상기 모터 이외의 기기도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 모터구동장치에 있어서,
    상기 모터를 직류 무브러시 모터로 하여, 상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시키고, 상기 제어 변환 장치는, 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 구비하고,
    상기 모터 지령 회전수 검출 수단은 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호로서의 PWM 신호를 적분하여 복수의 회전수기본파를 추출하는 적분 회로와, 이 복수의 회전수기본파를 비교하여 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하는 비교기를 포함하고,
    상기 자극 위치 검출 수단은 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하며, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유도 모터 제어 신호로서의 PWM 신호는 반송파와 회전수기본파를 비교하여 얻어진 구형파 신호이고, 상기 적분 회로는, 저항과 컨덴서에 의해 2 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  5. 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터 제어 신호로서 3상의 PWM 신호를 출력함과 함께, 상기 모터 이외의 기기도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 모터구동장치에 있어서,
    상기 모터를 직류 무브러시 모터로 하여, 상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시키고,
    상기 제어 변환 장치는 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 포함하며,
    상기 모터 지령 회전수 검출 수단은 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호 중의 1개의 신호를 다른 시상수로 적분하여 복수의 회전수기본파를 추출하는 적분 회로와, 이 복수의 회전수기본파를 비교하여 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하는 비교기를 포함하며,
    상기 자극 위치 검출 수단은 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하며,
    상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터 지령 회전수 검출 수단은 상기 적분 회로의 입력측에 포토 커플러가 개재된 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은 직류 무브러시 모터 또는 인버터 브릿지 회로의 이상을 검출하여 그 이상 신호를 상기 유도 모터 제어 수단에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  8. 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 구비하며,
    상기 모터 지령 회전수 검출 수단은 유도 모터를 제어하기 위한 PWM 신호를 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하며,
    상기 자극 위치 검출 수단은 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하며,
    상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터를 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 제어 변환 장치.
  9. 냉매 압축용의 압축기, 실내열 교환기, 팽창밸브, 실외열 교환기가 배관에 의해 환형으로 접속된 냉동 사이클과, 상기 실내열 교환기 및 실내열 교환기로 통풍하는 팬과, 상기 압축기를 구동하기 위한 모터구동장치를 구비하고, 상기 모터구동장치는 고정자 및 회전자를 갖는 모터와, 상기 모터의 속도 제어를 행하는 인버터 브릿지 회로와, 유도 모터를 제어하기 위한 PWM 신호를 출력함과 함께, 상기 압축기를 제외한 냉동 사이클을 구성하는 기기 또는 상기 팬도 제어하는 유도 모터 제어 수단을 구비한 공기조화기에 있어서,
    상기 압축기 구동용의 모터를 직류 무브러시 모터로 하며,
    상기 인버터 브릿지 회로와 상기 유도 모터 제어 수단과의 사이에 제어 변환 장치를 개재시키며,
    상기 제어 변환 장치는 모터 지령 회전수 검출 수단과 자극위치 검출 수단과 직류 무브러시 모터 제어 수단을 포함하며,
    상기 모터 지령 회전수 검출 수단은 상기 유도 모터 제어 수단의 유도 모터 제어 신호를 모터 지령 회전수 신호로 변환하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 출력하며,
    상기 자극 위치 검출 수단은 상기 직류 무브러시 모터의 자극 위치를 검출하여 상기 직류 무브러시 모터 제어 수단에 자극위치 검출 신호를 출력하고,
    상기 직류 무브러시 모터 제어 수단은 상기 모터 지령 회전수 신호 및 자극위치 검출 신호에 기초하여 직류 무브러시 모터 제어 신호를 상기 인버터 브릿지 회로에 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무브러시 모터 제어 수단은 상기 직류 무브러시 모터의 이상 정지를 검출하여 그 이상 정지 신호를 상기 유도 모터 제어 수단에 출력하며, 상기 유도 모터 제어 수단은 이상 정지 신호에 기초하여 상기 냉동 사이클의 기기를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
KR1020000013963A 1999-03-31 2000-03-20 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기 KR100354469B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1999-092423 1999-03-31
JP11092423A JP3019858B1 (ja) 1999-03-31 1999-03-31 モ―タ駆動装置と制御変換装置と空気調和機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000076917A KR20000076917A (ko) 2000-12-26
KR100354469B1 true KR100354469B1 (ko) 2002-09-30

Family

ID=14054028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000013963A KR100354469B1 (ko) 1999-03-31 2000-03-20 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP3019858B1 (ko)
KR (1) KR100354469B1 (ko)
CN (1) CN1268804A (ko)
TW (1) TW463454B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4329842B2 (ja) * 2007-05-16 2009-09-09 ダイキン工業株式会社 ファンモータの制御装置および空気調和機
TWI555324B (zh) * 2014-05-15 2016-10-21 Dyna Rechi Co Ltd DC brushless motor control system for AC power supply
CN109555891B (zh) * 2017-09-27 2020-08-25 杭州三花研究院有限公司 电子膨胀阀

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000076917A (ko) 2000-12-26
TW463454B (en) 2001-11-11
CN1268804A (zh) 2000-10-04
JP3019858B1 (ja) 2000-03-13
JP2000287482A (ja) 2000-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101625172B (zh) 制冷装置
CN100590960C (zh) 无刷直流电动机及搭载其的电气设备
KR101759906B1 (ko) 압축기 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기
KR20170040489A (ko) 모터 구동 장치, 모터 구동 장치의 제어 방법, 인버터 장치 및 전원 장치
US11940194B2 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
US11923797B2 (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR100354469B1 (ko) 모터구동장치와 제어 변환 장치와 공기조화기
EP2122264A1 (en) Air conditioner
KR20190051331A (ko) 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기
CN114759840A (zh) 马达驱动装置及包括该装置的空调机
KR102216409B1 (ko) 모터 구동 장치 및 이를 구비하는 공기조화기
KR102102756B1 (ko) 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스
JP4581391B2 (ja) モータ駆動装置
KR20190097593A (ko) 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기
WO2008117998A1 (en) Electro-compressor and air conditioner having the same
KR101990444B1 (ko) 모터 구동 장치 및 이를 구비하는 공기조화기
JP2001268938A (ja) パワーモジュール及びこれを用いたルームエアコン
KR102014143B1 (ko) 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스
KR101990445B1 (ko) 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기
KR102106911B1 (ko) 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스
KR102260614B1 (ko) 공기조화기
KR102063633B1 (ko) 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스
KR102099130B1 (ko) 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스
KR101989107B1 (ko) 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기
JP2017099212A (ja) 二相誘導電動機、二相誘導電動機を備える空気調和機およびプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee