JP2003319690A - 空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 雰囲気温度が低い場合にファンが外的な要因
によって回転している場合でも、制動、停止に伴う減磁
を未然に防止することのできる空気調和機のファン用ブ
ラシレスモータの駆動装置を提供する。 【解決手段】 複数のスイッチング素子が３相ブリッジ
接続され、空気調和機のファン用ブラシレスモータ１の
ステータ巻線に電流を供給するインバータ回路３と、ブ
ラシレスモータのロータの磁極位置を検出するホール素
子２と、ブラシレスモータの起動前に、ホール素子の出
力信号に同期させて、インバータ回路の正電圧側及び負
電圧側のいずれか一方の１つの相のスイッチング素子と
いずれか他方の残りの２つの相のスイッチング素子とを
通電すると共に、正電圧側及び負電圧側の少なくとも一
方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止させる制御手段
１０とを備えるとき、ブラシレスモータの雰囲気温度を
検出する温度検出手段Ｓ２を備え、制御手段は、温度検
出手段によって検出される雰囲気温度が低くなるに従っ
てＰＷＭ通電のデューティ比を小さくする。
によって回転している場合でも、制動、停止に伴う減磁
を未然に防止することのできる空気調和機のファン用ブ
ラシレスモータの駆動装置を提供する。 【解決手段】 複数のスイッチング素子が３相ブリッジ
接続され、空気調和機のファン用ブラシレスモータ１の
ステータ巻線に電流を供給するインバータ回路３と、ブ
ラシレスモータのロータの磁極位置を検出するホール素
子２と、ブラシレスモータの起動前に、ホール素子の出
力信号に同期させて、インバータ回路の正電圧側及び負
電圧側のいずれか一方の１つの相のスイッチング素子と
いずれか他方の残りの２つの相のスイッチング素子とを
通電すると共に、正電圧側及び負電圧側の少なくとも一
方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止させる制御手段
１０とを備えるとき、ブラシレスモータの雰囲気温度を
検出する温度検出手段Ｓ２を備え、制御手段は、温度検
出手段によって検出される雰囲気温度が低くなるに従っ
てＰＷＭ通電のデューティ比を小さくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくともブラシ
レスモータの起動前に、ステータ巻線に電流を供給して
ロータを制動、停止させる空気調和機のファン用ブラシ
レスモータの駆動装置に関する。
レスモータの起動前に、ステータ巻線に電流を供給して
ロータを制動、停止させる空気調和機のファン用ブラシ
レスモータの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気調和機のファンを駆動するモータと
してブラシレスモータが多く用いられるようになった。
室外ファンは有風時に回転し、その回転方向及び速度は
一様ではない。空気調和機の運転開始時に、室外ファン
が回転していた場合には、その制動、停止、位置決めを
行ってから起動させなければならない。
してブラシレスモータが多く用いられるようになった。
室外ファンは有風時に回転し、その回転方向及び速度は
一様ではない。空気調和機の運転開始時に、室外ファン
が回転していた場合には、その制動、停止、位置決めを
行ってから起動させなければならない。
【０００３】ブラシレスモータは、その回転子の磁極位
置を検出するための検出器を必要とする。室外ファンの
制動、停止、位置決めにはこの検出器の出力に基づいて
その方向及び回転数を検知し、これに応じてステータ巻
線の電流を制御していた。しかし、検出器として３個の
ホール素子を用いていたため、複雑な制御を余儀なくさ
れ、これがコストを高騰させる一因になっていた。ま
た、制動、停止、位置決めに際してステータ巻線に直流
の電流を流していたが、この方法ではロータを形成する
永久磁石が減磁したり、ステータ巻線に電流を流す駆動
回路を破壊するような過大な電流が流れたりする可能性
があった。
置を検出するための検出器を必要とする。室外ファンの
制動、停止、位置決めにはこの検出器の出力に基づいて
その方向及び回転数を検知し、これに応じてステータ巻
線の電流を制御していた。しかし、検出器として３個の
ホール素子を用いていたため、複雑な制御を余儀なくさ
れ、これがコストを高騰させる一因になっていた。ま
た、制動、停止、位置決めに際してステータ巻線に直流
の電流を流していたが、この方法ではロータを形成する
永久磁石が減磁したり、ステータ巻線に電流を流す駆動
回路を破壊するような過大な電流が流れたりする可能性
があった。
【０００４】そこで、例えば、特開２０００−１２５５
８４号公報には、ブラシレスモータを駆動するために、
複数のスイッチング素子が３相ブリッジ接続されてなる
インバータ回路を用い、ブラシレスモータの起動前にイ
ンバータ回路の正電圧側及び負電圧側のいずれか一方の
１つの相のスイッチング素子をＰＷＭ通電すると共に、
いずれか他方の残りの２つの相のスイッチング素子をＰ
ＷＭ通電してロータを制動、停止、位置決めすることが
開示されている。
８４号公報には、ブラシレスモータを駆動するために、
複数のスイッチング素子が３相ブリッジ接続されてなる
インバータ回路を用い、ブラシレスモータの起動前にイ
ンバータ回路の正電圧側及び負電圧側のいずれか一方の
１つの相のスイッチング素子をＰＷＭ通電すると共に、
いずれか他方の残りの２つの相のスイッチング素子をＰ
ＷＭ通電してロータを制動、停止、位置決めすることが
開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ブラシレスモータのロ
ータ磁極を形成する永久磁石には、フェライト磁石と希
土類磁石とがあり、このうち、希土類磁石は高価である
ため、空気調和機のファン用モータとしてはフェライト
磁石が多く使用される。一般に、フェライト磁石は低温
の温度特性が悪く、低温時にステータに大きな電流を流
すと減磁しやすく、特に、室外ファン用においては冬季
に低外気温（０℃以下）で起動させることを余儀なくさ
れ、このような状態で通常の起動制御を実行すると減磁
を生じることがあり得る。
ータ磁極を形成する永久磁石には、フェライト磁石と希
土類磁石とがあり、このうち、希土類磁石は高価である
ため、空気調和機のファン用モータとしてはフェライト
磁石が多く使用される。一般に、フェライト磁石は低温
の温度特性が悪く、低温時にステータに大きな電流を流
すと減磁しやすく、特に、室外ファン用においては冬季
に低外気温（０℃以下）で起動させることを余儀なくさ
れ、このような状態で通常の起動制御を実行すると減磁
を生じることがあり得る。
【０００６】特開２０００−１２５５８４号公報に記載
されたものは、インバータ回路の正電圧側及び負電圧側
のいずれか一方の１つの相のスイッチング素子をＰＷＭ
通電すると共に、いずれか他方の残りの２つの相のスイ
ッチング素子をＰＷＭ通電してロータに制動を加える
際、ＰＷＭ通電のデューティ比は固定であった。このＰ
ＷＭ通電のデューティ比は、通常の温度において制限電
流に治まる値に設定されているが、上述したような低温
状態において常温時と同じデューティ比でＰＷＭ通電し
た場合、ステータの巻線抵抗が低くなっているために電
流が大きくなり、フェライト磁石の低温の温度特性が悪
いことと相俟って、減磁が生じ易いという問題があっ
た。
されたものは、インバータ回路の正電圧側及び負電圧側
のいずれか一方の１つの相のスイッチング素子をＰＷＭ
通電すると共に、いずれか他方の残りの２つの相のスイ
ッチング素子をＰＷＭ通電してロータに制動を加える
際、ＰＷＭ通電のデューティ比は固定であった。このＰ
ＷＭ通電のデューティ比は、通常の温度において制限電
流に治まる値に設定されているが、上述したような低温
状態において常温時と同じデューティ比でＰＷＭ通電し
た場合、ステータの巻線抵抗が低くなっているために電
流が大きくなり、フェライト磁石の低温の温度特性が悪
いことと相俟って、減磁が生じ易いという問題があっ
た。
【０００７】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、その目的は雰囲気温度が低い場合にファンが外的
な要因によって回転している場合でも、制動、停止に伴
う減磁を未然に防止することのできる空気調和機のファ
ン用ブラシレスモータの駆動装置を提供することにあ
る。
ので、その目的は雰囲気温度が低い場合にファンが外的
な要因によって回転している場合でも、制動、停止に伴
う減磁を未然に防止することのできる空気調和機のファ
ン用ブラシレスモータの駆動装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
複数のスイッチング素子が３相ブリッジ接続され、空気
調和機のファン用ブラシレスモータのステータ巻線に電
流を供給するインバータ回路と、ブラシレスモータのロ
ータの磁極位置を検出するホール素子と、ブラシレスモ
ータの起動前に、ホール素子の出力信号に同期させて、
インバータ回路の正電圧側及び負電圧側のいずれか一方
の１つの相のスイッチング素子といずれか他方の残りの
２つの相のスイッチング素子とを通電すると共に、正電
圧側及び負電圧側の少なくとも一方をＰＷＭ通電してロ
ータを制動、停止させる制御手段とを備える空気調和機
のファン用ブラシレスモータの駆動装置において、ブラ
シレスモータの雰囲気温度を検出する温度検出手段を備
え、制御手段は、温度検出手段によって検出される雰囲
気温度が低くなるに従ってＰＷＭ通電のデューティ比を
小さくすることを特徴とする空気調和機のファン用ブラ
シレスモータの駆動装置。
複数のスイッチング素子が３相ブリッジ接続され、空気
調和機のファン用ブラシレスモータのステータ巻線に電
流を供給するインバータ回路と、ブラシレスモータのロ
ータの磁極位置を検出するホール素子と、ブラシレスモ
ータの起動前に、ホール素子の出力信号に同期させて、
インバータ回路の正電圧側及び負電圧側のいずれか一方
の１つの相のスイッチング素子といずれか他方の残りの
２つの相のスイッチング素子とを通電すると共に、正電
圧側及び負電圧側の少なくとも一方をＰＷＭ通電してロ
ータを制動、停止させる制御手段とを備える空気調和機
のファン用ブラシレスモータの駆動装置において、ブラ
シレスモータの雰囲気温度を検出する温度検出手段を備
え、制御手段は、温度検出手段によって検出される雰囲
気温度が低くなるに従ってＰＷＭ通電のデューティ比を
小さくすることを特徴とする空気調和機のファン用ブラ
シレスモータの駆動装置。
【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置にお
いて、ブラシレスモータが室外ファン用であるとき、温
度検出手段は室外熱交換器の温度検出手段を代用し、ブ
ラシレスモータが室内ファン用であるとき、温度検出手
段は室内熱交換器の温度検出手段を代用することを特徴
とする。
空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置にお
いて、ブラシレスモータが室外ファン用であるとき、温
度検出手段は室外熱交換器の温度検出手段を代用し、ブ
ラシレスモータが室内ファン用であるとき、温度検出手
段は室内熱交換器の温度検出手段を代用することを特徴
とする。
【００１０】請求項３に係る発明は、複数のスイッチン
グ素子が３相ブリッジ接続され、空気調和機のファン用
ブラシレスモータのステータ巻線に電流を供給するイン
バータ回路と、ブラシレスモータのロータの磁極位置を
検出するホール素子と、ブラシレスモータの起動前に、
ホール素子の出力信号に同期させて、インバータ回路の
正電圧側及び負電圧側のいずれか一方の１つの相のスイ
ッチング素子といずれか他方の残りの２つの相のスイッ
チング素子とを通電すると共に、正電圧側及び負電圧側
の少なくとも一方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止
させる制御手段とを備える空気調和機のファン用ブラシ
レスモータの駆動装置において、制御手段は、さらに、
徐霜モード運転の終了時においてもロータに制動を加え
ると共に、起動前の制動と比較して、徐霜モード運転の
終了時のＰＷＭ通電のデューティ比を小さくすることを
特徴とする空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆
動装置。
グ素子が３相ブリッジ接続され、空気調和機のファン用
ブラシレスモータのステータ巻線に電流を供給するイン
バータ回路と、ブラシレスモータのロータの磁極位置を
検出するホール素子と、ブラシレスモータの起動前に、
ホール素子の出力信号に同期させて、インバータ回路の
正電圧側及び負電圧側のいずれか一方の１つの相のスイ
ッチング素子といずれか他方の残りの２つの相のスイッ
チング素子とを通電すると共に、正電圧側及び負電圧側
の少なくとも一方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止
させる制御手段とを備える空気調和機のファン用ブラシ
レスモータの駆動装置において、制御手段は、さらに、
徐霜モード運転の終了時においてもロータに制動を加え
ると共に、起動前の制動と比較して、徐霜モード運転の
終了時のＰＷＭ通電のデューティ比を小さくすることを
特徴とする空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆
動装置。
【００１１】請求項４に係る発明は、複数のスイッチン
グ素子が３相ブリッジ接続され、空気調和機のファン用
ブラシレスモータのステータ巻線に電流を供給するイン
バータ回路と、ブラシレスモータのロータの磁極位置を
検出するホール素子と、ブラシレスモータの起動前に、
ホール素子の出力信号に同期させて、インバータ回路の
正電圧側及び負電圧側のいずれか一方の１つの相のスイ
ッチング素子といずれか他方の残りの２つの相のスイッ
チング素子とを通電すると共に、正電圧側及び負電圧側
の少なくとも一方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止
させる制御手段とを備える空気調和機のファン用ブラシ
レスモータの駆動装置において、ステータ巻線の電流を
検出する電流検出手段を備え、制御手段は所定の電流制
限値を超えない範囲でＰＷＭ通電のデューティ比をでき
るだけ大きくすることを特徴とする空気調和機のファン
用ブラシレスモータの駆動装置。
グ素子が３相ブリッジ接続され、空気調和機のファン用
ブラシレスモータのステータ巻線に電流を供給するイン
バータ回路と、ブラシレスモータのロータの磁極位置を
検出するホール素子と、ブラシレスモータの起動前に、
ホール素子の出力信号に同期させて、インバータ回路の
正電圧側及び負電圧側のいずれか一方の１つの相のスイ
ッチング素子といずれか他方の残りの２つの相のスイッ
チング素子とを通電すると共に、正電圧側及び負電圧側
の少なくとも一方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止
させる制御手段とを備える空気調和機のファン用ブラシ
レスモータの駆動装置において、ステータ巻線の電流を
検出する電流検出手段を備え、制御手段は所定の電流制
限値を超えない範囲でＰＷＭ通電のデューティ比をでき
るだけ大きくすることを特徴とする空気調和機のファン
用ブラシレスモータの駆動装置。
【００１２】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置にお
いて、ブラシレスモータの雰囲気温度を検出する温度検
出手段を備え、所定の電流制限値を、温度検出手段によ
って検出される雰囲気温度が低くなるほど低く設定する
ことを特徴とする。
空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置にお
いて、ブラシレスモータの雰囲気温度を検出する温度検
出手段を備え、所定の電流制限値を、温度検出手段によ
って検出される雰囲気温度が低くなるほど低く設定する
ことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明を適
用する空気調和機の制御部の概略構成を、冷凍サイクル
系統と併せて示したブロック回路図である。同図におい
て、圧縮機３１の吐出側が、四方弁３２の一方の切替経
路を通して、室内熱交換器３３の一端に接続されてい
る。室内熱交換器３３の他端は、膨張弁３４を介して、
室外熱交換器３５の一端に接続されている。この室外熱
交換器３５の他端は、四方弁３２の他方の切替経路を通
して、圧縮機３１の吸入側に接続されている。そして、
これらが周知の冷凍サイクルを形成し、冷媒を矢印Ａ方
向に循環させることによって、室内熱交換器３３を凝縮
器、室外熱交換器３５を蒸発器として機能させる暖房モ
ードで運転が行われる。
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明を適
用する空気調和機の制御部の概略構成を、冷凍サイクル
系統と併せて示したブロック回路図である。同図におい
て、圧縮機３１の吐出側が、四方弁３２の一方の切替経
路を通して、室内熱交換器３３の一端に接続されてい
る。室内熱交換器３３の他端は、膨張弁３４を介して、
室外熱交換器３５の一端に接続されている。この室外熱
交換器３５の他端は、四方弁３２の他方の切替経路を通
して、圧縮機３１の吸入側に接続されている。そして、
これらが周知の冷凍サイクルを形成し、冷媒を矢印Ａ方
向に循環させることによって、室内熱交換器３３を凝縮
器、室外熱交換器３５を蒸発器として機能させる暖房モ
ードで運転が行われる。
【００１４】ここで、室外熱交換器３５の熱交換を促進
するために室外ファンモータ１によって駆動される室外
ファン１Ｆが設けられている。室外ファンモータ１はフ
ェライト磁石で磁極が形成されたロータを有するブラシ
レスモータが使用され、このロータの磁極位置を検出す
るためにホールＩＣ２が内部に装着されている。また、
室外ファンモータ１のステータ巻線に３相電力を供給す
るインバータ回路３を備え、このインバータ回路３は単
相の交流電源１１の交流を直流に変換し、さらに、直流
をＰＷＭ波形でなる疑似３相交流に変換して室外ファン
モータ１に供給する。また、変流器５Ａを付帯し、室外
ファンモータ１の電流を検出する電流検出回路５、室外
熱交換器３５の温度を検出する温度センサＳ１及び外気
温を検出する温度センサＳ２の各出力信号に基づいて、
インバータ回路３、四方弁３２及び膨張弁３４を制御す
る室外制御装置１０が設けられている。
するために室外ファンモータ１によって駆動される室外
ファン１Ｆが設けられている。室外ファンモータ１はフ
ェライト磁石で磁極が形成されたロータを有するブラシ
レスモータが使用され、このロータの磁極位置を検出す
るためにホールＩＣ２が内部に装着されている。また、
室外ファンモータ１のステータ巻線に３相電力を供給す
るインバータ回路３を備え、このインバータ回路３は単
相の交流電源１１の交流を直流に変換し、さらに、直流
をＰＷＭ波形でなる疑似３相交流に変換して室外ファン
モータ１に供給する。また、変流器５Ａを付帯し、室外
ファンモータ１の電流を検出する電流検出回路５、室外
熱交換器３５の温度を検出する温度センサＳ１及び外気
温を検出する温度センサＳ２の各出力信号に基づいて、
インバータ回路３、四方弁３２及び膨張弁３４を制御す
る室外制御装置１０が設けられている。
【００１５】一方、室内熱交換器３３の熱交換を促進す
るために室内ファンモータ６によって駆動される、室内
ファン６Ｆが設けられている。この室内ファンモータ６
もフェライト磁石で磁極が形成されたロータを有するブ
ラシレスモータが使用され、その速度を制御するための
インバータ回路７を備えている。この場合、図面の簡易
化のために、室内ファンモータ６の磁極位置を検出する
ホールＩＣは省略している。インバータ回路７は単相の
交流電源１１の交流を直流に変換し、さらに、直流をＰ
ＷＭ波形でなる疑似３相交流に変換して室内ファンモー
タ６に供給する。また、室内熱交換器３３の温度を検出
する温度センサＳ３、室内温度を検出する温度センサＳ
４の各検出値に基づいて、室内制御装置２０がインバー
タ回路７を制御するようになっている。なお、室外制御
装置１０と室内制御装置２０とは相互に情報を交換する
信号線によって接続されている。
るために室内ファンモータ６によって駆動される、室内
ファン６Ｆが設けられている。この室内ファンモータ６
もフェライト磁石で磁極が形成されたロータを有するブ
ラシレスモータが使用され、その速度を制御するための
インバータ回路７を備えている。この場合、図面の簡易
化のために、室内ファンモータ６の磁極位置を検出する
ホールＩＣは省略している。インバータ回路７は単相の
交流電源１１の交流を直流に変換し、さらに、直流をＰ
ＷＭ波形でなる疑似３相交流に変換して室内ファンモー
タ６に供給する。また、室内熱交換器３３の温度を検出
する温度センサＳ３、室内温度を検出する温度センサＳ
４の各検出値に基づいて、室内制御装置２０がインバー
タ回路７を制御するようになっている。なお、室外制御
装置１０と室内制御装置２０とは相互に情報を交換する
信号線によって接続されている。
【００１６】次に、図１に示した空気調和機の動作につ
いて説明する。図示を省略したリモコン装置から運転モ
ード及び室温等の設定信号が室内制御装置２０に送信さ
れる。このとき、運転モードが暖房であると室外制御装
置１０が四方弁３２に通電して矢印Ａ方向に冷媒を循環
させる経路を形成する。これによって、室内熱交換器３
３が凝縮器として、室外熱交換器３５が蒸発器としてそ
れぞれ機能する暖房運転が可能になる。また、室内制御
装置２０がインバータ回路７を制御する一方、室外制御
装置１０がインバータ回路３を制御して、それぞれ室外
ファンモータ１及び室内ファンモータ６にＰＷＭ電流を
供給する。この場合、室外制御装置１０が室外ファンモ
ータ１を回転させるのに先立ち、室外ファン１Ｆが回転
中であれば、ホールＩＣ２の出力信号に基づいて室外フ
ァンモータ１の制動、停止、位置決めの制御を行う。こ
の制動、停止の制御の詳細については後述する。なお、
位置決めについては、特開２０００−１２５５８４号公
報に記載されているのでその説明を省略する。
いて説明する。図示を省略したリモコン装置から運転モ
ード及び室温等の設定信号が室内制御装置２０に送信さ
れる。このとき、運転モードが暖房であると室外制御装
置１０が四方弁３２に通電して矢印Ａ方向に冷媒を循環
させる経路を形成する。これによって、室内熱交換器３
３が凝縮器として、室外熱交換器３５が蒸発器としてそ
れぞれ機能する暖房運転が可能になる。また、室内制御
装置２０がインバータ回路７を制御する一方、室外制御
装置１０がインバータ回路３を制御して、それぞれ室外
ファンモータ１及び室内ファンモータ６にＰＷＭ電流を
供給する。この場合、室外制御装置１０が室外ファンモ
ータ１を回転させるのに先立ち、室外ファン１Ｆが回転
中であれば、ホールＩＣ２の出力信号に基づいて室外フ
ァンモータ１の制動、停止、位置決めの制御を行う。こ
の制動、停止の制御の詳細については後述する。なお、
位置決めについては、特開２０００−１２５５８４号公
報に記載されているのでその説明を省略する。
【００１７】一方、室内制御装置２０はリモコン装置で
設定された室温と温度センサＳ４で検出された室温との
差に応じて圧縮機３１の回転数を演算し、その演算結果
を室外制御装置１０に送信する。室外制御装置１０はこ
の回転数に従って圧縮機３１の回転数を制御すると共
に、室外ファンモータ１の回転数を制御する。また、室
外制御装置１０は温度センサＳ１によって検出される室
外熱交換器３５の温度等に応じて膨張弁３４の開度を制
御する一方、四方弁３２の通電を遮断して徐霜モードで
運転したりする。なお、室内制御装置２０が温度センサ
Ｓ３の温度検出信号に基づいて室内熱交換器３３の過熱
防止の制御等を行うが、これらの制御は各種提案されて
公知であるのでそれらの説明を省略する。
設定された室温と温度センサＳ４で検出された室温との
差に応じて圧縮機３１の回転数を演算し、その演算結果
を室外制御装置１０に送信する。室外制御装置１０はこ
の回転数に従って圧縮機３１の回転数を制御すると共
に、室外ファンモータ１の回転数を制御する。また、室
外制御装置１０は温度センサＳ１によって検出される室
外熱交換器３５の温度等に応じて膨張弁３４の開度を制
御する一方、四方弁３２の通電を遮断して徐霜モードで
運転したりする。なお、室内制御装置２０が温度センサ
Ｓ３の温度検出信号に基づいて室内熱交換器３３の過熱
防止の制御等を行うが、これらの制御は各種提案されて
公知であるのでそれらの説明を省略する。
【００１８】図２は本発明に係る空気調和機のファン用
ブラシレスモータの駆動装置の第１の実施形態の構成を
示す回路図である。同図において、室外ファンモータ
（以下、図面を含めてブラシレスモータと略記する）１
のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各ステータ巻線が星型結線され、
さらに、ステータにはホールＩＣ２が設けられている。
このうち、ステータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの外部接続導線はイ
ンバータ回路３に接続され、ホールＩＣ２の電流供給及
び検出信号導線は制御装置１０に接続されている。
ブラシレスモータの駆動装置の第１の実施形態の構成を
示す回路図である。同図において、室外ファンモータ
（以下、図面を含めてブラシレスモータと略記する）１
のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各ステータ巻線が星型結線され、
さらに、ステータにはホールＩＣ２が設けられている。
このうち、ステータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの外部接続導線はイ
ンバータ回路３に接続され、ホールＩＣ２の電流供給及
び検出信号導線は制御装置１０に接続されている。
【００１９】インバータ回路３はスイッチング素子とし
てＦＥＴ（Field Effect Transistor ）でなるトランジ
スタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚが３相ブリッ
ジ接続されている。すなわち、トランジスタＦｕ及びＦ
ｘの直列接続回路と、トランジスタＦｖ及びＦｙの直列
接続回路と、トランジスタＦｗ及びＦｚの直列接続回路
とが並列接続され、その一端がスイッチ４を介して図示
省略の直流電源（ＤＣ２８０Ｖ）の正極に接続され、他
端が直流電源の負極に接続されている。これらのトラン
ジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚには環流用
のダイオードＤｕ，Ｄｖ，Ｄｗ，Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚがそ
れぞれ逆並列に接続されている。
てＦＥＴ（Field Effect Transistor ）でなるトランジ
スタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚが３相ブリッ
ジ接続されている。すなわち、トランジスタＦｕ及びＦ
ｘの直列接続回路と、トランジスタＦｖ及びＦｙの直列
接続回路と、トランジスタＦｗ及びＦｚの直列接続回路
とが並列接続され、その一端がスイッチ４を介して図示
省略の直流電源（ＤＣ２８０Ｖ）の正極に接続され、他
端が直流電源の負極に接続されている。これらのトラン
ジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚには環流用
のダイオードＤｕ，Ｄｖ，Ｄｗ，Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚがそ
れぞれ逆並列に接続されている。
【００２０】また、トランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆ
ｘ，Ｆｙ，Ｆｚの各ゲートには、ホトカプラでなる駆動
回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６が接続されて
いる。
ｘ，Ｆｙ，Ｆｚの各ゲートには、ホトカプラでなる駆動
回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６が接続されて
いる。
【００２１】これらの駆動回路の動作電力を供給するた
めに、１次側が単相の交流電源１１に接続されたトラン
ス１２と、このトランス１２の２次側に直列接続された
ダイオードＤ０１及び平滑用のコンデンサＣ０１とでな
る半波整流回路を備えている。そして、コンデンサＣ
０１の正極が直流電源の負電圧側の駆動回路Ｂ４，
Ｂ５，Ｂ６の一端にそれぞれ接続され、コンデンサＣ
０１の負極が駆動回路Ｂ４，Ｂ ５，Ｂ６の他端にそれぞ
れ接続されると共に、トランジスタＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚの
各ソース（負電圧側）に接続されている。また、直流電
源の正電圧側の駆動回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３にはそれぞれ
駆動電力を蓄えるコンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ ０４が
並列接続され、その正極は逆流防止用のダイオードＤ
０２，Ｄ０３，Ｄ０ ４を介して、電流制限用の抵抗Ｒの
一端に接続されている。この抵抗Ｒの他端は半波整流回
路を構成するコンデンサＣ０１の正極に接続されてい
る。また、コンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ０４の負極は
トランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗの各ソースに接続されて
いる。
めに、１次側が単相の交流電源１１に接続されたトラン
ス１２と、このトランス１２の２次側に直列接続された
ダイオードＤ０１及び平滑用のコンデンサＣ０１とでな
る半波整流回路を備えている。そして、コンデンサＣ
０１の正極が直流電源の負電圧側の駆動回路Ｂ４，
Ｂ５，Ｂ６の一端にそれぞれ接続され、コンデンサＣ
０１の負極が駆動回路Ｂ４，Ｂ ５，Ｂ６の他端にそれぞ
れ接続されると共に、トランジスタＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚの
各ソース（負電圧側）に接続されている。また、直流電
源の正電圧側の駆動回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３にはそれぞれ
駆動電力を蓄えるコンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ ０４が
並列接続され、その正極は逆流防止用のダイオードＤ
０２，Ｄ０３，Ｄ０ ４を介して、電流制限用の抵抗Ｒの
一端に接続されている。この抵抗Ｒの他端は半波整流回
路を構成するコンデンサＣ０１の正極に接続されてい
る。また、コンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ０４の負極は
トランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗの各ソースに接続されて
いる。
【００２２】一方、トランジスタＦｕ及びＦｘ、Ｆｖ及
びＦｙ、Ｆｗ及びＦｚの相互接続点にそれぞれブラシレ
スモータ１のステータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの各外部接続導線
が接続されている。また、ブラシレスモータ１に設けら
れたホールＩＣ２の信号出力導線が制御装置１０を構成
するＭＣＵ（マイクロコンピュータユニット）１００に
接続され、このＭＣＵ１００から出力される制御信号Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６をそれぞれ駆動回路
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６に加えるように構
成されている。さらに、インバータ回路３の直流電流経
路に変流器５Ａが設けられ、電流検出回路５が電流検出
信号を室外制御装置１０に加える構成になっている。
びＦｙ、Ｆｗ及びＦｚの相互接続点にそれぞれブラシレ
スモータ１のステータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの各外部接続導線
が接続されている。また、ブラシレスモータ１に設けら
れたホールＩＣ２の信号出力導線が制御装置１０を構成
するＭＣＵ（マイクロコンピュータユニット）１００に
接続され、このＭＣＵ１００から出力される制御信号Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６をそれぞれ駆動回路
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６に加えるように構
成されている。さらに、インバータ回路３の直流電流経
路に変流器５Ａが設けられ、電流検出回路５が電流検出
信号を室外制御装置１０に加える構成になっている。
【００２３】上記のように構成された本実施形態の動作
について以下に説明する。トランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆ
ｗ，Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚが３相ブリッジ接続されたインバ
ータ回路３の直流入力端子間に図示省略の直流電源のＤ
Ｃ２８０Ｖの電圧が印加される。ここで、トランジスタ
Ｆｕ，Ｆｖ，Ｆｗをインバータ回路の正電圧側のスイッ
チング素子と称し、トランジスタＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚをイ
ンバータ回路の負電圧側のスイッチング素子と称するこ
ととする。交流電源１１はＡＣ１００Ｖで、トランス１
２はこの電圧を例えばＡＣ５Ｖに降圧する。降圧された
交流はダイオードＤ０１及びコンデンサＣ０１でなる半
波整流回路によって整流平滑され、得られた直流電圧が
負電圧側のスイッチング素子としてのトランジスタＦ
ｘ，Ｆｙ，Ｆｚをそれぞれ駆動する駆動回路Ｂ４，
Ｂ５，Ｂ６の両端に印加される。
について以下に説明する。トランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆ
ｗ，Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚが３相ブリッジ接続されたインバ
ータ回路３の直流入力端子間に図示省略の直流電源のＤ
Ｃ２８０Ｖの電圧が印加される。ここで、トランジスタ
Ｆｕ，Ｆｖ，Ｆｗをインバータ回路の正電圧側のスイッ
チング素子と称し、トランジスタＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚをイ
ンバータ回路の負電圧側のスイッチング素子と称するこ
ととする。交流電源１１はＡＣ１００Ｖで、トランス１
２はこの電圧を例えばＡＣ５Ｖに降圧する。降圧された
交流はダイオードＤ０１及びコンデンサＣ０１でなる半
波整流回路によって整流平滑され、得られた直流電圧が
負電圧側のスイッチング素子としてのトランジスタＦ
ｘ，Ｆｙ，Ｆｚをそれぞれ駆動する駆動回路Ｂ４，
Ｂ５，Ｂ６の両端に印加される。
【００２４】一方、正電圧側のスイッチング素子として
のトランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗを駆動する駆動回路Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３にそれぞれ並列接続されたコンデンサＣ
０２，Ｃ０３，Ｃ０４は負電圧側のスイッチング素子が
オン状態になったとき、抵抗Ｒを介して、コンデンサＣ
０１の両端電圧によって順次に充電（チャージアップ）
される。インバータ回路３の起動前であれば、トランジ
スタＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚを一斉にオン状態にすることによ
って、コンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ０４は全て充電さ
れる。これによってトランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆ
ｘ，Ｆｙ，Ｆｚの駆動回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ
５，Ｂ６の動作が可能になる。これらの駆動回路に並列
接続されたコンデンサの充電回路はチャージポンプ方式
として知られ、例えば、特開平９−３７５８７号公報に
記載されているのでその詳しい動作説明を省略するが、
少なくとも通常運転時には各スイッチング素子に対する
通電パターンによってコンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ
０４は充電される。
のトランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗを駆動する駆動回路Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３にそれぞれ並列接続されたコンデンサＣ
０２，Ｃ０３，Ｃ０４は負電圧側のスイッチング素子が
オン状態になったとき、抵抗Ｒを介して、コンデンサＣ
０１の両端電圧によって順次に充電（チャージアップ）
される。インバータ回路３の起動前であれば、トランジ
スタＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚを一斉にオン状態にすることによ
って、コンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ０４は全て充電さ
れる。これによってトランジスタＦｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆ
ｘ，Ｆｙ，Ｆｚの駆動回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ
５，Ｂ６の動作が可能になる。これらの駆動回路に並列
接続されたコンデンサの充電回路はチャージポンプ方式
として知られ、例えば、特開平９−３７５８７号公報に
記載されているのでその詳しい動作説明を省略するが、
少なくとも通常運転時には各スイッチング素子に対する
通電パターンによってコンデンサＣ０２，Ｃ０３，Ｃ
０４は充電される。
【００２５】次に、空気調和機の起動前に、風によって
回転していた室外ファンは、これを一旦停止させ、位置
決めをする必要がある。そのために、ブラシレスモータ
１に制動、停止動作をさせる必要がある。
回転していた室外ファンは、これを一旦停止させ、位置
決めをする必要がある。そのために、ブラシレスモータ
１に制動、停止動作をさせる必要がある。
【００２６】この場合、ＭＣＵ１００が制御信号Ｇ１，
Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６をそれぞれ駆動回路
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６に加えることによ
って、図３に示すように、例えば、正電圧側のＵ相のト
ランジスタＦｕ及びＷ相のトランジスタＦｗ、負電圧側
のトランジスタＦｙの全てをＰＷＭ通電するか、あるい
は、正電圧側及び負電圧側のいずれか一方を連続通電
し、他方をＰＷＭ通電してＰＷＭ電流をステータ巻線
Ｕ，Ｖ，Ｗに流し、所定の方向の磁界を発生させてロー
タを停止させる。本明細書ではこれを直流励磁通電パタ
ーンによる制動と称する。この直流励磁通電パターンに
よる制動はＰＷＭ電流を流すため、駆動回路及びモータ
に過度の負担をかけることなく、しかも、永久磁石の減
磁を抑える効果がある。
Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６をそれぞれ駆動回路
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６に加えることによ
って、図３に示すように、例えば、正電圧側のＵ相のト
ランジスタＦｕ及びＷ相のトランジスタＦｗ、負電圧側
のトランジスタＦｙの全てをＰＷＭ通電するか、あるい
は、正電圧側及び負電圧側のいずれか一方を連続通電
し、他方をＰＷＭ通電してＰＷＭ電流をステータ巻線
Ｕ，Ｖ，Ｗに流し、所定の方向の磁界を発生させてロー
タを停止させる。本明細書ではこれを直流励磁通電パタ
ーンによる制動と称する。この直流励磁通電パターンに
よる制動はＰＷＭ電流を流すため、駆動回路及びモータ
に過度の負担をかけることなく、しかも、永久磁石の減
磁を抑える効果がある。
【００２７】ところで、ブラシレスモータ１のロータに
フェライト磁石を用いた場合、フェライト磁石は低温の
温度特性が悪く、低温時にステータに大きな電流を流す
と減磁しやすい。本実施形態は、ブラシレスモータ１の
雰囲気温度が、例えば、０℃を超えるときＰＷＭ通電の
デューティ比を大きくして迅速に制動、停止させ、０℃
以下の低温時には、ＰＷＭ通電のデューティ比を小さく
して、フェライト磁石の減磁を防止しながら制動、停止
させるようにしている。
フェライト磁石を用いた場合、フェライト磁石は低温の
温度特性が悪く、低温時にステータに大きな電流を流す
と減磁しやすい。本実施形態は、ブラシレスモータ１の
雰囲気温度が、例えば、０℃を超えるときＰＷＭ通電の
デューティ比を大きくして迅速に制動、停止させ、０℃
以下の低温時には、ＰＷＭ通電のデューティ比を小さく
して、フェライト磁石の減磁を防止しながら制動、停止
させるようにしている。
【００２８】図４はこのことを説明するために、雰囲気
温度をパラメータとして、ＰＷＭ通電のデューティ比
と、ステータ巻線に流れる電流、すなわち、モータ電流
との関係を示した線図である。ここで、ブラシレスモー
タ１の雰囲気温度が０℃よりも高い、例えば、５℃にお
いては特性線Ｐに示すようにＰＷＭ通電のデューティ比
の増大に応じてモータ電流は直線的に増大する。これに
対して、ブラシレスモータ１の雰囲気温度が０℃よりも
低い、例えば、−３℃においては巻線抵抗の減少に応じ
てモータ電流が増大するため、特性線Ｑに示すようにＰ
ＷＭ通電のデューティ比の増大に応じて直線的に増大
し、恰も、特性線Ｐを左側に平行移動したような特性を
有する。つまり、ＰＷＭ通電のデューティ比を小さくし
ても同じ大きさの電流が流れる。このことから明らかな
ように、ブラシレスモータ１の雰囲気温度が−３℃であ
るときに、雰囲気温度が５℃である場合と同様なデュー
ティ比でＰＷＭ通電をすると過大な電流が流れてフェラ
イト磁石を減磁させる虞れがある。
温度をパラメータとして、ＰＷＭ通電のデューティ比
と、ステータ巻線に流れる電流、すなわち、モータ電流
との関係を示した線図である。ここで、ブラシレスモー
タ１の雰囲気温度が０℃よりも高い、例えば、５℃にお
いては特性線Ｐに示すようにＰＷＭ通電のデューティ比
の増大に応じてモータ電流は直線的に増大する。これに
対して、ブラシレスモータ１の雰囲気温度が０℃よりも
低い、例えば、−３℃においては巻線抵抗の減少に応じ
てモータ電流が増大するため、特性線Ｑに示すようにＰ
ＷＭ通電のデューティ比の増大に応じて直線的に増大
し、恰も、特性線Ｐを左側に平行移動したような特性を
有する。つまり、ＰＷＭ通電のデューティ比を小さくし
ても同じ大きさの電流が流れる。このことから明らかな
ように、ブラシレスモータ１の雰囲気温度が−３℃であ
るときに、雰囲気温度が５℃である場合と同様なデュー
ティ比でＰＷＭ通電をすると過大な電流が流れてフェラ
イト磁石を減磁させる虞れがある。
【００２９】そこで、本実施形態では、ブラシレスモー
タ１の雰囲気温度Ｔが０℃を超えるとき、電流制限値Ｉ
ＬＡ以下の電流ＩＡに抑えるようにＰＷＭ通電のデュー
ティ比をＤ１に設定し、ブラシレスモータ１の雰囲気温
度Ｔが０℃よりも低いとき、電流制限値ＩＬＢ（＜ＩＬ
Ａ）以下の電流ＩＢに抑えるようにＰＷＭ通電のデュー
ティ比をＤ２（＜Ｄ１）に設定する。
タ１の雰囲気温度Ｔが０℃を超えるとき、電流制限値Ｉ
ＬＡ以下の電流ＩＡに抑えるようにＰＷＭ通電のデュー
ティ比をＤ１に設定し、ブラシレスモータ１の雰囲気温
度Ｔが０℃よりも低いとき、電流制限値ＩＬＢ（＜ＩＬ
Ａ）以下の電流ＩＢに抑えるようにＰＷＭ通電のデュー
ティ比をＤ２（＜Ｄ１）に設定する。
【００３０】図５は上述した直流励磁通電の関係を示す
波形図であり、図中（ａ）は雰囲気温度Ｔが０℃を超え
る場合に、正電圧側のＵ相のトランジスタＦｕ及びＷ相
のトランジスタＦｗをＰＷＭ通電し、負電圧側のＶ相の
トランジスタＦｙを連続通電する制動、停止制御を期間
Ｐに亘って実施する場合に、デューティ比Ｄ１＝Ｗ１／
Ｑで直流励磁通電することを示し、これに対して図中
（ｂ）は雰囲気温度Ｔが０℃よりも低下した場合に、正
電圧側のＵ相のトランジスタＦｕ及びＷ相のトランジス
タＦｗをＰＷＭ通電し、負電圧側のＶ相のトランジスタ
Ｆｙを連続通電する制動、停止制御を期間Ｐに亘って実
施する場合に、デューティ比Ｄ２＝Ｗ２／Ｑで直流励磁
通電することを示している。ここで、Ｗ１＞Ｗ２の関係
にあり、従って、Ｄ１＞Ｄ２の関係を以て、雰囲気温度
が０℃を超える範囲で許容電流ＩＬＡ以下の電流ＩＡを
流すデューティ比Ｄ１でのＰＷＭ通電が行われ、雰囲気
温度が０℃よりも低い範囲で許容電流ＩＬＢ以下の電流
ＩＢに抑えるデューティ比Ｄ２でのＰＷＭ通電が行われ
る。
波形図であり、図中（ａ）は雰囲気温度Ｔが０℃を超え
る場合に、正電圧側のＵ相のトランジスタＦｕ及びＷ相
のトランジスタＦｗをＰＷＭ通電し、負電圧側のＶ相の
トランジスタＦｙを連続通電する制動、停止制御を期間
Ｐに亘って実施する場合に、デューティ比Ｄ１＝Ｗ１／
Ｑで直流励磁通電することを示し、これに対して図中
（ｂ）は雰囲気温度Ｔが０℃よりも低下した場合に、正
電圧側のＵ相のトランジスタＦｕ及びＷ相のトランジス
タＦｗをＰＷＭ通電し、負電圧側のＶ相のトランジスタ
Ｆｙを連続通電する制動、停止制御を期間Ｐに亘って実
施する場合に、デューティ比Ｄ２＝Ｗ２／Ｑで直流励磁
通電することを示している。ここで、Ｗ１＞Ｗ２の関係
にあり、従って、Ｄ１＞Ｄ２の関係を以て、雰囲気温度
が０℃を超える範囲で許容電流ＩＬＡ以下の電流ＩＡを
流すデューティ比Ｄ１でのＰＷＭ通電が行われ、雰囲気
温度が０℃よりも低い範囲で許容電流ＩＬＢ以下の電流
ＩＢに抑えるデューティ比Ｄ２でのＰＷＭ通電が行われ
る。
【００３１】かくして、第１の実施形態によれば、雰囲
気温度が低い場合にファンが外的な要因によって回転し
ている場合でも、制動、停止に伴う減磁を未然に防止す
ることができる。
気温度が低い場合にファンが外的な要因によって回転し
ている場合でも、制動、停止に伴う減磁を未然に防止す
ることができる。
【００３２】なお、上記実施形態は起動時にブラシレス
モータ１の雰囲気温度Ｔが０℃よりも低い場合にＰＷＭ
通電のデューティ比を小さくしたが、暖房モード運転中
になされる除霜モード運転を終了した直後の雰囲気温度
は０℃以下と考えられる。従って、この時点においても
室外ファン１Ｆが回転していた場合には、ＰＷＭ通電の
デューティ比を小さくした直流励磁通電をする必要があ
る。
モータ１の雰囲気温度Ｔが０℃よりも低い場合にＰＷＭ
通電のデューティ比を小さくしたが、暖房モード運転中
になされる除霜モード運転を終了した直後の雰囲気温度
は０℃以下と考えられる。従って、この時点においても
室外ファン１Ｆが回転していた場合には、ＰＷＭ通電の
デューティ比を小さくした直流励磁通電をする必要があ
る。
【００３３】図６は起動時及び除霜復帰時を含めた制
動、停止制御に対応するＭＣＵ１００の具体的な処理手
順を示すフローチャートである。ここでは、先ず、ステ
ップ１１１にて運転が開始されたか否かを判定し、運転
開始と判断した場合にはステップ１１２で雰囲気温度Ｔ
が０℃を超えているか否かを判定し、０℃を超えている
ときはステップ１１３にてＰＷＭ通電のデューティ比を
Ｄ１に設定し、ステップ１１４で制動、停止制御を含む
起動制御を実行してステップ１１１以下の処理を繰り返
す。なお、ステップ１１１で運転開始ではないと判定さ
れたときは、ステップ１１５にて除霜運転の終了、すな
わち、除霜復帰か否かを判定し、除霜復帰であればステ
ップ１１６にてＰＷＭ通電のデューティ比をＤ２に設定
し、ステップ１１４で制動、停止制御を含む起動制御を
実行する。また、ステップ１１２で雰囲気温度Ｔが０℃
を超えていないと判定した場合もまた、ステップ１１６
にてＰＷＭ通電のデューティ比をＤ２に設定し、ステッ
プ１１４で制動、停止制御を含む起動制御を実行する。
なお、ステップ１１５で除霜復帰でないと判定した場合
にはステップ１１７にてその他の通常制御を実行してス
テップ１１１の処理に戻る。
動、停止制御に対応するＭＣＵ１００の具体的な処理手
順を示すフローチャートである。ここでは、先ず、ステ
ップ１１１にて運転が開始されたか否かを判定し、運転
開始と判断した場合にはステップ１１２で雰囲気温度Ｔ
が０℃を超えているか否かを判定し、０℃を超えている
ときはステップ１１３にてＰＷＭ通電のデューティ比を
Ｄ１に設定し、ステップ１１４で制動、停止制御を含む
起動制御を実行してステップ１１１以下の処理を繰り返
す。なお、ステップ１１１で運転開始ではないと判定さ
れたときは、ステップ１１５にて除霜運転の終了、すな
わち、除霜復帰か否かを判定し、除霜復帰であればステ
ップ１１６にてＰＷＭ通電のデューティ比をＤ２に設定
し、ステップ１１４で制動、停止制御を含む起動制御を
実行する。また、ステップ１１２で雰囲気温度Ｔが０℃
を超えていないと判定した場合もまた、ステップ１１６
にてＰＷＭ通電のデューティ比をＤ２に設定し、ステッ
プ１１４で制動、停止制御を含む起動制御を実行する。
なお、ステップ１１５で除霜復帰でないと判定した場合
にはステップ１１７にてその他の通常制御を実行してス
テップ１１１の処理に戻る。
【００３４】図６に示したＭＣＵ１００の処理によっ
て、起動時の雰囲気温度が０℃を超える場合にＰＷＭ通
電のデューティ比をＤ１とした直流励磁が行われ、起動
時の雰囲気温度が０℃以下の場合及び除霜復帰時にＰＷ
Ｍ通電のデューティ比をＤ２（＜Ｄ２）とした直流励磁
が行われ、これによって、制動、停止に伴う減磁を未然
に防止することができる。
て、起動時の雰囲気温度が０℃を超える場合にＰＷＭ通
電のデューティ比をＤ１とした直流励磁が行われ、起動
時の雰囲気温度が０℃以下の場合及び除霜復帰時にＰＷ
Ｍ通電のデューティ比をＤ２（＜Ｄ２）とした直流励磁
が行われ、これによって、制動、停止に伴う減磁を未然
に防止することができる。
【００３５】なお、第１の実施の形態では雰囲気温度Ｔ
が０℃を超えるか否かによりデューティ比をＤ１にする
かＤ２にするかを決定したが、これらのデューティ比は
電流の許容値以下に余裕を持って設定した固定値であっ
た。つまり、雰囲気温度がかなり下がった場合にも過電
流にならないことを保証する値であった。このため、制
動、停止の制御が長引く傾向にある。この制動、停止の
制御時間を短縮する１つの手法として、図４中の電流の
許容値ＩＬＡ又はＩＬＢに近づけたデューティ比に設定
することが考えられる。
が０℃を超えるか否かによりデューティ比をＤ１にする
かＤ２にするかを決定したが、これらのデューティ比は
電流の許容値以下に余裕を持って設定した固定値であっ
た。つまり、雰囲気温度がかなり下がった場合にも過電
流にならないことを保証する値であった。このため、制
動、停止の制御が長引く傾向にある。この制動、停止の
制御時間を短縮する１つの手法として、図４中の電流の
許容値ＩＬＡ又はＩＬＢに近づけたデューティ比に設定
することが考えられる。
【００３６】図７はこのような考えに基づく第２の実施
形態として、ＭＣＵ１００にその機能を持たせたフロー
チャートである。この場合、先ず、ステップ１２１にて
運転が開始されたか否かを判定し、運転開始と判断した
場合にはステップ１２２で雰囲気温度Ｔが０℃を超えて
いるか否かを判定し、０℃を超えているときはステップ
１２３にて電流制限値ＩｓをＩ１（大）に設定する。一
方、ステップ１２１で運転開始ではないと判定したとき
は、ステップ１２４にて除霜運転の終了、すなわち、除
霜復帰か否かを判定し、除霜復帰であればステップ１２
５にて電流制限値ＩｓをＩ２（小）に設定する。ステッ
プ１２２で雰囲気温度Ｔが０℃を超えていないと判定し
た場合もまた、ステップ１２５にて電流制限値ＩｓをＩ
２（小）に設定する。
形態として、ＭＣＵ１００にその機能を持たせたフロー
チャートである。この場合、先ず、ステップ１２１にて
運転が開始されたか否かを判定し、運転開始と判断した
場合にはステップ１２２で雰囲気温度Ｔが０℃を超えて
いるか否かを判定し、０℃を超えているときはステップ
１２３にて電流制限値ＩｓをＩ１（大）に設定する。一
方、ステップ１２１で運転開始ではないと判定したとき
は、ステップ１２４にて除霜運転の終了、すなわち、除
霜復帰か否かを判定し、除霜復帰であればステップ１２
５にて電流制限値ＩｓをＩ２（小）に設定する。ステッ
プ１２２で雰囲気温度Ｔが０℃を超えていないと判定し
た場合もまた、ステップ１２５にて電流制限値ＩｓをＩ
２（小）に設定する。
【００３７】次に、ステップ１２７では２つの電流制限
値よりも値の小さい電流に対応するデューティ比ｄに設
定して制動、停止制御を実行し、ステップ１２８にてそ
のときの電流Ｉを検出する。次いで、ステップ１２９で
は電流検出値Ｉがそれぞれの雰囲気温度に対応する電制
限値Ｉｓを超えるか否かを判定する。ここで、電流検出
値Ｉが電流制限値Ｉｓを超えていない場合にはステップ
１３０にて、ＰＷＭ通電のデューティ比をΔｄだけ増加
し、反対に、電流検出値Ｉが電流制限値Ｉｓを超えてい
る場合にはステップ１３１にて、ＰＷＭ通電のデューテ
ィ比をΔｄだけ減少してそれぞれ制動、停止制御を実行
する。次に、ステップ１３２でファンが停止したか否
か、すなわち、制動、停止制御を終了したか否かを判定
し、終了しておればステップ１３３にて起動制御を開始
し、終了していなければステップ１２８以降の処理を繰
り返す。なお、ステップ１２４で除霜復帰でないと判定
した場合にはステップ１２６にてその他の通常制御を実
行してステップ１２１の処理に戻る。
値よりも値の小さい電流に対応するデューティ比ｄに設
定して制動、停止制御を実行し、ステップ１２８にてそ
のときの電流Ｉを検出する。次いで、ステップ１２９で
は電流検出値Ｉがそれぞれの雰囲気温度に対応する電制
限値Ｉｓを超えるか否かを判定する。ここで、電流検出
値Ｉが電流制限値Ｉｓを超えていない場合にはステップ
１３０にて、ＰＷＭ通電のデューティ比をΔｄだけ増加
し、反対に、電流検出値Ｉが電流制限値Ｉｓを超えてい
る場合にはステップ１３１にて、ＰＷＭ通電のデューテ
ィ比をΔｄだけ減少してそれぞれ制動、停止制御を実行
する。次に、ステップ１３２でファンが停止したか否
か、すなわち、制動、停止制御を終了したか否かを判定
し、終了しておればステップ１３３にて起動制御を開始
し、終了していなければステップ１２８以降の処理を繰
り返す。なお、ステップ１２４で除霜復帰でないと判定
した場合にはステップ１２６にてその他の通常制御を実
行してステップ１２１の処理に戻る。
【００３８】かくして、図７にＭＣＵ１００の処理手順
を示した第２の実施形態によっても、第１の実施形態と
同様に、雰囲気温度が低い場合にファンが外的な要因に
よって回転している場合でも、制動、停止に伴う減磁を
未然に防止することができ、しかも雰囲気温度に対応し
て許容電流に最も近い電流での直流励磁通電が行われる
ため、制動、停止制御の時間を短縮することができる。
を示した第２の実施形態によっても、第１の実施形態と
同様に、雰囲気温度が低い場合にファンが外的な要因に
よって回転している場合でも、制動、停止に伴う減磁を
未然に防止することができ、しかも雰囲気温度に対応し
て許容電流に最も近い電流での直流励磁通電が行われる
ため、制動、停止制御の時間を短縮することができる。
【００３９】ところで、第２の実施の形態においては、
雰囲気温度が０℃を超えているか否かにより、電流制限
値Ｉｓを２種類に設定したが、雰囲気温度に関係なく、
電流制限値Ｉｓを設定し、常に、この電流制限値Ｉｓよ
り僅かに低い電流を流して直流励磁通電することも可能
である。
雰囲気温度が０℃を超えているか否かにより、電流制限
値Ｉｓを２種類に設定したが、雰囲気温度に関係なく、
電流制限値Ｉｓを設定し、常に、この電流制限値Ｉｓよ
り僅かに低い電流を流して直流励磁通電することも可能
である。
【００４０】なお、上記の各実施形態では雰囲気温度が
０℃を超えるか否かというように、雰囲気温度の変動範
囲を２つに区分けしたが、この変動範囲をさらに多くに
区分けして、雰囲気温度が低くなるに従ってＰＷＭ通電
のデューティ比を小さくすることにより、制動、停止制
御の時間を最短にすることができる。
０℃を超えるか否かというように、雰囲気温度の変動範
囲を２つに区分けしたが、この変動範囲をさらに多くに
区分けして、雰囲気温度が低くなるに従ってＰＷＭ通電
のデューティ比を小さくすることにより、制動、停止制
御の時間を最短にすることができる。
【００４１】また、上記の各実施形態では有風時にファ
ンが回転する室外ファンモータを制御対象としたが、一
般家庭用のものより容量の大きい空気調和機にあって
は、起動時に室内ファンモータが回転している場合があ
る。この室内ファンモータがブラシレスモータである場
合には、図６又は図７に示した処理を実行することによ
って上述したと同様な制動、停止制御ができる。なお、
室内ファンモータの制御に当たっては、図６のステップ
１１５及び図７のステップ１２４に示した除霜復帰の判
定処理は不要になる。
ンが回転する室外ファンモータを制御対象としたが、一
般家庭用のものより容量の大きい空気調和機にあって
は、起動時に室内ファンモータが回転している場合があ
る。この室内ファンモータがブラシレスモータである場
合には、図６又は図７に示した処理を実行することによ
って上述したと同様な制動、停止制御ができる。なお、
室内ファンモータの制御に当たっては、図６のステップ
１１５及び図７のステップ１２４に示した除霜復帰の判
定処理は不要になる。
【００４２】さらにまた、上記の各実施形態では、３相
ブリッジ接続されたインバータ回路３のうち、正電圧側
のＵ相のトランジスタＦｕ及びＷ相のトランジスタＦｗ
をＰＷＭ通電すると共に、負電圧側のＶ相のトランジス
タＦｙを連続通電して直流励磁を実行したが、これらの
トランジスタの全てをＰＷＭ通電しても、あるいは、Ｕ
相のトランジスタＦｕ及びＷ相のトランジスタＦｗを連
続通電すると共に、Ｖ相のトランジスタＦｙをＰＷＭ通
電しても上述したと同様な直流励磁をすることが可能で
ある。また、通電相の組み合わせを変えて上述したと同
様な直流励磁をすることも可能である。
ブリッジ接続されたインバータ回路３のうち、正電圧側
のＵ相のトランジスタＦｕ及びＷ相のトランジスタＦｗ
をＰＷＭ通電すると共に、負電圧側のＶ相のトランジス
タＦｙを連続通電して直流励磁を実行したが、これらの
トランジスタの全てをＰＷＭ通電しても、あるいは、Ｕ
相のトランジスタＦｕ及びＷ相のトランジスタＦｗを連
続通電すると共に、Ｖ相のトランジスタＦｙをＰＷＭ通
電しても上述したと同様な直流励磁をすることが可能で
ある。また、通電相の組み合わせを変えて上述したと同
様な直流励磁をすることも可能である。
【００４３】また、上記の各実施形態では、制動、停止
の対象とするファンの雰囲気温度を検出する温度センサ
Ｓ２を設けたが、制動、停止対象のブラシレスモータが
室外ファン用であるとき、室外熱交換器の温度センサを
代用し、制動、停止対象のブラシレスモータが室内ファ
ン用であるとき、室内熱交換器の温度センサを代用する
こともできる。
の対象とするファンの雰囲気温度を検出する温度センサ
Ｓ２を設けたが、制動、停止対象のブラシレスモータが
室外ファン用であるとき、室外熱交換器の温度センサを
代用し、制動、停止対象のブラシレスモータが室内ファ
ン用であるとき、室内熱交換器の温度センサを代用する
こともできる。
【００４４】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、雰囲気温度が低い場合にファンが外的な
要因によって回転している場合でも、制動、停止に伴う
減磁を未然に防止することのできる空気調和機のファン
用ブラシレスモータの駆動装置を提供することができ
る。
発明によれば、雰囲気温度が低い場合にファンが外的な
要因によって回転している場合でも、制動、停止に伴う
減磁を未然に防止することのできる空気調和機のファン
用ブラシレスモータの駆動装置を提供することができ
る。
【図１】本発明を適用する空気調和機の制御部の概略構
成を、冷凍サイクル系統と併せて示したブロック回路
図。
成を、冷凍サイクル系統と併せて示したブロック回路
図。
【図２】本発明に係る空気調和機のファン用ブラシレス
モータの駆動装置の第１の実施形態の構成を示す回路
図。
モータの駆動装置の第１の実施形態の構成を示す回路
図。
【図３】本発明の第１の実施形態の動作を説明するため
の、直流励磁通電パターンの説明図。
の、直流励磁通電パターンの説明図。
【図４】本発明の第１の実施形態の動作を説明するため
に、雰囲気温度をパラメータとして、ＰＷＭ通電のデュ
ーティ比とモータ電流との関係を示した線図
に、雰囲気温度をパラメータとして、ＰＷＭ通電のデュ
ーティ比とモータ電流との関係を示した線図
【図５】本発明の第１の実施形態の動作を説明するため
に、制動、停止制御の通電波形を示した図。
に、制動、停止制御の通電波形を示した図。
【図６】本発明の第１の実施形態を説明するために、Ｍ
ＣＵの具体的処理手順を示したフローチャート。
ＣＵの具体的処理手順を示したフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態を説明するために、Ｍ
ＣＵの具体的処理手順を示したフローチャート。
ＣＵの具体的処理手順を示したフローチャート。
１ 室外ファンモータ（ブラシレスモータ）
２ ホールＩＣ
３，７ インバータ回路
４ スイッチ
５ 電流検出回路
６ 室内ファンモータ
１０ 室外制御装置
１１ 交流電源
１２ トランス
３１ 圧縮機
３２ 四方弁
３３ 室内熱交換器
３４ 膨張弁
３５ 室外熱交換器
１００ ＭＣＵ
Ｆｕ，Ｆｖ，Ｆｗ，Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ トランジスタ
（ＦＥＴ） Ｂ１〜Ｂ６ 駆動回路 Ｃ０１〜Ｃ０４ コンデンサ
（ＦＥＴ） Ｂ１〜Ｂ６ 駆動回路 Ｃ０１〜Ｃ０４ コンデンサ
Claims (5)
- 【請求項１】複数のスイッチング素子が３相ブリッジ接
続され、空気調和機のファン用ブラシレスモータのステ
ータ巻線に電流を供給するインバータ回路と、前記ブラ
シレスモータのロータの磁極位置を検出するホール素子
と、前記ブラシレスモータの起動前に、前記ホール素子
の出力信号に同期させて、前記インバータ回路の正電圧
側及び負電圧側のいずれか一方の１つの相のスイッチン
グ素子といずれか他方の残りの２つの相のスイッチング
素子とを通電すると共に、正電圧側及び負電圧側の少な
くとも一方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止させる
制御手段とを備える空気調和機のファン用ブラシレスモ
ータの駆動装置において、 前記ブラシレスモータの雰囲気温度を検出する温度検出
手段を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段によっ
て検出される雰囲気温度が低くなるに従ってＰＷＭ通電
のデューティ比を小さくすることを特徴とする空気調和
機のファン用ブラシレスモータの駆動装置。 - 【請求項２】前記ブラシレスモータが室外ファン用であ
るとき、前記温度検出手段は室外熱交換器の温度検出手
段を代用し、前記ブラシレスモータが室内ファン用であ
るとき、前記温度検出手段は室内熱交換器の温度検出手
段を代用することを特徴とする請求項１に記載の空気調
和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置。 - 【請求項３】複数のスイッチング素子が３相ブリッジ接
続され、空気調和機のファン用ブラシレスモータのステ
ータ巻線に電流を供給するインバータ回路と、前記ブラ
シレスモータのロータの磁極位置を検出するホール素子
と、前記ブラシレスモータの起動前に、前記ホール素子
の出力信号に同期させて、前記インバータ回路の正電圧
側及び負電圧側のいずれか一方の１つの相のスイッチン
グ素子といずれか他方の残りの２つの相のスイッチング
素子とを通電すると共に、正電圧側及び負電圧側の少な
くとも一方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止させる
制御手段とを備える空気調和機のファン用ブラシレスモ
ータの駆動装置において、 前記制御手段は、さらに、徐霜モード運転の終了時にお
いてもロータに制動を加えると共に、起動前の制動と比
較して、徐霜モード運転の終了時のＰＷＭ通電のデュー
ティ比を小さくすることを特徴とする空気調和機のファ
ン用ブラシレスモータの駆動装置。 - 【請求項４】複数のスイッチング素子が３相ブリッジ接
続され、空気調和機のファン用ブラシレスモータのステ
ータ巻線に電流を供給するインバータ回路と、前記ブラ
シレスモータのロータの磁極位置を検出するホール素子
と、前記ブラシレスモータの起動前に、前記ホール素子
の出力信号に同期させて、前記インバータ回路の正電圧
側及び負電圧側のいずれか一方の１つの相のスイッチン
グ素子といずれか他方の残りの２つの相のスイッチング
素子とを通電すると共に、正電圧側及び負電圧側の少な
くとも一方をＰＷＭ通電してロータを制動、停止させる
制御手段とを備える空気調和機のファン用ブラシレスモ
ータの駆動装置において、 前記ステータ巻線の電流を検出する電流検出手段を備
え、前記制御手段は所定の電流制限値を超えない範囲で
ＰＷＭ通電のデューティ比をできるだけ大きくすること
を特徴とする空気調和機のファン用ブラシレスモータの
駆動装置。 - 【請求項５】前記ブラシレスモータの雰囲気温度を検出
する温度検出手段を備え、前記所定の電流制限値を、前
記温度検出手段によって検出される雰囲気温度が低くな
るほど低く設定することを特徴とする請求項４に記載の
空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002115783A JP4208228B2 (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | 空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002115783A JP4208228B2 (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | 空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003319690A true JP2003319690A (ja) | 2003-11-07 |
| JP4208228B2 JP4208228B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=29533785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002115783A Expired - Fee Related JP4208228B2 (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | 空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4208228B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006217674A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気調和機のファン用ブラシレスモータ駆動装置 |
| JP2008043185A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-02-21 | Seiko Epson Corp | Ｐｗｍ制御回路 |
| JP2010022111A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Hitachi Appliances Inc | 冷凍装置 |
| JP2011109735A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Sharp Corp | モータ制御装置 |
| JP2014014260A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Dyson Technology Ltd | ブラシレスモータの制御 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000125584A (ja) * | 1998-10-14 | 2000-04-28 | Toshiba Kyaria Kk | 空気調和機の室外ファン用ブラシレスモータの駆動装置 |
| JP2000130825A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Toshiba Kyaria Kk | 空気調和機の室外機用駆動制御ユニット |
| JP2000166286A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Matsushita Seiko Co Ltd | ファンモータおよびそれを用いた電気機器 |
| JP2001272089A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Toshiba Kyaria Kk | 空気調和機 |
-
2002
- 2002-04-18 JP JP2002115783A patent/JP4208228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN104427921A (zh) * | 2012-07-03 | 2015-03-18 | 戴森技术有限公司 | 无刷电机的控制 |
| KR20150033710A (ko) * | 2012-07-03 | 2015-04-01 | 다이슨 테크놀러지 리미티드 | 무브러시 모터의 제어 |
| KR102007347B1 (ko) * | 2012-07-03 | 2019-08-05 | 다이슨 테크놀러지 리미티드 | 무브러시 모터의 제어 |
| US10756653B2 (en) | 2012-07-03 | 2020-08-25 | Dyson Technology Limited | Control of a brushless motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4208228B2 (ja) | 2009-01-14 |
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