CN101652922B - 风扇电动机控制装置及风扇电动机控制方法 - Google Patents

Abstract

一种风扇电动机控制装置及风扇电动机控制方法，通过抑制输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复进行，能够抑制异常声音的产生，并能够保护功率元件，而且能够抑制风扇电动机的可运转区域变小。在风扇电动机控制装置中，在检测到无刷DC电动机的过电流时，输出给无刷DC电动机的信号被切断。然后，设定调制系数最大限制值，以便将输出给无刷DC电动机的信号的调制系数限制为满足在比过电流检测时的调制系数小的范围内这一条件的调制系数(S52、S53)。并且，在调制系数最大限制值小于预先设定的下限值时(S54：否)，把该下限值设定为调制系数最大限制值(S55)。

Description

风扇电动机控制装置及风扇电动机控制方法

技术领域

本发明涉及控制风扇电动机的驱动的风扇电动机控制装置及风扇电动机控制方法。

背景技术

在以往的风扇电动机控制装置中，在风扇电动机中流过过电流时，将输出给该风扇电动机的信号切断预定时间，然后再次开始输出。

但是，在上述以往的风扇电动机控制装置中，在借助风扇电动机而旋转的风扇受到风的阻力的情况下，即使将输出给该风扇电动机的信号切断预定时间后再次开始输出，当再次检测到过电流时，输出给风扇电动机的信号被切断。因此，由于反复进行输出给风扇电动机的信号的切断和恢复，所以存在产生异常声音的问题。另外，由于反复进行输出给风扇电动机的信号的切断和恢复，也存在对风扇电动机提供电力的功率元件异常发热的问题。

并且，在如上所述反复进行输出给风扇电动机的信号的切断和恢复时，由于反复进行该切断和恢复，风扇的旋转速度下降。因此，风扇的旋转速度与指示该风扇的旋转速度的转速指令相背离，在恢复为正常状态时再次产生过电流，输出给风扇电动机的信号再次被切断，存在反复进行输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的问题。

因此，提出了根据流过风扇电动机的电流值来控制风扇电动机的转速的技术(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1公开的风扇电动机控制装置中，在由输入电流检测电路检测出的流过风扇电动机的电流值为预定值以上时，使指示风扇转速的指令转速降低，由此防止输出给风扇电动机的信号被切断。由此，不再反复进行输出给风扇电动机的信号的切断和恢复。

专利文献1：日本特开2001-286179号公报

在上述专利文献1公开的风扇电动机控制装置中，根据流过风扇电动机的电流值来控制风扇电动机的转速，所以需要测定流过风扇电动机的电流值的输入电流检测电路。结果，存在风扇电动机控制装置的成本增大的问题。

并且，在上述专利文献1公开的风扇电动机控制装置中，在使针对风扇电动机的输出停止的过电流停止电路动作之前，降低风扇电动机的转速，所以存在风扇电动机的可运转区域变小的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，低成本地提供一种风扇电动机控制装置及风扇电动机控制方法，通过抑制输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复进行，能够抑制异常声音的产生，并保护功率元件，而且抑制风扇电动机的可运转区域变小。

第一发明的风扇电动机控制装置具有：逆变器电路；控制用于驱动风扇电动机的信号的控制单元；和检测流过风扇电动机的电流值达到预定值以上的情况的过电流检测单元。并且，在由过电流检测单元检测到风扇电动机的过电流的情况下，控制单元切断输出给风扇电动机的信号，然后把输出给风扇电动机的信号的调制系数控制为比检测到过电流时的调制系数小的调制系数后，再次开始对风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时所述逆变器电路的输出电压的峰值的上限值。

在该风扇电动机控制装置中，在过电流流过风扇电动机的情况下，输出给风扇电动机的信号被暂时切断，然后以被控制为比检测到过电流时的调制系数小的调制系数再次开始输出，所以能够抑制在再次开始输出后风扇电动机中再次产生过电流。由此，能够抑制在再次开始输出后输出给风扇电动机的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并能够保护功率元件。

另外，在该风扇电动机控制装置中，与根据流过风扇电动机的电流值降低风扇电动机的转速由此防止输出给风扇电动机的信号被切断的情况不同，在产生过电流之前，能够使风扇电动机根据指令转速而运转。因此，不会产生风扇电动机的可运转区域变小的问题。并且，不需要设置用于测定流过风扇电动机的电流值的输入电流检测电路，所以节约了输入电流检测电路的部分，能够低成本地构成风扇电动机控制装置。

第二发明的风扇电动机控制装置具有：逆变器电路；控制用于驱动风扇电动机的信号的控制单元；和检测流过风扇电动机的电流值达到预定值以上的情况的过电流检测单元。并且，在由过电流检测单元检测到风扇电动机的过电流的情况下，控制单元切断输出给风扇电动机的信号，然后把输出给风扇电动机的信号的调制系数限制为满足在比检测到过电流时的调制系数小的范围内这一条件的调制系数后，再次开始对风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时所述逆变器电路的输出电压的峰值的上限值。

在该风扇电动机控制装置中，在过电流流过风扇电动机时，输出给风扇电动机的信号被暂时切断，然后以被限制为满足在比检测到过电流时的调制系数小的范围内这一条件的调制系数再次开始输出，所以能够抑制在再次开始输出后风扇电动机中再次产生过电流。由此，能够抑制在再次开始输出后输出给风扇电动机的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并能够保护功率元件。

另外，在该风扇电动机控制装置中，与根据流过风扇电动机的电流值降低风扇电动机的转速由此防止输出给风扇电动机的信号被切断的情况不同，在产生过电流之前，能够使风扇电动机根据指令转速而运转。因此，不会产生风扇电动机的可运转区域变小的问题。并且，不需要设置用于测定流过风扇电动机的电流值的输入电流检测电路，所以节约了输入电流检测电路的部分，能够低成本地构成风扇电动机控制装置。

第三发明的风扇电动机控制装置是在第二发明的风扇电动机控制装置中，控制单元把调制系数限制为满足小于调制系数最大限制值这一条件的调制系数，其中，该调制系数最大限制值小于检测到过电流时的调制系数，控制单元在再次开始对风扇电动机的信号输出后，使关于输出给风扇电动机的信号的调制系数最大限制值增大。

在该风扇电动机控制装置中，能够从限制风扇电动机的运转的状态恢复为通常运转。

第四发明的风扇电动机控制装置是在第三发明的风扇电动机控制装置中，控制单元在从再次开始对风扇电动机的信号输出的时刻起，在没有检测到过电流的状态下经过了第1预定时间时，使关于输出给风扇电动机的信号的调制系数最大限制值增大。

在该风扇电动机控制装置中，在从再次开始对风扇电动机的信号输出的时刻起，在没有检测到过电流的状态下经过了第1预定时间时，能够缓和以风扇电动机为驱动源而旋转的风扇的转速被限制的情况。由此，在利用以小于检测到过电流时的调制系数的范围内的调制系数进行调制后的信号使风扇电动机的运转稳定后，能够使风扇电动机根据指令转速恢复为通常运转。

第五发明的风扇电动机控制装置是在第一～第四发明中的任一发明的风扇电动机控制装置中，在想要再次开始对风扇电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的最小调制系数时，控制单元使对风扇电动机的信号输出不再再次开始。

在该风扇电动机控制装置中，在即使以小于最小调制系数的调制系数对风扇电动机输出信号也被检测到过电流的情况下，认为由于部件故障的原因被再次检测到过电流，所以在想要再次开始时的调制系数小于最小值时，使输出不再再次开始。结果，能够防止尽管部件存在故障但仍数次进行再次开始输出的情况。

第六发明的风扇电动机控制装置是在第一～第四发明中的任一发明的风扇电动机控制装置，在想要再次开始对风扇电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的最小调制系数时，控制单元控制成为使输出给风扇电动机的信号的调制系数不小于该最小调制系数后，再次开始对风扇电动机的信号输出。

在该风扇电动机控制装置中，在即使以最小调制系数的调制系数对风扇电动机输出信号也被检测到过电流的情况下，由于对风扇电动机的运转没有妨碍的噪声的重叠而连续发生过电流的情况比较多，所以以被控制成为不小于最小调制系数的调制系数而再次开始对风扇电动机的信号输出。由此，能够防止由于对风扇电动机的运转没有妨碍的噪声的重叠而导致风扇电动机的运转停止。

第七发明的风扇电动机控制装置是在第一～第六发明中的任一发明的风扇电动机控制装置中，在从切断输出给风扇电动机的信号的时刻起经过了第2预定时间时，控制单元使对风扇电动机的信号输出再次开始。

在该风扇电动机控制装置中，在从切断输出给风扇电动机的时刻起经过了第2预定时间时，迅速再次开始对风扇电动机的信号输出。结果，能够迅速再次开始对风扇电动机的信号输出，以便即使在对风扇电动机的输出被切断的状态下，因惯性而旋转的风扇也不会停止。

第八发明的风扇电动机控制装置是在第一～第六发明中的任一发明的风扇电动机控制装置中，在切断输出给风扇电动机的信号后，在过电流检测单元没有检测到过电流时，控制单元使得对风扇电动机的信号输出再次开始。

在该风扇电动机控制装置中，在没有检测到过电流时，再次开始对风扇电动机的信号输出，所以能够抑制在再次开始输出后马上再次产生过电流。

第九发明的风扇电动机控制方法是控制输出给风扇电动机的信号的风扇电动机控制方法，在过电流流过风扇电动机的情况下，在切断输出给风扇电动机的信号后，把输出给风扇电动机的信号的调制系数控制成为比检测到过电流时的调制系数小的调制系数，然后再次开始对风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时逆变器电路的输出电压的峰值的上限值。

在该风扇电动机控制方法中，在过电流流过风扇电动机的情况下，输出给风扇电动机的信号被暂时切断，然后以被控制为比检测到过电流时的调制系数小的调制系数再次开始输出，所以能够抑制在再次开始输出时风扇电动机中再次产生过电流。由此，能够抑制在再次开始输出后输出给风扇电动机的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并能够保护功率元件。

另外，在该风扇电动机控制方法中，与根据流过风扇电动机的电流值降低风扇电动机的转速由此防止输出给风扇电动机的信号被切断的情况不同，在产生过电流之前，能够使风扇电动机的运转根据指令转速而运转。因此，不会产生风扇电动机的可运转区域变小的问题。并且，不需要设置用于测定流过风扇电动机的电流值的输入电流检测电路，所以相应地能够低成本地提供风扇电动机控制方法。

第十发明的风扇电动机控制方法是控制输出给风扇电动机的信号的风扇电动机控制方法，在过电流流过风扇电动机的情况下，切断输出给风扇电动机的信号，然后把输出给风扇电动机的信号的调制系数限制为满足在检测到过电流时的调制系数以下的范围内这一条件的调制系数后，再次开始对风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时逆变器电路的输出电压的峰值的上限值。

在该风扇电动机控制方法中，在过电流流过风扇电动机时，输出给风扇电动机的信号被暂时切断，然后以被限制为满足在比检测到过电流时的调制系数小的范围内这一条件的调制系数再次开始输出，所以能够抑制在再次开始输出时风扇电动机再次产生过电流。由此，能够抑制在再次开始输出后输出给风扇电动机的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并能够保护功率元件。

另外，在该风扇电动机控制方法中，与根据流过风扇电动机的电流值降低风扇电动机的转速由此防止输出给风扇电动机的信号被切断的情况不同，在产生过电流之前，能够使风扇电动机根据指令转速而运转。因此，不会产生风扇电动机的可运转区域变小的问题。并且，不需要设置用于测定流过风扇电动机的电流值的输入电流检测电路，所以相应地能够低成本地提供风扇电动机控制方法。

如以上的说明所述，根据本发明能够获得以下效果。

在第一和第二发明中，能够抑制在再次开始输出后输出给风扇电动机的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并保护功率元件。并且，在第一和第二发明中，在产生过电流之前，能够使风扇电动机根据指令转速而运转。因此，不会产生风扇电动机的可运转区域变小的问题。另外，在第一和第二发明中，不需要设计用于测定流过风扇电动机的电流值的输入电流检测电路，所以对应输入电流检测电路的部分，能够低成本地构成风扇电动机控制装置。

并且，在第三和第四发明中，能够从限制风扇电动机的运转的状态恢复为正常运转。

并且，在第五发明中，能够防止尽管部件已损坏但仍数次再次开始输出的情况。

并且，在第六发明中，能够防止由于对风扇电动机的运转没有妨碍的噪声的重叠而导致风扇电动机的运转停止。

并且，在第七发明中，能够迅速再次开始对风扇电动机的信号输出，以便即使在对风扇电动机的输出被切断的状态下，因惯性而旋转的风扇也不会停止。

并且，在第八发明中，能够抑制在再次开始输出后马上再次产生过电流。

并且，在第九和第十发明中，能够抑制在再次开始输出后输出给风扇电动机的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并保护功率元件。并且，在第九和第十发明中，在产生过电流之前，能够使风扇电动机根据指令转速而运转。因此，不会产生风扇电动机的可运转区域变小的问题。另外，在九和第十发明中，不需要设计用于测定流过风扇电动机的电流值的输入电流检测电路，所以相应地能够低成本地提供风扇电动机控制方法。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的风扇电动机控制装置的方框图。

图2是用于说明图1所示的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的流程图。

图3是用于说明图1所示的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的流程图。

图4是用于说明图1所示的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的流程图。

图5是表示载波定时器、微型计算机的输出电压波形、逆变器电路的直流部电流波形、过电流检测信号、调制系数限制处理及载波中断处理的关系的示意图。

图6是表示在过电流检测时设定的调制系数输出最大值的曲线图。

图7是表示在过电流检测时设定的调制系数输出最大值的曲线图。

图8是本发明的第2实施方式的风扇电动机控制装置的方框图。

图9是用于说明图8所示的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的流程图。

图10是用于说明图8所示的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的流程图。

图11是表示在过电流检测时被降低预定量的调制系数的曲线图。

图12是表示在过电流检测时被降低预定量的调制系数的曲线图。

图13是图2所示的第1实施方式的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的变形例的流程图。

图14是图9所示的第2实施方式的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的变形例的流程图。

图15是图3所示的第1实施方式的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的变形例的流程图。

图16是图10所示的第2实施方式的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的变形例的流程图。

标号说明

1、100风扇电动机控制装置；2风扇；3无刷DC电动机；10换流器电路；20逆变器电路；30、130微型计算机；31位置/速度检测部；32、132下降控制部；33、133速度控制部；34正弦波调制部；35驱动信号生成电路；40过电流检测电路。

具体实施方式

(第1实施方式)

图1是本发明的第1实施方式的风扇电动机控制装置的方框图。首先，参照图1说明本发明的第1实施方式的风扇电动机控制装置1的结构。

如图1所示，本实施方式的风扇电动机控制装置1对使风扇2旋转的无刷DC电动机3的驱动进行控制，该风扇2设置在空调机的室内机或室外机内。在该无刷DC电动机3中，在从后面叙述的逆变器电路20输出的3相输出电压被施加给各个定子绕组3a时，转子3b旋转，由此使风扇2旋转。并且，在无刷DC电动机3上设有3个霍尔传感器3c，由各个霍尔传感器3c检测到的位置信号Hu、Hv、Hw输出给微型计算机30的位置/速度检测部31。

风扇电动机控制装置1具有：换流器电路10，其以电气方式将由AC电源提供的交流电压生成直流电压；逆变器电路20，其使由换流器电路10供给的直流电压成为3相交流电压并输出；微型计算机30，其以正弦波驱动方式控制无刷DC电动机3；和过电流检测电路40，其检测流过无刷DC电动机3的电流值达到预定值以上的情况。

微型计算机30是为了控制逆变器电路20的动作而设置的，输出用于指示对设于逆变器电路20的开关元件21的接通/断开进行切换的门信号Gu、Gx、Gv、Gy、Gw、Gz。该微型计算机30具有位置/速度检测部31、下降控制部32、速度控制部33、正弦波调制部34和驱动信号生成电路35。

位置/速度检测部31把由无刷DC电动机3的霍尔传感器3c检测出的位置信号Hu、Hv和Hw作为输入，根据该位置信号Hu、Hv和Hw的周期计算无刷DC电动机3的当前转速。

下降控制部32把由过电流检测电路40检测的过电流检测信号作为输入，向速度控制部33输出调制系数最大限制值。该调制系数最大限制值是比过电流检测时的调制系数小的值，根据过电流连续产生的次数更新该调制系数最大限制值，并输出给速度控制部33。具体地讲，下降控制部32向速度控制部33输出随着过电流连续产生的次数增多而变小的调制系数最大限制值。另外，在本实施方式中，在被更新后的调制系数最大限制值在预先设定的下限值以下时，把该下限值作为调制系数最大限制值输出给速度控制部33。即，在无刷DC电动机3中连续产生过电流使得调制系数最大限制值变小时，也不会小于预先设定的下限值。

速度控制部33根据由位置/速度检测部31输出的当前转速、从外部提供的速度指令、和由下降控制部32输出的调制系数最大限制值，向正弦波调制部34输出用于设定逆变器电路20的输出电压的电压峰值的上限值的调制系数指令。具体地讲，速度控制部33计算由位置/速度检测部31输出的当前转速与速度指令之间的偏差，向正弦波调制部34输出与该偏差对应的调制系数指令。此时，如果由下降控制部32输出调制系数最大限制值，则速度控制部33把输出给正弦波调制部34的调制系数指令限制在由下降控制部32输出的调制系数最大限制值以下。

正弦波调制部34根据由速度控制部33输出的调制系数指令和由位置/速度检测部31输出的位置信号及当前转速，生成用于指定提供给逆变器电路20的门信号Gu、Gx、Gv、Gy、Gw、Gz的各个占空比的占空比指令，并输出给驱动信号生成电路35。其中，占空比指令由U相占空比指令、V相占空比指令、W相占空比指令构成。

驱动信号生成电路35根据由正弦波调制部34输出的占空比指令，向逆变器电路20的门极驱动电路22输出门信号Gu、Gx、Gv、Gy、Gw、Gz。驱动信号生成电路35在由微型计算机30的载波定时器(参照图5)提供的定时输出门信号。并且，驱动信号生成电路35在被输入了过电流检测电路40的过电流检测信号时，停止输出给逆变器电路20的门极驱动电路22的门信号的输出。

门极驱动电路22根据由驱动信号生成电路35输出的门信号Gu、Gx、Gv、Gy、Gw、Gz，输出用于指示对逆变器电路20的各个开关元件21的接通/断开进行切换的门极驱动信号。由此，由逆变器电路20输出的3相输出电压施加给无刷DC电动机3的各个定子绕组3a，由此转子3b旋转，从而风扇2旋转。

图2～图4是用于说明图1所示的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的流程图。图5是表示载波定时器、微型计算机的输出电压波形、逆变器电路的直流部电流波形、过电流检测信号、调制系数限制处理及载波中断处理的关系的示意图。图6和图7是表示在过电流检测时设定的调制系数输出最大值的曲线图。下面，参照图2～图7说明第1实施方式的风扇电动机控制装置1的风扇电动机控制方法。

在该风扇电动机控制装置1中，如图5所示，在由微型计算机30的载波定时器提供的定时(40μs～200μs的间隔)执行载波中断处理。在该载波中断处理中，首先如图2所示，判定由驱动信号生成电路35输出给逆变器电路20的门信号是否被切断(S1)。然后，在向逆变器电路20输出了门信号时(S1：否)，判定无刷DC电动机3中是否产生了过电流(S2)。具体地讲，由与无刷DC电动机3的直流部连接的过电流检测电路40判定无刷DC电动机3中是否流过了过电流。

并且，如图5所示，在无刷DC电动机3中产生了过电流时(S2：是)，用于计测从再次开始向无刷DC电动机3输出信号的时刻起没有继续产生过电流的期间的计数器被重置(S3)。然后，输出给逆变器电路20的门信号被切断(S4)。然后，进行调制系数限制处理(S5)。

该调制系数限制处理(S5)是限制调制系数的子程序，该调制系数用于在过电流检测后再次开始输出时设定逆变器电路20的输出电压的电压峰值的上限值。在调制系数限制处理中，如图3所示，首先判定是否设定了调制系数最大限制值(S51)。并且，在没有设定调制系数最大限制值时(S51：否)，如图6所示，把调制系数最大限制值设定为满足在小于过电流检测时的调制系数的范围内这一条件的调制系数(S52)。具体地讲，如图6(a)所示，在过电流发生后的调制系数的变化随着时间而增加的情况下，限制为该调制系数最大限制值并输出。并且，如图6(b)所示，在过电流发生后的调制系数以该调制系数最大限制值为界而上下变化时，该调制系数最大限制值以上的部分被限制为该调制系数最大限制值，小于该调制系数最大限制值的部分被直接输出。并且，如图6(c)所示，当过电流发生后的调制系数在小于该调制系数最大限制值的范围内推移时，被直接输出。然后，结束调制系数限制处理。

另一方面，在设定了调制系数最大限制值时(S51：是)，如图7所示，将该调制系数最大限制值降低预定量进行更新(S53)。该步骤S53的处理在连续检测到过电流时执行。然后，判定更新后的调制系数最大限制值是否为预先设定的下限值以上(S54)。并且，在更新后的调制系数最大限制值为预先设定的下限值以上时(S54：是)，结束调制系数限制处理，在更新后的调制系数最大限制值小于预先设定的下限值时(S54：否)，把调制系数最大限制值设定为该下限值(S55)，结束调制系数限制处理。由此，在连续发生过电流的状况下，即使调制系数最大限制值逐渐下降时，也能够控制成为使调制系数最大限制值不会小于下限值。

在调制系数限制处理(S5)结束后，如图2所示，结束载波中断处理，执行下一个载波中断处理。

并且，通过在前面的载波中断处理中检测到过电流(S2：是)，在向逆变器电路20的门信号的输出被切断(S4)时(S1：是)，再次开始向逆变器电路20的门信号的输出(S6)。因此，在经过了从切断向逆变器电路20输出门信号的时刻(前面的载波中断处理中的S4的时刻)起到当前的载波中断处理中的S6的时刻为止的时间时，再次开始向无刷DC电动机3的信号输出。该再次开始输出时的调制系数被限制为满足下述条件的调制系数，即在小于在上述调制系数限制处理(S5)中设定的调制系数最大限制值的范围内。然后，载波中断处理结束，执行下一个载波中断处理。

并且，在载波中断处理中，在无刷DC电动机3中没有产生过电流时(S2：否)，用于计测从再次开始向无刷DC电动机3的信号输出的时刻起没有继续产生过电流的期间的计数器被更新(S7)。然后，判定该计数器的值是否为预先设定的预定值以上(S8)，在该计数器的值小于预定值时(S8：否)，结束载波中断处理，执行下一个载波中断处理。另一方面，在该计数器的值为预定值以上时(S8：是)，执行调制系数缓和处理(S9)。即，在本实施方式中，在从再次开始向无刷DC电动机3的信号输出的时刻起持续预定时间没有检测到过电流时，执行调制系数缓和处理(S9)。

该调制系数缓和处理(S9)是用于放宽在图3所示的调制系数限制处理中设定的调制系数最大限制值的子程序。在调制系数缓和处理中，如图4所示，首先判定是否设定了调制系数最大限制值(S91)。并且，在没有设定调制系数最大限制值时(S91：否)，直接结束调制系数缓和处理。另一方面，在设定了调制系数最大限制值时(S91：是)，将该调制系数最大限制值提高预定量进行更新(S92)。这样，结束调制系数缓和处理。

在调制系数缓和处理(S9)结束后，如图2所示，结束载波中断处理，执行下一个载波中断处理。这样，控制第1实施方式的风扇电动机控制装置1。

[该风扇电动机控制装置1的特征]

本实施方式的风扇电动机控制装置1具有以下所述的特征。

在本实施方式的风扇电动机控制装置1中，在过电流流过无刷DC电动机3时，输出给无刷DC电动机3的信号被暂且切断，然后以被限制为满足在小于过电流检测时的调制系数的范围内这一条件的调制系数再次开始输出，所以能够抑制在再次开始输出后无刷DC电动机3再次产生过电流。由此，能够抑制在再次开始输出后输出给无刷DC电动机3的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给无刷DC电动机3的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给无刷DC电动机3的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并能够保护功率元件。

并且，在本实施方式的风扇电动机控制装置1中，与像专利文献1那样根据流过风扇电动机的电流值降低风扇电动机的转速，由此防止输出给风扇电动机的信号被切断的情况不同，能够在产生过电流之前，使无刷DC电动机3根据速度指令而运转。因此，不会产生无刷DC电动机3的可运转区域变小的问题。并且，不需要设计用于测定流过无刷DC电动机3的电流值的输入电流检测电路，所以相应地节约了输入电流检测电路部分的成本，能够低成本地构成风扇电动机控制装置1。

并且，在本实施方式的风扇电动机控制装置1中，在从再次开始向无刷DC电动机3输出信号的时刻起持续预定时间没有检测到过电流时，执行调制系数缓和处理(S9)。由此，在利用以小于过电流检测时的调制系数的范围内的调制系数调制后的信号使风扇电动机的运转稳定后，能够使风扇电动机根据指令转速恢复为通常运转。

并且，在本实施方式的风扇电动机控制装置1中，在即使以小于下限值的调制系数向无刷DC电动机3输出信号也被检测到过电流的情况下，起因于对无刷DC电动机3的运转没有妨碍的噪声的重叠而发生过电流的情况比较多，所以把该下限值作为调制系数最大限制值(S55)，再次开始向无刷DC电动机3的信号输出(S6)。由此，能够防止由于对无刷DC电动机3的运转没有妨碍的噪声的重叠而导致风扇电动机的运转停止。

并且，在本实施方式的风扇电动机控制装置1中，在经过了从向逆变器电路20的门信号的输出被切断的时刻(前面的载波中断处理中的S4的时刻)起到当前的载波中断处理中的S6的时刻为止的时间时，迅速地再次开始向无刷DC电动机3的信号输出。结果，能够迅速再次开始向无刷DC电动机3的信号输出，以便即使在向无刷DC电动机3的输出被切断的状态下，因惯性而旋转的风扇也不会停止。

(第2实施方式)

图8是本发明的第2实施方式的风扇电动机控制装置的方框图。第1实施方式的风扇电动机控制装置1在产生了过电流时设定调制系数最大限制值，把再次开始输出时的调制系数限制为满足在小于该调制系数最大限制值的范围内这一条件的调制系数，与第1实施方式不同，在该第2实施方式中，说明在产生了过电流时将调制系数降低预定量而控制为比过电流检测时的调制系数小的调制系数的风扇电动机控制装置100。另外，除下降控制部和速度控制部以外，其他与上述第1实施方式相同，所以标注相同标号并省略其说明。

如图8所示，第2实施方式的风扇电动机控制装置100中设置的微型计算机130的下降控制部132把由过电流检测电路40检测的过电流检测信号作为输入，向速度控制部133输出调制系数控制信号。

速度控制部133根据由位置/速度检测部31输出的当前转速、从外部提供的速度指令、和由下降控制部132输出的调制系数控制信号，向正弦波调制部34输出调制系数指令，该调制系数指令用于设定逆变器电路20的输出电压的电压峰值的上限值。具体地讲，速度控制部133计算由位置/速度检测部31输出的当前转速与速度指令的偏差，向正弦波调制部34输出与该偏差对应的调制系数指令。此时，在由下降控制部132输入了调制系数控制信号时，速度控制部133根据该调制系数控制信号，将与输出给正弦波调制部34的调制系数指令相关的调制系数降低预定量，把该调制系数设为比过电流检测时的调制系数小的调制系数。另外，在本实施方式中，在被降低了预定量的调制系数达到预先设定的下限值以下时，把该下限值作为调制系数指令输出给正弦波调制部34。

图9和图10是用于说明图8所示的风扇电动机控制装置的风扇电动机控制方法的流程图。图11和图12是表示在过电流检测时被降低预定量的调制系数的曲线图。下面，参照图9～图12说明风扇电动机控制方法。

在该风扇电动机控制装置100中，在由微型计算机30的载波定时器提供的定时(40μs～200μs的间隔)执行载波中断处理。在该载波中断处理中，首先如图9所示，判定由驱动信号生成电路35输出给逆变器电路20的门信号是否被切断(S101)。并且，在向逆变器电路20输出了门信号时(S101：否)，判定无刷DC电动机3中是否产生了过电流(S102)。具体地讲，由与无刷DC电动机3的直流部连接的过电流检测电路40来判定无刷DC电动机3中是否流过过电流。

并且，在无刷DC电动机3中产生了过电流时(S102：是)，输出给逆变器电路20的门信号被切断(S103)。然后，进行调制系数控制处理(S104)。

该调制系数控制处理(S104)是使调制系数降低预定量的子程序，该调制系数用于在过电流检测后再次开始输出时设定逆变器电路20的输出电压的电压峰值的上限值。在图10所示的调制系数控制处理中，根据由位置/速度检测部31输出的当前转速和速度指令而计算的调制系数，如图11所示，被降低固定量以使其小于发生过电流时的调制系数(S141)。具体地讲，在如图11(a)所示的过电流发生后的调制系数的变化随着时间而增加的情况、在如图11(b)所示的过电流发生后的调制系数以该调制系数最大限制值为界上下变化的情况、以及在如图11(c)所示的过电流发生后的调制系数在小于该调制系数最大限制值的范围内变化的情况的任一情况下，刚刚发生过电流后的调制系数都被降低固定量以使其小于发生过电流时的调制系数。

并且，判定降低后的调制系数是否为预先设定的下限值以上(S142)。并且，在降低后的调制系数为预先设定的下限值以上时(S142：是)，结束调制系数控制处理，在降低后的调制系数小于预先设定的下限值时(S142：否)，如图12所示，把调制系数设定为该下限值(S143)，结束调制系数控制处理。

在调制系数控制处理(S104)结束后，结束载波中断处理，执行下一个载波中断处理。

并且，如图9所示，通过在前面的载波中断处理中检测到过电流，在向逆变器电路20的门信号的输出被切断时(S101：是)，再次开始向逆变器电路20输出门信号(S105)。因此，在经过了从向逆变器电路20输出门信号被切断的时刻(前面的载波中断处理中的S103的时刻)起到当前的载波中断处理中的S105的时刻为止的时间时，再次开始向无刷DC电动机3的信号输出。该再次开始输出时的调制系数是在上述的调制系数控制处理中设定的调制系数。然后，载波中断处理结束，执行下一个载波中断处理。这样控制第2实施方式的风扇电动机控制装置100。

[该风扇电动机控制装置100的特征]

本实施方式的风扇电动机控制装置100具有以下所述的特征。

在本实施方式的风扇电动机控制装置100中，在过电流流过无刷DC电动机3时，输出给无刷DC电动机3的信号被暂且切断，然后以被控制为比过电流检测时的调制系数小的调制系数再次开始输出，所以能够抑制在再次开始输出后无刷DC电动机3再次产生过电流。由此，能够抑制在再次开始输出后输出给无刷DC电动机3的信号再次被切断，所以能够抑制产生输出给无刷DC电动机3的信号的切断和恢复的反复。结果，能够抑制由于输出给无刷DC电动机3的信号的切断和恢复的反复而产生异常声音，并能够保护功率元件。

并且，在本实施方式的风扇电动机控制装置100中，与像专利文献1那样根据流过风扇电动机的电流值降低风扇电动机的转速，由此防止输出给风扇电动机的信号被切断的情况不同，能够在产生过电流之前，使无刷DC电动机3根据速度指令而运转。因此，不会产生无刷DC电动机3的可运转区域变小的问题。并且，不需要设计用于测定流过无刷DC电动机3的电流值的输入电流检测电路，所以相应地节约了输入电流检测电路的成本，能够低成本地构成风扇电动机控制装置100。

并且，在本实施方式的风扇电动机控制装置100中，在即使以小于下限值的调制系数向无刷DC电动机3输出信号也被检测到过电流的情况下，起因于对无刷DC电动机3的运转没有妨碍的噪声的影响而发生过电流的情况比较多，所以把该下限值作为调制系数(S143)，再次开始向无刷DC电动机3的信号输出(S105)。由此，能够防止由于对无刷DC电动机3的运转没有妨碍的噪声而导致风扇电动机的运转停止。

并且，在本实施方式的风扇电动机控制装置100中，在经过了从向逆变器电路20的门信号的输出被切断的时刻(前面的载波中断处理中的S103的时刻)起到当前的载波中断处理中的S105的时刻为止的时间时，迅速地再次开始向无刷DC电动机3的信号输出。结果，能够迅速再次开始向无刷DC电动机3的信号输出，以便即使在向无刷DC电动机3的输出被切断的状态下，因惯性而旋转的风扇也不会停止。

以上，根据附图说明了本发明的实施方式，但应该认为具体结构不限于这些实施方式。本发明的范围不是利用上述实施方式的说明而是利用权利要求示出，还包括与权利要求均等的意思和范围内的全部变更。

例如，在上述第1实施方式中说明了以下示例，在从切断输出给无刷DC电动机3的信号的时刻起经过了预定时间(从向逆变器电路的门信号的输出被切断的时刻(前面的载波中断处理中的S4的时刻)起到当前的载波中断处理中的S6的时刻为止的时间)时，再次开始向无刷DC电动机3的信号输出，但本发明不限于此，也可以像图13所示的第1实施方式的变形例那样，在过电流检测电路不再检测到过电流时，再次开始向无刷DC电动机的信号输出。

具体地讲，当在前面的载波中断处理中输出被切断时，如图13所示，首先判定无刷DC电动机中是否产生了过电流(S201)。并且，在过电流检测电路检测不到过电流时(S201：否)，由于输出被切断(S202：是)，所以再次开始向无刷DC电动机的信号输出(S203)。

并且，在图14所示的第2实施方式的变形例中，与上述第1实施方式的变形例相同，当在前面的载波中断处理中输出被切断时，首先判定无刷DC电动机中是否产生了过电流(S301)。然后，在过电流检测电路检测不到过电流时(S301：否)，由于输出被切断(S302：是)，所以再次开始向无刷DC电动机的信号输出(S303)。

并且，在第1实施方式中说明了以下示例，在想要再次开始向无刷DC电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的下限值时(S54：否)，把调制系数最大限制值设定为下限值(S55)，再次开始向无刷DC电动机的信号输出，但本发明不限于此，也可以像图15所示的第1实施方式的变形例那样，在想要再次开始向无刷DC电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的下限值时，不再次开始向无刷DC电动机的信号输出。

具体地讲，如图15所示，将调制系数最大限制值降低预定量进行更新(S53)，在该调制系数最大限制值小于预先设定的下限值时(S54：否)，通知异常(S455)，并结束运转。

并且，在图16所示的第2实施方式的变形例中，与上述第1实施方式的变形例相同，通过将调制系数降低固定量(S141)，在该调制系数小于预先设定的下限值时(S142：否)，通知异常(S543)，并结束运转。

并且，在上述第1实施方式中，在想要再次开始向无刷DC电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的下限值时(S54)，把调制系数最大限制值设定为下限值(S55)，但本发明不限于设定为下限值的情况，也可以控制成为使调制系数最大限制值不会小于下限值。并且，在第2实施方式中也相同，在想要再次开始向无刷DC电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的下限值时(S142)，把该调制系数设定为下限值(S143)，但本发明不限于设定为下限值的情况，也可以控制成为使该调制系数不会小于下限值。

产业上的可利用性

如果利用本发明，通过抑制输出给风扇电动机的信号的切断和恢复的反复，能够抑制异常声音的产生，并能够保护功率元件，而且能够抑制风扇电动机的可运转区域变小。

Claims (10)

1.一种风扇电动机控制装置(100)，其特征在于，该风扇电动机控制装置(100)具有：

逆变器电路(20)；

控制用于驱动风扇电动机(3)的信号的控制单元(130)；和

检测流过所述风扇电动机的电流值达到预定值以上的情况的过电流检测单元(40)，

在由所述过电流检测单元检测到所述风扇电动机的过电流的情况下，所述控制单元切断输出给所述风扇电动机的信号，然后把输出给所述风扇电动机的信号的调制系数控制为比检测到过电流时的调制系数小的调制系数后，再次开始对所述风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时所述逆变器电路(20)的输出电压的峰值的上限值。

2.一种风扇电动机控制装置(1)，其特征在于，该风扇电动机控制装置(1)具有：

逆变器电路(20)；

控制用于驱动风扇电动机(3)的信号的控制单元(30)；和

检测流过所述风扇电动机的电流值达到预定值以上的情况的过电流检测单元(40)，

在由所述过电流检测单元检测到所述风扇电动机的过电流的情况下，所述控制单元(30)切断输出给所述风扇电动机的信号，然后把输出给所述风扇电动机的信号的调制系数限制为满足在比检测到过电流时的调制系数小的范围内这一条件的调制系数后，再次开始对所述风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时所述逆变器电路(20)的输出电压的峰值的上限值。

3.根据权利要求2所述的风扇电动机控制装置(1)，其特征在于，所述控制单元(30)把所述调制系数限制为满足小于调制系数最大限制值这一条件的调制系数，其中，该调制系数最大限制值小于检测到过电流时的调制系数，

所述控制单元(30)在再次开始对所述风扇电动机的信号输出后，使关于输出给所述风扇电动机的信号的调制系数最大限制值增大。

4.根据权利要求3所述的风扇电动机控制装置(1)，其特征在于，所述控制单元(30)在从再次开始对所述风扇电动机的信号输出的时刻起，在没有检测到过电流的状态下经过了第1预定时间时，使关于输出给所述风扇电动机的信号的调制系数最大限制值增大。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的风扇电动机控制装置(1、100)，其特征在于，在想要再次开始对所述风扇电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的最小调制系数时，所述控制单元(30、130)使对所述风扇电动机的信号输出不再再次开始。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的风扇电动机控制装置(1、100)，其特征在于，在想要再次开始对所述风扇电动机的信号输出时的调制系数小于预先设定的最小调制系数时，所述控制单元(30、130)控制成为使输出给所述风扇电动机的信号的调制系数不小于该最小调制系数后，再次开始对所述风扇电动机的信号输出。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的风扇电动机控制装置(1、100)，其特征在于，在从切断输出给所述风扇电动机的信号的时刻起经过了第2预定时间时，所述控制单元(30、130)使对所述风扇电动机的信号输出再次开始。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的风扇电动机控制装置(1、100)，其特征在于，在切断输出给所述风扇电动机的信号后，在所述过电流检测单元没有检测到过电流时，所述控制单元(30、130)使对所述风扇电动机的信号输出再次开始。

9.一种控制输出给风扇电动机的信号的风扇电动机控制方法，其特征在于，在过电流流过所述风扇电动机的情况下，在切断输出给所述风扇电动机的信号后，把输出给所述风扇电动机的信号的调制系数控制成为比检测到过电流时的调制系数小的调制系数，然后再次开始对所述风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时逆变器电路的输出电压的峰值的上限值。

10.一种控制输出给风扇电动机的信号的风扇电动机控制方法，其特征在于，在过电流流过所述风扇电动机的情况下，切断输出给所述风扇电动机的信号，然后把输出给所述风扇电动机的信号的调制系数限制为满足在检测到过电流时的调制系数以下的范围内这一条件的调制系数后，再次开始对所述风扇电动机的信号输出，其中，该调制系数用于设定在过电流检测后再次开始输出时逆变器电路的输出电压的峰值的上限值。

Images