JP2000116174A - インバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置検知手段の構成が簡単で、速度の応答性
に優れたインバータ装置を実現すること。 【解決手段】 永久磁石５・６を有する第２の物体７を
有し、位置検知手段１１は第２の物体７の永久磁石５・
６の位置を検知し、インバータ回路３の出力周波数は、
速度設定手段１２の出力に応じた値とし、インバータ回
路３の出力電圧値は、出力電圧位相と前記位置検知手段
１１の出力信号の位相角がほぼ一定となる値とする構成
とすることにより、簡単な構成で応答性を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアコン・冷蔵庫
・食器洗い機・電気洗濯機などに使用されるインバータ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４に示す従来のインバータ装置は、
交流電源１、整流平滑回路２、インバータ回路３、３相
の電機子巻線８・９・１０を有する電動機４、永久磁石
５・６を有する回転子７、ホールＩＣ４０・４１・４２
によって構成し、永久磁石５・６の位置を磁気的に検知
する位置検知手段４３を備えている。

【０００３】速度設定手段１２は、電動機４の回転速度
の設定を行うものである。整流平滑回路２は、チョーク
コイル１８、整流器１９、電解式のコンデンサ２０・２
１によって構成され、整流器１９は、ブリッジ形に接続
されたダイオード２２・２３・２４・２５によって構成
され、交流電源１を倍電圧整流して直流電圧をインバー
タ回路３に出力するものとなっている。

【０００４】インバータ回路３は、ＩＧＢＴと逆導通用
のダイオードを並列接続して構成したスイッチング素子
２６・２７・２８・２９・３０・３１を有する３相の仕
様となっている。

【０００５】制御回路４４は、位置検知手段４３からの
信号と、速度設定手段１２の出力信号から、スイッチン
グ素子２６・２７・２８・２９・３０・３１に対してオ
ンオフ制御を行うものとなっている。

【０００６】図１５は、制御回路４４の位置検知手段４
３からの入力信号Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３と出力Ｖ１・Ｖ２・
Ｖ３・Ｖ４・Ｖ５・Ｖ６のオンオフ波形を示したもので
ある。

【０００７】図１５において、（ア）はホールＩＣ４０
の出力信号Ｓ１、（イ）はホールＩＣ４１の出力信号Ｓ
２、（ア）はホールＩＣ４２の出力信号Ｓ３、（エ）は
スイッチング素子２６用のオンオフ信号Ｖ、（オ）はス
イッチング素子２７用のオンオフ信号Ｖ２、（カ）はス
イッチング素子２８用のオンオフ信号Ｖ３、（キ）はス
イッチング素子２９用のオンオフ信号Ｖ４、１（ク）は
スイッチング素子３０用のオンオフ信号Ｖ５、（ケ）は
スイッチング素子３１用のオンオフ信号Ｖ６を示してい
る。

【０００８】すなわち、インバータ回路３が３相６石の
構成としていることから、ホールＩＣ４０・４１・４２
の数も３個とすることにより、電気角６０度毎にスイッ
チング素子の切り換えを行うものとしている。

【０００９】以上の構成において、従来の技術のインバ
ータ装置は、いわゆるＤＣブラシレスモータとして動作
し、位置検知手段４３において、永久磁石５・６の位置
を検知しながら、スイッチング素子２６〜３１のオンオ
フを行っており、各スイッチング素子に対して電気角１
２０度の間オン状態としているが、特に低電位側のスイ
ッチング素子２９・３０・３１については、電気角１２
０度の期間中、約１５ｋＨｚの周波数でオンオフを繰り
返すものとなっている。

【００１０】そのオン期間の比率、すなわちデューティ
（導通比率）を変化することにより、等価的に電動機４
に対して、整流平滑回路２の出力電圧に前記デューティ
値を乗じた値がインバータ回路３に入力されている状態
に近くなり、よって電動機４の速度を加減することがで
きるものとなる。

【００１１】制御回路４４は、位置検知手段４４から入
力される信号の周波数から電動機４の速度を検知し、そ
れが速度設定手段１２の値と等しくなるように、前記デ
ューティ値を加減するものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、電動機の速度を速度設定手段の出
力値と等しくするために、フィードバック制御によりデ
ューティ値を加減する必要がある。

【００１３】ここで、電動機４の負荷の変化などに対す
る前記フィードバック制御の応答性と、速度および電動
機４への供給電流の安定性を確保するためには、制御回
路４４内に電動機４４への電流を検知する電流検知器や
電流マイナーループと呼ばれるような、トルク指令に対
しする実働電流値の差を誤差増幅し、ＰＩ制御などを用
いて、デューティ値を加減する構成と、速度設定手段１
２と実速度の差を同様にＰＩ制御などのフィードバック
制御を用いてトルク指令値を出力させ、前述の電流マイ
ナーループの設定値とするというような複雑な構成とな
るという第１の課題が有った。

【００１４】また、一般に良く用いられるようなインバ
ータ回路３と電動機４を３相の構成とした場合、位置検
知手段４３には、３個のホールＩＣが必要となり、位置
検知手段４３の構成が複雑となると同時に、位置検知手
段４３と制御回路４４を結ぶ配線の数が多くなりやはり
装置が複雑になるという第２の課題を有していた。

【００１５】図１６は、インバータ回路３を一般的であ
る電圧形インバータとした、図１５に示すような位置検
知手段４３からの信号Ｓ１〜Ｓ３による各スイッチング
素子のオンオフ制御を行った場合のベクトル図を示して
いる。

【００１６】図１６においては、電動機４に供給される
端子電圧Ｖａの位相は、ほぼ横軸（ｑ軸）上に位置し、
電圧相差角（負荷角、内部相差角とも呼ばれる）δは、
ほぼ零となり、その結果電機子電流Ｉａの位相角βは負
の値、すなわち遅れたものとなり、正の直軸電流Ｉｄが
含まれたものとなる。

【００１７】なお、図１６においてＲａは電機子巻線の
抵抗値、Ｌは同インダクタンス値であり、非突極である
Ｌｄ＝Ｌｑ＝Ｌの状態を示している。

【００１８】したがって電動機４の力率が低下するとと
もに、トルクに対する電機子巻線の電流が大となり、銅
損が多くなると同時に、電動機４内の磁束φｏの大きさ
が大となり、鉄損の増大などが発生して装置全体の効率
が低く抑えられるものとなるという第３の課題を有して
いた。

【００１９】また、例えばエアコンや冷蔵庫などに用い
られるコンプレッサなどのようにホールＩＣの設置が困
難となる装置の場合に、一般には３相６石構成において
は、同相の高電位側スイッチング素子と低電位側スイッ
チング素子が共にオフとなる電気角６０度の期間中に電
機子巻線に発生する誘導起電力波形を検知してスイッチ
ング素子のオンオフタイミングを発生させる方法が採ら
れる。

【００２０】しかし、装置の低騒音化を図る目的から、
各々のスイッチング素子のオン幅をほぼ１８０度まで広
げ、かつ電機子巻線に流れる電流波形がほぼ正弦波にす
ることにより、特に電動機４から発せられる電磁音を低
減しようとした場合、前述したような同相の高電位側ス
イッチング素子と低電位側スイッチング素子が共にオフ
となる期間がなくなるので、スイッチング素子のオンオ
フタイミングを発生させることができなくなるという第
４の課題を有していた。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１〜第
２の目的を達成するために、同期電動機と、前記同期電
動機に交流電流を供給するインバータ回路と、速度設定
手段と、位置検知手段を有し、前記電動機は、電機子巻
線を有する第１の物体と、前記第１の物体と相対的に可
動であり、永久磁石を有する第２の物体からなり、前記
位置検知手段は前記第２の物体の永久磁石の位置を検知
し、前記インバータ回路の出力周波数は、前記速度設定
手段の出力に応じた値とし、前記インバータ回路の出力
電圧値は、出力電圧位相と前記位置検知手段の出力信号
の位相角がほぼ一定となる値とする構成としたことによ
り、特に電流マイナーループや速度フィードバックルー
プなどを用いなくとも、前記速度設定手段の出力に応じ
た周波数を前記同期電動機に与えることにより、比較的
簡単な構成で速度の応答性を確保することが可能とな
り、また位置検知手段の構成についても、例えば３相６
石のインバータ回路構成においても、ホールＩＣは１個
でも動作するものとなり、簡単な構成とすることができ
るものとなる。

【００２２】また、第１〜第３の目的を達成するため
に、同期電動機と、前記同期電動機に交流電流を供給す
るインバータ回路と、速度設定手段と、前記インバータ
回路の電流を検知する電流検知回路を有し、前記電動機
は、電機子巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体
と相対的に可動であり、永久磁石を有する第２の物体か
らなり、前記インバータ回路の出力周波数は、前記速度
設定手段の出力に応じた値とし、前記インバータ回路の
出力電圧値は、出力電圧位相と前記電流検知回路の出力
信号の位相角がほぼ一定となる値とする構成としたこと
により、やはり特に電流マイナーループや速度フィード
バックループなどを用いなくとも、前記速度設定手段の
出力に応じた周波数を前記同期電動機に与えることによ
り、比較的簡単な構成で速度の応答性を確保することが
可能となり、前記電流検知回路は必要となるものの、例
えばホールＩＣなどによる位置検知手段を用いない、簡
単な構成とすることができるものとなり、電機子電圧と
電流の位相差を小さくすることにより、同期電動機の力
率を高くすると同時に、電流値もかなり低減できること
から、装置全体の効率がかなり高められるものとなる。

【００２３】また、第１〜第３の目的を達成するため
に、同期電動機と、前記同期電動機に交流電流を供給す
るインバータ回路と、速度設定手段と、位置検知手段
と、前記インバータ回路の電流を検知する電流検知回路
を有し、前記電動機は、電機子巻線を有する第１の物体
と、前記第１の物体と相対的に可動であり、永久磁石を
有する第２の物体からなり、前記位置検知手段は前記第
２の物体の永久磁石の位置を検知し、前記インバータ回
路の出力周波数は、前記速度設定手段の出力に応じた値
とし、前記インバータ回路の出力電圧値は、前記位置検
知手段と前記電流検知回路の出力信号の位相角がほぼ一
定となる値とする構成とすることにより、やはり特に電
流マイナーループや速度フィードバックループなどを用
いなくとも、前記速度設定手段の出力に応じた周波数を
前記同期電動機に与えることにより、比較的簡単な構成
で速度の応答性を確保することが可能となり、前記電流
検知回路および位置検知手段が必要となるため請求項１
や請求項２と比較すると、若干複雑な構成となるが、電
流位相を横軸（ｑ軸）上に保つ運転が可能となることか
ら、電流値を相当に低減することができ、装置全体の効
率を非常に高くすることが可能となる。

【００２４】また、第１〜第３の目的を達成するため
に、同期電動機と、前記同期電動機に交流電流を供給す
るインバータ回路と、速度設定手段と、前記インバータ
回路の電流を検知する電流検知回路を有し、前記電動機
は、電機子巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体
と相対的に可動であり、永久磁石を有する第２の物体か
らなり、前記インバータ回路の出力周波数は、前記速度
設定手段の出力に応じた値とし、前記インバータ回路の
出力電圧値は、電流検知回路の出力値が最低となる値と
する構成としたことにより、やはり特に電流マイナール
ープや速度フィードバックループなどを用いなくとも、
前記速度設定手段の出力に応じた周波数を前記同期電動
機に与えることにより、比較的簡単な構成で速度の応答
性を確保することが可能となり、位置検知手段を不要と
し、電流値を相当に低減することができ、装置全体の効
率を非常に高くすることが可能となる。

【００２５】また、第１〜第４の課題を達成するため
に、請求項４記載のインバータ装置の前記第２の物体
を、横軸インダクタンス値が直軸インダクタンス値より
も大となる逆突極特性を有する構成とすることにより、
やはり特に電流マイナーループや速度フィードバックル
ープなどを用いなくとも、前記速度設定手段の出力に応
じた周波数を前記同期電動機に与えることにより、比較
的簡単な構成で速度の応答性を確保することが可能とな
り、位置検知手段を不要とし、リラクタンス力（トル
ク）も用いることにより、電流値を極端に低減すること
ができ、装置全体の効率を非常に高くすることが可能と
なる。

【００２６】また、第１〜第４の目的を達成するため
に、請求項１〜請求項５記載のインバータ装置の前記イ
ンバータ回路の出力電流を、ほぼ正弦波とすることによ
り、やはり電流マイナーループや速度フィードバックル
ープなどを用いなくとも、前記速度設定手段の出力に応
じた周波数を前記同期電動機に与えることにより、比較
的簡単な構成で速度の応答性を確保することが可能とな
り、また電流値の低減による装置全体の効率向上が実現
でき、その上、電機子巻線の電流波形を正弦波に近づけ
て低騒音化を図ることもできるものとなる。

【００２７】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、同期電動
機と、前記同期電動機に交流電流を供給するインバータ
回路と、速度設定手段と、位置検知手段を有し、前記電
動機は、電機子巻線を有する第１の物体と、前記第１の
物体と相対的に可動であり、永久磁石を有する第２の物
体からなり、前記位置検知手段は前記第２の物体の永久
磁石の位置を検知し、前記インバータ回路の出力周波数
は、前記速度設定手段の出力に応じた値とし、前記イン
バータ回路の出力電圧値は、出力電圧位相と前記位置検
知手段の出力信号の位相角がほぼ一定となる値とする構
成としたことにより、特に電流マイナーループや速度フ
ィードバックループなどを用いなくとも、前記速度設定
手段の出力に応じた周波数を前記同期電動機に与えるこ
とにより、比較的簡単な構成で速度の応答性を確保する
ことが可能となり、また位置検知手段の構成について
も、例えば３相６石のインバータ回路構成においても、
ホールＩＣは１個でも動作するものとなり、簡単な構成
とすることができるものとなる。

【００２８】請求項２記載の発明は、同期電動機と、前
記同期電動機に交流電流を供給するインバータ回路と、
速度設定手段と、前記インバータ回路の電流を検知する
電流検知回路を有し、前記電動機は、電機子巻線を有す
る第１の物体と、前記第１の物体と相対的に可動であ
り、永久磁石を有する第２の物体からなり、前記インバ
ータ回路の出力周波数は、前記速度設定手段の出力に応
じた値とし、前記インバータ回路の出力電圧値は、出力
電圧位相と前記電流検知回路の出力信号の位相角がほぼ
一定となる値とする構成としたことにより、やはり特に
電流マイナーループや速度フィードバックループなどを
用いなくとも、前記速度設定手段の出力に応じた周波数
を前記同期電動機に与えることにより、比較的簡単な構
成で速度の応答性を確保することが可能となり、前記電
流検知回路は必要となるものの、例えばホールＩＣなど
による位置検知手段を用いない、簡単な構成とすること
ができるものとなり、電機子電圧と電流の位相差を小さ
くすることにより、同期電動機の力率を高くすると同時
に、電流値もかなり低減できることから、装置全体の効
率がかなり高められるものとなる。

【００２９】請求項３記載の発明は、同期電動機と、前
記同期電動機に交流電流を供給するインバータ回路と、
速度設定手段と、位置検知手段と、前記インバータ回路
の電流を検知する電流検知回路を有し、前記電動機は、
電機子巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体と相
対的に可動であり、永久磁石を有する第２の物体からな
り、前記位置検知手段は前記第２の物体の永久磁石の位
置を検知し、前記インバータ回路の出力周波数は、前記
速度設定手段の出力に応じた値とし、前記インバータ回
路の出力電圧値は、前記位置検知手段と前記電流検知回
路の出力信号の位相角がほぼ一定となる値とする構成と
することにより、やはり特に電流マイナーループや速度
フィードバックループなどを用いなくとも、前記速度設
定手段の出力に応じた周波数を前記同期電動機に与える
ことにより、比較的簡単な構成で速度の応答性を確保す
ることが可能となり、前記電流検知回路および位置検知
手段が必要となるため請求項１や請求項２と比較する
と、若干複雑な構成となるが、電流位相を横軸（ｑ軸）
上に保つ運転が可能となることから、電流値を相当に低
減することができ、装置全体の効率を非常に高くするこ
とが可能となる。

【００３０】請求項４記載の発明は、同期電動機と、前
記同期電動機に交流電流を供給するインバータ回路と、
速度設定手段と、前記インバータ回路の電流を検知する
電流検知回路を有し、前記電動機は、電機子巻線を有す
る第１の物体と、前記第１の物体と相対的に可動であ
り、永久磁石を有する第２の物体からなり、前記インバ
ータ回路の出力周波数は、前記速度設定手段の出力に応
じた値とし、前記インバータ回路の出力電圧値は、電流
検知回路の出力値が最低となる値とする構成としたこと
により、やはり特に電流マイナーループや速度フィード
バックループなどを用いなくとも、前記速度設定手段の
出力に応じた周波数を前記同期電動機に与えることによ
り、比較的簡単な構成で速度の応答性を確保することが
可能となり、位置検知手段を不要とし、電流値を相当に
低減することができ、装置全体の効率を非常に高くする
ことが可能となる。

【００３１】請求項５記載の発明は、請求項４記載のイ
ンバータ装置の前記第２の物体を、横軸インダクタンス
値が直軸インダクタンス値よりも大となる逆突極特性を
有する構成とすることにより、やはり特に電流マイナー
ループや速度フィードバックループなどを用いなくと
も、前記速度設定手段の出力に応じた周波数を前記同期
電動機に与えることにより、比較的簡単な構成で速度の
応答性を確保することが可能となり、位置検知手段を不
要とし、リラクタンス力（トルク）も用いることによ
り、電流値を極端に低減することができ、装置全体の効
率を非常に高くすることが可能となる。

【００３２】請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項
５記載のインバータ装置の前記インバータ回路の出力電
流を、ほぼ正弦波とすることにより、やはり電流マイナ
ーループや速度フィードバックループなどを用いなくと
も、前記速度設定手段の出力に応じた周波数を前記同期
電動機に与えることにより、比較的簡単な構成で速度の
応答性を確保することが可能となり、また電流値の低減
による装置全体の効率向上が実現でき、その上、電機子
巻線の電流波形を正弦波に近づけて低騒音化を図ること
もできるものとなる。

【００３３】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の第１の実施例のインバータ装
置を備えた全自動の電気洗濯機の回路構成の一例を示し
たものである。

【００３４】図１においては、１００Ｖ６０Ｈｚの交流
電源１、交流電源１を整流する整流平滑回路２、整流平
滑回路２の出力に接続したインバータ回路３、インバー
タ回路３の出力に接続した同期電動機４を有している。

【００３５】同期電動機４は電機子巻線８・９・１０を
有し、これをケイ素鋼板を積層して構成した鉄心に巻い
て実現した、一般にステータと呼ばれる第１の物体４５
と、外側にＮ極が出る極性に着磁したフェライト製の永
久磁石５、外側にＳ極が出る極性に着磁したフェライト
製の永久磁石６によって構成し、一般にロータと呼ばれ
る第２の物体７から成り立っている。

【００３６】位置検知手段１１は、ホールＩＣによって
構成され、第２の物体７の対向している永久磁石５・６
がいずれの磁極であるかを検知することにより第１の物
体４５に対する第２の物体７の角度を検知するものとな
っている。

【００３７】速度設定手段１２は、同期電動機４の回転
の速度設定値に応じた電圧を出力するものであり、本実
施例においては、速度設定手段１２の出力を発振回路１
３に入力しており、発振回路１３は入力された電圧値に
応じた周波数のパルス列を出力する電圧制御形の発振回
路として動作するものとなっている。

【００３８】発振回路１３の出力は、分配器１４に入力
され、３相のインバータ回路３に対して６個のスイッチ
ング素子を電気角で１２０度期間だけオンとし、２４０
度期間をオフとする信号を出力するものとなっている。

【００３９】電圧制御回路１５は、インバータ回路３を
構成している６個のスイッチング素子の内の低電位側の
３個に対して、上述の１２０度オン期間について、１
５．６キロヘルツのＰＷＭを行うものとなっており、こ
れによってほぼ等価的にインバータ回路３の出力電圧は
整流平滑回路２から供給される直流電圧にＰＷＭの導通
比（デューティ）を乗じた値の電圧が供給されている状
態となる。

【００４０】なお、本実施例においては、電圧制御回路
１５は、低電位側のスイッチング素子に対してＰＷＭの
制御を行っているが、高電位側のスイッチング素子に対
してＰＷＭの制御を行っても良く、また高電位側のスイ
ッチング素子と低電位側のスイッチング素子を、電気角
６０度毎に、交互にＰＷＭ制御することにより、インバ
ータ回路３の出力電流のｄｉ／ｄｔを抑え、電磁音を低
減した運転音の静かなインバータ装置を実現してもよ
い。

【００４１】位相検知回路１６は、本実施例において
は、分配器１４のＱ６信号、すなわちＷ相の低電位側ス
イッチング素子の１２０度のオンオフ信号と、位置検知
手段１１から出力されるハイローの信号とを読み込み、
この二つの信号の立ち上がりのタイミングが同時である
場合には０ボルトを出力し、両者のタイミングにズレが
ある場合には、いずれが進んでいるかによって極性が変
化し、またズレの絶対値の大きさに比例して絶対値も変
化するアナログ信号を出力するものとなっている。

【００４２】なお、本実施例では位相検知回路１６は、
位置検知手段１１から信号の位相が遅れている場合には
正の電圧を出力し、位置検知手段１１から信号の位相が
進んでいる場合には負の電圧を出力するものなってい
る。

【００４３】誤差増幅器１７は、位相検知回路１６の出
力を増幅して出力するものであり、フィードバック制御
の安定性を確保するため、一次遅れ成分を有するＰＩ補
償器として動作するものとなっており、また定常偏差を
ほぼ零にするため、ω＝０においては、電圧利得が８０
ｄＢという高い値としている。

【００４４】図２は、実施例１のインバータ装置の整流
平滑回路２とインバータ回路３の詳細回路を示したもの
である。

【００４５】図２において、５ｍＨのインダクタンスを
有するチョークコイル１８、整流器１９、５６０マイク
ロファラッドの静電容量を有する電解式のコンデンサ２
０・２１により構成されており、整流器１９は４本のシ
リコン形のダイオード２２・２３・２４・２５をブリッ
ジ接続して構成されている。

【００４６】コンデンサ２０・２１は、直列接続した
上、その接続点を交流電源１の一端に接続することによ
り、いわゆる倍電圧整流回路として動作し、交流電源１
の電圧がＡＣ１００Ｖである場合、コンデンサ２０・２
１にはいずれも約１４０Ｖの直流電圧が充電され、イン
バータ回路３に約２８０Ｖの直流電圧が入力されるもの
となっている。

【００４７】インバータ回路３は、ＩＧＢＴと逆導通用
のダイオードからなるスイッチング素子２６・２７・２
８・２９・３０・３１により、３相６石構成としてい
る。

【００４８】図３は、実施例１のインバータ装置の電圧
制御回路１５の詳細回路を示したものである。

【００４９】図３において、ＡＮＤ回路３２・３３・３
４、一般にコンパレータなどと称されるオープンコレク
タ出力を有する電圧比較器３５、１５．６ｋＨｚの周波
数で三角波を出力する三角波発振回路３６、電圧比較器
３５の出力端子を引き上げるプルアップ用の抵抗３７、
直流電源３８により構成されている。

【００５０】図４は、実施例１のインバータ装置の分配
器１４の入出力動作波形を示したものである。

【００５１】図４において、（ア）は発振回路１３から
Ｂ端子に入力されるパルス波形、（イ）は出力端子Ｑ１
の信号波形、（ウ）は出力端子Ｑ２の信号波形、（エ）
は出力端子Ｑ３の信号波形、（オ）は出力端子Ｑ４の信
号波形、（カ）は出力端子Ｑ５の信号波形、（キ）は出
力端子Ｑ６の信号波形を示しており、Ｂ端子からの入力
されるパルス列の１発１発に対して、その立ち上がりタ
イミング毎に、各出力のハイローを切り換え、したがっ
てＢ端子の立ち上がりの間隔が電気角６０度に相当する
ものとなる。

【００５２】図５は、発振回路１３の入出力特性を示し
ているものであり、実施例１においては、Ａ端子からの
入力電圧が１Ｖ上昇する毎に、６０Ｈｚのパルス周波数
が増加するものとなっている。

【００５３】以上の構成において、動作の説明を行う。
同期電動機４を６００ｒｐｍで駆動したい場合において
は、速度設定手段１２から１Ｖの電圧が出力され、発振
回路１３のＡ端子に入力される。

【００５４】発振回路１３は、図５に示すごとくの特性
であることから、６０Ｈｚのパルス列が、分配器１４の
Ｂ端子に入力される。

【００５５】分配器１４は、図４に示す動作となること
から、Ｑ１〜Ｑ６にはいずれも１０Ｈｚのオンオフ信号
が出力され、インバータ回路３は１０Ｈｚの出力を同期
電動機４に出力する。

【００５６】同期電動機４は、本実施例では２極である
ため、１０Ｈｚの周波数において６００ｒｐｍにて回転
するものとなる。

【００５７】ここで、位相検知回路１６は、Ｙ端子から
入力される位置検知手段１１の出力信号とＸ端子から入
力されるＱ６信号の立ち上がりのエッジのタイミング差
を検知して、位置検知手段１１の信号の方が進んでいる
場合に負のアナログ電圧を出力する。

【００５８】すると、その出力が誤差増幅器１７によっ
て増幅され、電圧制御回路１５のＤ端子の電圧を減少さ
せることから、同期電動機４に入力される電圧が低下
し、誘導起電力の位相に対するインバータ回路の出力電
圧（端子電圧と同等）の位相が次第に進んでいくことか
ら、相対的に位置検知手段１１からの信号が遅れていく
というフィードバック制御がかかり、最終的にはｄ−ｑ
平面上の所定の向きに端子電圧Ｖａのベクトルが位置す
るようになり、すなわち電圧相差角δが所定の値に制御
されるものとなる。

【００５９】実施例１で、δ＝０とした場合におけるベ
クトル図は、ちょうど従来の技術で説明したものと同じ
図１６に示しているものとなり、すなわち、端子電圧Ｖ
ａのベクトルはｑ軸上に乗った状態となって、位置検知
手段１１が１個のホールＩＣで構成したものでありなが
らも、従来の技術と同等の動作が行われるものとなる。

【００６０】図１６においては、δ＝０となっている
が、電流位相βが負の値となり、正の直軸電流Ｉｄが若
干流れている状態となっている。

【００６１】しかしながら、請求項１は特にδ＝０に限
定しているものではなく、例えば位置検知手段１１を構
成しているホールＩＣのを、本実施例の位置から回転方
向とは逆向きにずらすことにより、ずらせた電気角に相
当する電圧位相角δにフィードバック制御させるように
してもよい。

【００６２】したがって、例えば定格運転条件におい
て、電流位相βがほぼ零となるような電圧位相角δにな
るように位置検知手段１１の位置を調節したり、あるい
は電気的に位相をずらす回路を設けることなどにより、
ちょうど従来の技術で３個のホールＩＣで構成していた
位置検知手段に進角を設けたものと同様に、高効率や高
力率を実現する効果を上げることも可能である。

【００６３】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について説明する。図６は、本実施例におけるインバー
タ装置のブロック図を示したものである。

【００６４】図６においては、電流検知回路４６が、イ
ンバータ回路３のＷ相の出力の電流を検知し、その電流
ＩＷの瞬時値が正でハイを出力し、負であればローを出
力する構成となっている。

【００６５】実施例２においては、位相検知回路１７の
Ｙ端子は、電流検知回路４６からの信号を受けるものと
なっている。

【００６６】移相回路４７は、電流検知回路４６の出力
信号の位相を遅らせることにより、インバータ回路３の
出力電圧、すなわち同期電動機４の入力電圧のベクトル
と、電流ベクトルが同相となった状態において、位相検
知回路１６のＸ・Ｙの両端子に入力される信号の立ち上
がりのタイミングが等しくなるようにする作用を有する
ものであり、電気角で約３０度の遅れ位相を持ったもの
となっている。

【００６７】実施例２においても、位相検知回路１６
は、Ｘ端子から入力される移相回路４７の出力信号とＹ
端子から入力されるＱ６信号の立ち上がりのエッジのタ
イミング差を検知して、Ｘの信号の方が進んでいる場合
に正のアナログ電圧を出力する。

【００６８】その他の構成については、図１と同等の構
成となっている。以上の構成において、実施例１と同様
に速度設定手段１２から６００ｒｐｍの設定速度信号が
出力されると、発振回路１３と、分配回路１４を経て、
インバータ回路３の各スイッチング素子がオンオフ動作
し、同期電動機４がインバータ回路３から供給される１
０ヘルツの周波数に同期して６００ｒｐｍで回転するも
のとなる。

【００６９】ここで、同期電動機４の入力電圧、すなわ
ちインバータ回路３の出力電圧と、電流検知回路４６で
検知された電流の位相が位相検知回路１６で比較され、
電流位相が進んでいる場合には、Ｘ端子がＹ端子に対し
て進相であるため、正のアナログ信号を出力するものと
なる。

【００７０】誤差増幅器１７は、位相検知回路１６の出
力を増幅し、電圧制御回路１５のＤ端子の電圧を引き上
げる動作を行うことから、ＰＷＭ制御のデューティ値が
増大し、インバータ回路３の出力電圧は上昇するものと
なる。

【００７１】すると、同期電動機４の電流位相は次第に
遅れていき、βは小となるとともに、電圧に対する電流
の進相角も、低減していって、定常的には電圧と電流の
ベクトルが同相となる。

【００７２】図７は、電圧と電流の位相差がゼロとなっ
た状態におけるベクトル図を示しているものであり、同
期電動機４の力率はほぼ１となり、電流位相角β（電圧
相差角δも同等）は正の値となり、いずれもｄ−ｑ平面
上の第２象限に位置するものとなる。

【００７３】この状態においては、電流Ｉａは、若干の
負の直軸電流Ｉｄ成分を含んだものとなる。

【００７４】なお、本実施例においては、特に移相回路
４７を設け、電気角で約３０度の位相遅れを生じさせた
結果、上述のような電圧位相と電流位相を同位相に制御
するものとなっている。

【００７５】しかしながら、請求項２において、必ずし
も図７に示したような、電圧位相と電流位相が等しい状
態とすることが絶対的な条件ではなく、例えば移相回路
４７の遅れ位相角を加減することによって、電圧位相が
電流位相に対して、例えば電気角で１５度の進相となる
という様な位相角を設定してもよく、その場合には、イ
ンバータ回路３から見た同期電動機４の力率としては、
１よりも小の遅れ力率となるが、例えば定格負荷条件に
おける電流Ｉａのｄ−ｑ平面上の位相をほぼβ＝０の条
件とすることも可能であり、磁束と電流との直交性によ
る高効率での運転も可能となるものとなる。

【００７６】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について説明する。図８は、本実施例のインバータ装置
のブロック図を示したものである。

【００７７】図８においては、実施例１で説明したよう
なホールＩＣによって構成した位置検知手段１１と、実
施例２にて説明を行った電流検知回路４６が設けられて
おり、位相検知回路１６は位置検知手段１１からの信号
をＹ端子から入力し、電流検知回路４６からの信号をＸ
端子に入力した構成となっている。

【００７８】実施例３においても、位相検知回路１６
は、Ｘ端子の信号とＹ端子の信号のエッジのタイミング
差を検知して、Ｘの信号の方が進んでいる場合に正のア
ナログ電圧を出力する。

【００７９】その他の構成要素に関しては、実施例１と
同等のものとなっている。以上の構成において、実施例
１と同様に速度設定手段１２から６００ｒｐｍの設定速
度信号が出力されると、発振回路１３と、分配回路１４
を経て、インバータ回路３の各スイッチング素子がオン
オフ動作し、同期電動機４がインバータ回路３から供給
される１０ヘルツの周波数に同期して６００ｒｐｍで回
転するものとなる。

【００８０】ここで、位置検知手段１１の出力電圧、す
なわち永久磁石５・６の磁極と、電流検知回路４６で検
知された電流の位相が位相検知回路１６で比較され、電
流位相が進んでいる場合には、Ｘ端子がＹ端子に対して
進相であるため、正のアナログ信号を出力するものとな
る。

【００８１】誤差増幅器１７は、位相検知回路１６の出
力を増幅し、電圧制御回路１５のＤ端子の電圧を引き上
げる動作を行うことから、ＰＷＭ制御のデューティ値が
増大し、インバータ回路３の出力電圧は上昇するものと
なる。

【００８２】すると、同期電動機４の電流位相は次第に
遅れていき、βは小となり、定常的には永久磁石５・６
による磁束φａと電流のベクトルが同相となる。

【００８３】図９は、電流の位相角βがゼロとなった状
態におけるベクトル図を示しているものであり、同期電
動機４の力率は１よりも若干低い値（遅れ位相）となる
が、電流位相角βはゼロの値となり、いずれもｑ軸上に
に位置するものとなる。

【００８４】この状態においては、直軸電流Ｉｄ成分は
ゼロとなり、第２の物体７の構成として、直軸インダク
タンスＬｄと横軸インダクタンスＬｑが等しい、ＳＰＭ
と呼ばれるものとしては、同一のトルクを得るための最
小電流値とすることができるものとなる。

【００８５】なお、実施例１〜実施例３においては、い
わゆるＳＰＭと呼ばれる構成で第２の物体７を構成して
いるが、特にこのような構成に限定されるされるもので
はなく、例えば永久磁石を鉄心内に埋め込んで構成した
構成で第２の物体を実現することにより、横軸インダク
タンスＬｑを直軸インダクタンスＬｄの値に比べて大と
してもよい。

【００８６】その場合には、電流位相角βが正の領域に
おいて、リラクタンス力（トルク）が、いわゆるフレミ
ングの左手の法則によって発生するＢＩＬ力（トルク）
に加わるため、結果的に同期電動機に供給される電流の
大きさを小とすることができ、装置の高効率化を図るこ
とも可能となる。

【００８７】その効果を得るためには、実施例１〜実施
例３における定常状態での電流位相角βをより進めるよ
うに移相回路の遅れ位相値を設定したり、位置検知手段
のホールＩＣの位置を設定したりするものとなる。

【００８８】また、実施例１〜実施例３においては、同
期電動機４の極数を２極としているが、特に２極にこだ
わるものではなく、４極、６極、８極…などであっても
よい。

【００８９】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について説明する。図１０は、本実施例のインバータ装
置のブロック図を示している。

【００９０】図１０においては、電流検知回路４８は、
インバータ回路３のＷ相の出力電流ＩＷの位相ではな
く、大きさ（振幅）を検知するものである。

【００９１】なお、本実施例においては、電流検知回路
４８は、インバータ回路３の出力に接続しているが、イ
ンバータ回路３の入力側に接続してもよく、インバータ
回路３の入力電流のピーク値を検知するピークホールド
回路などを設けることにより、ＰＷＭ制御中においても
インバータ回路３から同期電動機４に出力される電流の
大きさを検知させることができることを発明者らは確認
している。

【００９２】追尾回路４９は、毎秒２回の頻度で、ＰＷ
Ｍのデューティ値をプラスマイナス２／２５６の幅で増
減しながら、デューティ値を電圧制御回路１５のＤ端子
に出力し、同時に電流検知回路４８からの出力信号をＺ
端子より入力し、Ｚ端子から入力される電圧値が常に最
小となるように、デューティ値を出力するものである。

【００９３】すなわち、仮にデューティ値を減らして、
Ｄ端子への出力電圧を減じた時に、Ｚ端子に入力される
電圧も減少した場合には、さらにデューティ値を減少さ
せ、逆にＺ端子に入力される電圧が増加した場合には、
さらにデューティ値を増加させるものとなっている。

【００９４】また、デューティ値を増加し、Ｄ端子への
出力電圧を増やした時に、Ｚ端子に入力される電圧も増
加した場合には、デューティ値を減少させ、逆にＺ端子
に入力される電圧が減少した場合には、さらにデューテ
ィ値を減少させるものとなっている。

【００９５】その他の構成要素については、実施例１と
同等のものを使用している。以上の構成において、動作
の説明を行う。

【００９６】図１１は、運転速度と、負荷のトルクを固
定した条件における実施例４のインバータ回路４の出力
電圧と、インバータ回路４の出力電流の関係を示してい
るものである。

【００９７】一般に永久磁石を使用した同期電動機にお
いては、端子電圧、すなわちインバータ回路４の出力電
圧がある値の条件において、その入力電流、すなわちイ
ンバータ回路４の出力電流の大きさが最小となるという
特性がある。

【００９８】図１１においては、Ａ点において、電流値
が最小となっており、これよりも電圧値を増加させると
遅れ位相の電流が流れて、電流値が増加し、逆にＡ点よ
りも電圧値を減少させた場合には進み位相の電流が流れ
て、やはり電流値が増加するというものとなる。

【００９９】実施例４においては、追尾回路４９の作用
により、常にＺ端子に入力される電圧値が最小になるよ
うに電圧制御回路１５への電圧出力がなされることか
ら、図１１のＡ点での運転が行われることになり、結果
的に同期電動機４の電機子巻線８・９・１０の銅損など
も最小に抑えることができ、高効率の運転が可能となる
ものとなる。

【０１００】ここで、第２の物体７として、直軸インダ
クタンス値Ｌｄと横軸インダクタンス値Ｌｑがほぼ等し
いＳＰＭと呼ばれるような構成としている場合には、ほ
ぼ図９にしめすようなβ＝０の状態となる。

【０１０１】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について説明する。図１２は、本実施例のインバータ装
置の第２の物体の断面図を示している。

【０１０２】図１２においては、ケイ素鋼板をプレス機
で打ち抜いたものを積層して構成した鉄心５０内に、永
久磁石５１・５２・５３・５４を設けたもので、永久磁
石５１・５２は、外側をＮ極に着磁され、永久磁石５３
・５４は、外側をＳ極に着磁されている。

【０１０３】このような永久磁石埋め込み式の構成によ
り、横軸インダクタンスＬｑが直軸インダクタンスＬｄ
に比して大となる逆突極と呼ばれる特性となり、特に電
流位相βを正とした場合に、リラクタンス力（トルク）
を併用して運転を行うことができるものとなり、トルク
に比して電流値を抑えた高効率の運転が可能となるもの
となる。

【０１０４】その他の構成要素としては、実施例４に述
べたものと同等のものとなっている。

【０１０５】ただし、図１２に示した第２の物体は、４
極の構成としているため、３相の電機子巻線８・９・１
０に関しては、いずれも４極の構成としているものであ
る。

【０１０６】実施例５においては、特に実施例４に述べ
たように電流検知回路の出力値が最小になるように運転
がなされることから、図１２に示している第２の物体を
用いた場合には、負荷条件に応じて、かつ横軸インダク
タンスＬｑと直軸インダクタンスＬｄの値において、最
も電流値が小さくなる条件で運転がなされるものとな
る。

【０１０７】したがって、例えばＤＣブラシレスモータ
で、負荷条件毎に電流値が最小となる電流位相βをマイ
クロコンピュータなどに記憶させておいて、制御を行わ
せるというような構成に比して、極めて簡単な構成であ
りながら、あらゆる負荷条件において電流最小となる条
件に自動的に運転条件がシフトされるものとなり、各構
成部品のバラツキなどが生じていても、それらの条件下
で電流の最小の条件にマッチした動作が実現されるもの
となる。

【０１０８】（実施例６）以下、本発明の第６の実施例
について説明する。図１３は、本実施例のインバータ装
置のインバータ回路の出力電流波形を示したものであ
る。

【０１０９】図１３において、（ア）、（イ）、（ウ）
はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力電流波形を示してい
る。

【０１１０】実施例６においては、３相６石構成のイン
バータ回路の各スイッチング素子のオンオフのＰＷＭを
一周期内で変化させることにより、Ｕ・Ｖ・Ｗの各相電
圧がほぼ正弦波変調された電圧となるように運転がなさ
れており、電流波形についてもほぼ正弦波に近くなるこ
とから、とりわけ同期電動機から発せられる電磁音が抑
えられ、運転音が静かなインバータ装置を実現すること
ができるものとなっている。

【０１１１】ここで、従来の技術に述べたホールＩＣを
用いた位置検知手段の代用として、第２の物体の永久磁
石の磁束が第１の物体の電機子巻線を切ることにより発
生する誘導起電力から、位置検知を行うという構成も用
いられることがあった。

【０１１２】特にエアコンや、冷蔵庫用にコンプレッサ
内に組み込まれた、ハーメチックモータと称されるよう
な装置においては、冷媒内に電動機が設けられる関係
上、ホールＩＣ等の設置が非常に困難な状況であること
から、上述のような誘導起電力からの位置検知がよく行
われるものとなっていた。

【０１１３】しかしながら、そのような位置検知方法
は、３相６石構成のインバータ回路では、１２０度通電
と呼ばれるように、各スイッチング素子のオン期間の幅
をいずれも電気角で１２０度とし、Ｕ・Ｖ・Ｗの各相に
ついて、高電位側のスイッチング素子のオン期間と低電
位側のスイッチング素子のオン期間との間には、電気角
で６０度の期間、高電位側スイッチング素子と低電位側
スイッチング素子がどちらもオフの状態となり、この期
間において、インバータ回路の出力端子の電圧が前記誘
導起電力がそのまま逆印加されるものであることから、
ローパスフィルタ等を通した後、コンパレータ等を用い
て、そのゼロ点を検知し、ホールＩＣを用いたのと同等
の位置検知手段が構成されるものとなるものであった。

【０１１４】したがって、図１３に示したような正弦波
の運転をさせて、運転音の静かな装置を実現しようとし
た場合、高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチ
ング素子が共にオフとなる６０度の期間が無くなること
から、誘導起電力から位置検知を行うことはできなくな
るものであった。

【０１１５】実施例６においては、誘導起電力を検知す
ることを必要としないものであるので、図１３にしめす
ような動作波形でインバータ回路を運転した場合におい
ても、例えば実施例２・実施例４の構成に示しているよ
うに位置検知手段を使用せずに構成ができることから、
前記のコンプレッサ用としても運転音が静かな装置を実
現するための構成として用いることができる。

【０１１６】また、例えばホールＩＣを使用した構成に
ついても、やはり正弦波運転による運転音の低減の効果
が期待でき、その上で、ホールＩＣの数を例えば１個で
構成するということも可能となる。

【０１１７】また実施例５に示しているような、横軸イ
ンダクタンスＬｑが直軸インダクタンスＬｄに比して大
となる逆突極特性を用いて、リラクタンストルクを得る
構成とした場合にも、運転音の低減効果に加えて、高効
率も実現することができるものとなる。

【０１１８】また、実施例１〜実施例６において、速度
設定手段１２の設定速度が高い場合には、ＰＷＭのデュ
ーティを１００％として、インバータ回路の出力電圧を
最大にしても、電流の進み位相の状態での運転となる。

【０１１９】したがって、その場合には効率や同期電動
機の入力の力率の面では、幾分低下することになるが、
低トルクで高速回転が必要な動作モードが存在する装置
においては、同期電動機の起電力定数Ｋｅを高めに設計
しておいて、トルク定数Ｋｔが大となるものとしておけ
ば、低速域で高トルクが必要な場合にインバータ回路の
出力電流値が低減でき、合理的な運転が可能となる。

【０１２０】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明は、
同期電動機と、前記同期電動機に交流電流を供給するイ
ンバータ回路と、速度設定手段と、位置検知手段を有
し、前記電動機は、電機子巻線を有する第１の物体と、
前記第１の物体と相対的に可動であり、永久磁石を有す
る第２の物体からなり、前記位置検知手段は前記第２の
物体の永久磁石の位置を検知し、前記インバータ回路の
出力周波数は、前記速度設定手段の出力に応じた値と
し、前記インバータ回路の出力電圧値は、出力電圧位相
と前記位置検知手段の出力信号の位相角がほぼ一定とな
る値とする構成としたことにより、特に電流マイナール
ープや速度フィードバックループなどを用いなくとも、
前記速度設定手段の出力に応じた周波数を前記同期電動
機に与えることにより、比較的簡単な構成で速度の応答
性を確保することが可能となり、また位置検知手段の構
成についても、例えば３相６石のインバータ回路構成に
おいても、ホールＩＣは１個でも動作するものとなり、
簡単な構成とすることができるものとなる。

【０１２１】また、請求項２記載の発明は、特に同期電
動機と、前記同期電動機に交流電流を供給するインバー
タ回路と、速度設定手段と、前記インバータ回路の電流
を検知する電流検知回路を有し、前記電動機は、電機子
巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体と相対的に
可動であり、永久磁石を有する第２の物体からなり、前
記インバータ回路の出力周波数は、前記速度設定手段の
出力に応じた値とし、前記インバータ回路の出力電圧値
は、出力電圧位相と前記電流検知回路の出力信号の位相
角がほぼ一定となる値とする構成としたことにより、や
はり特に電流マイナーループや速度フィードバックルー
プなどを用いなくとも、前記速度設定手段の出力に応じ
た周波数を前記同期電動機に与えることにより、比較的
簡単な構成で速度の応答性を確保することが可能とな
り、前記電流検知回路は必要となるものの、例えばホー
ルＩＣなどによる位置検知手段を用いない、簡単な構成
とすることができるものとなり、電機子電圧と電流の位
相差を小さくすることにより、同期電動機の力率を高く
すると同時に、電流値もかなり低減できることから、装
置全体の効率がかなり高められるものとなる。

【０１２２】また、請求項３記載の発明は、特に同期電
動機と、前記同期電動機に交流電流を供給するインバー
タ回路と、速度設定手段と、位置検知手段と、前記イン
バータ回路の電流を検知する電流検知回路を有し、前記
電動機は、電機子巻線を有する第１の物体と、前記第１
の物体と相対的に可動であり、永久磁石を有する第２の
物体からなり、前記位置検知手段は前記第２の物体の永
久磁石の位置を検知し、前記インバータ回路の出力周波
数は、前記速度設定手段の出力に応じた値とし、前記イ
ンバータ回路の出力電圧値は、前記位置検知手段と前記
電流検知回路の出力信号の位相角がほぼ一定となる値と
する構成とすることにより、やはり特に電流マイナール
ープや速度フィードバックループなどを用いなくとも、
前記速度設定手段の出力に応じた周波数を前記同期電動
機に与えることにより、比較的簡単な構成で速度の応答
性を確保することが可能となり、前記電流検知回路およ
び位置検知手段が必要となるため請求項１や請求項２と
比較すると、若干複雑な構成となるが、電流位相を横軸
（ｑ軸）上に保つ運転が可能となることから、電流値を
相当に低減することができ、装置全体の効率を非常に高
くすることが可能となる。

【０１２３】また、請求項４記載の発明は、特に同期電
動機と、前記同期電動機に交流電流を供給するインバー
タ回路と、速度設定手段と、前記インバータ回路の電流
を検知する電流検知回路を有し、前記電動機は、電機子
巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体と相対的に
可動であり、永久磁石を有する第２の物体からなり、前
記インバータ回路の出力周波数は、前記速度設定手段の
出力に応じた値とし、前記インバータ回路の出力電圧値
は、電流検知回路の出力値が最低となる値とする構成と
したことにより、やはり特に電流マイナーループや速度
フィードバックループなどを用いなくとも、前記速度設
定手段の出力に応じた周波数を前記同期電動機に与える
ことにより、比較的簡単な構成で速度の応答性を確保す
ることが可能となり、位置検知手段を不要とし、電流値
を相当に低減することができ、装置全体の効率を非常に
高くすることが可能となる。

【０１２４】また、請求項５記載の発明は、特に、イン
バータ装置の前記第２の物体を、横軸インダクタンス値
が直軸インダクタンス値よりも大となる逆突極特性を有
する構成とすることにより、やはり特に電流マイナール
ープや速度フィードバックループなどを用いなくとも、
前記速度設定手段の出力に応じた周波数を前記同期電動
機に与えることにより、比較的簡単な構成で速度の応答
性を確保することが可能となり、位置検知手段を不要と
し、リラクタンス力（トルク）も用いることにより、電
流値を極端に低減することができ、装置全体の効率を非
常に高くすることが可能となる。

【０１２５】また、請求項６記載の発明は、特に、イン
バータ装置の前記インバータ回路の出力電流をほぼ正弦
波とすることにより、やはり電流マイナーループや速度
フィードバックループなどを用いなくとも、前記速度設
定手段の出力に応じた周波数を前記同期電動機に与える
ことにより、比較的簡単な構成で速度の応答性を確保す
ることが可能となり、また電流値の低減による装置全体
の効率向上が実現でき、その上、電機子巻線の電流波形
を正弦波に近づけて低騒音化を図ることもできるものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるインバータ装置のブロック回
路図

【図２】同インバータ装置の整流平滑回路とインバータ
回路の詳細回路図

【図３】同インバータ装置の電圧制御回路の詳細回路図

【図４】同インバータ装置の分配器の入出力波形図

【図５】同インバータ装置の発振回路の入出力特性図

【図６】実施例２におけるインバータ装置のブロック回
路図

【図７】同インバータ装置のベクトル図

【図８】実施例３におけるインバータ装置のブロック回
路図

【図９】同インバータ装置のベクトル図

【図１０】実施例４におけるインバータ装置のブロック
回路図

【図１１】同インバータ装置の同期電動機の動作特性図

【図１２】実施例５における第２の物体の断面図

【図１３】実施例６におけるインバータ回路の動作波形
図

【図１４】従来の技術のインバータ装置のブロック回路
図

【図１５】同インバータ装置の制御回路の入出力波形図

【図１６】同インバータ装置のベクトル図

【符号の説明】

４ 同期電動機 ３ インバータ回路 １２ 速度設定手段 １１ 位置検知手段 ８・９・１０ 電機子巻線 ４５ 第１の物体 ５・６ 永久磁石 ７ 第２の物体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 秀和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H560 AA01 BB04 BB07 BB12 DA03 DA19 EB01 XA05 XA06 XA13 5H576 AA08 AA10 AA12 BB10 CC01 DD02 DD07 EE01 EE04 EE19 FF03 GG01 GG06 HA03 HB01 JJ15 LL10 LL39

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期電動機と、前記同期電動機に交流電
   流を供給するインバータ回路と、速度設定手段と、位置
   検知手段とを備え、前記電動機は、電機子巻線を有する
   第１の物体と、前記第１の物体と相対的に可動であり、
   永久磁石を有する第２の物体とを有し、前記位置検知手
   段は前記第２の物体の永久磁石の位置を検知し、前記イ
   ンバータ回路の出力周波数は、前記速度設定手段の出力
   に応じた値とし、前記インバータ回路の出力電圧値は、
   出力電圧位相と前記位置検知手段の出力信号の位相角が
   ほぼ一定となる値とするインバータ装置。
2. 【請求項２】 同期電動機と、前記同期電動機に交流電
   流を供給するインバータ回路と、速度設定手段と、前記
   インバータ回路の電流を検知する電流検知回路とを備
   え、前記電動機は、電機子巻線を有する第１の物体と、
   前記第１の物体と相対的に可動であり、永久磁石を有す
   る第２の物体とを有し、前記インバータ回路の出力周波
   数は、前記速度設定手段の出力に応じた値とし、前記イ
   ンバータ回路の出力電圧値は、出力電圧位相と前記電流
   検知回路の出力信号の位相角がほぼ一定となる値とする
   インバータ装置。
3. 【請求項３】 同期電動機と、前記同期電動機に交流電
   流を供給するインバータ回路と、速度設定手段と、位置
   検知手段と、前記インバータ回路の電流を検知する電流
   検知回路とを備え、前記電動機は、電機子巻線を有する
   第１の物体と、前記第１の物体と相対的に可動であり、
   永久磁石を有する第２の物体とを有し、前記位置検知手
   段は前記第２の物体の永久磁石の位置を検知し、前記イ
   ンバータ回路の出力周波数は、前記速度設定手段の出力
   に応じた値とし、前記インバータ回路の出力電圧値は、
   前記位置検知手段と前記電流検知回路の出力信号の位相
   角がほぼ一定となる値とするインバータ装置。
4. 【請求項４】 同期電動機と、前記同期電動機に交流電
   流を供給するインバータ回路と、速度設定手段と、前記
   インバータ回路の電流を検知する電流検知回路とを備
   え、前記電動機は、電機子巻線を有する第１の物体と、
   前記第１の物体と相対的に可動であり、永久磁石を有す
   る第２の物体とを有し、前記インバータ回路の出力周波
   数は、前記速度設定手段の出力に応じた値とし、前記イ
   ンバータ回路の出力電圧値は、電流検知回路の出力値が
   最低となる値とするインバータ装置。
5. 【請求項５】 第２の物体は、横軸インダクタンス値が
   直軸インダクタンス値よりも大となる逆突極特性を有す
   る請求項４記載のインバータ装置。
6. 【請求項６】 インバータ回路の出力電流は、ほぼ正弦
   波である請求項１〜５のいずれか１項に記載のインバー
   タ装置。