JP3672637B2

JP3672637B2 - Compressor motor control device

Info

Publication number: JP3672637B2
Application number: JP25272295A
Authority: JP
Inventors: 孝二浜岡; 啓司小川
Original assignee: 松下冷機株式会社
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JPH0988837A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は冷蔵庫やエアコンなどの冷凍システムに用いられる圧縮機用電動機（特にブラシレスモータ）の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスモータは効率が高く、回転数制御も電圧制御で可能であるという点から広く利用されている。特に近年ブラシレスモータの回転位置を検出する位置検出素子を不要にする技術としてモータの巻線電圧に発生する逆起電圧から回転位置を検出する方法が提案されてから、特に冷凍システムに用いられる圧縮機など高温であり、しかも内部に冷媒、オイルなどがある非常に使用環境が悪いところでも多く使用されるようになってきた。
【０００３】
例えば特開平３−５５４７８号公報などに冷蔵庫に応用した場合について記載されている。以下従来の圧縮機電動機制御装置について図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図１０は従来の圧縮機電動機制御装置のブロック図である。図１０において、１０１はブラシレスモータで、シャフトを介して圧縮機構１０２を動作させている。
【０００５】
１０３は商用電源であり、例えば一般家庭における１００Ｖ６０Ｈｚの交流電源である。１０４は商用電源１０３を整流する整流回路であり、ここでは倍電圧整流方式を採用しており、ＡＣ１００Ｖを入力とし、ＤＣ２５０Ｖを出力としている。
【０００６】
１０５はインバータであり、スイッチング素子を３相ブリッジ接続した構成であり、整流回路１０３の直流出力を３相の任意電圧、任意周波数の出力に変換し、ブラシレスモータ１０１に電力を供給する。
【０００７】
１０６は逆起電圧検出回路でブラシレスモータ１０１のステータ巻線の逆起電圧からロータの回転の相対位置を検出する。１０７はインバータ１０５のスイッチング素子をオン／オフさせるドライブ回路である。
【０００８】
１０８は転流回路であり、ブラシレスモータ１０１が定常運転しているときに逆起電圧検出回路１０６の出力によりインバータ１０５のどの素子をオンさせるか決定する。
【０００９】
１０９はＰＷＭ制御回路であり、インバータ１０５のスイッチング素子の上側アームまたは下側アームのスイッチング素子のみをチョッピングし、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行う。パルス幅のデューティ（パルス周期中のオン周期の割合）を上／下させることで出力電圧を上昇／下降させることができる。
【００１０】
以上のように構成された圧縮機電動機制御装置について次に動作について説明する。
【００１１】
ブラシレスモータ１０１が停止状態から起動をさせるときには逆起電圧が発生していないため、位置検出は不可能である。従ってインバータ１０５から強制的に低周波数、低デューティの出力を出し、強制的に回転をスタートさせる（一般的に低周波同期起動と呼ばれる）。
【００１２】
ある程度回転が上昇してくると、ブラシレスモータ１０１のステータ巻線に逆起電圧が発生し、逆起電圧検出回路１０６からの位置検出信号を転流回路１０８で加工し、ドライブ回路１０７に与えることにより通常のＤＣモータとしての運転（位置信号による閉ループ制御）を行うこととなる。
【００１３】
ＤＣモータにおいては電圧を変化させることで回転数制御が可能であり、ＰＷＭ制御回路１０９からのデューティを大きくすると回転数が上昇し、逆にデューティを小さくすると回転数が下降することとなる。
【００１４】
また逆起電圧検出回路１０６の位置検出信号の出力はロータの回転と完全に同期しているので、この信号より回転数を検知しデューティを調整することにより、モータの回転数制御ができることになる。
【００１５】
ＤＣモータとして動作しているときの特性を次に説明する。図１１はＤＣモータのトルク特性図である。横軸がトルク、縦軸が回転数及びモータを流れる電流を示している。
【００１６】
Ｒ１はデューティ１００％（最大電圧）の時のトルク＝回転数特性である。トルクが大きくなると回転数が低下する。またＩ１はその時のモータを流れる電流であり、トルクにほぼ比例して大きくなる。
【００１７】
Ｌｍは冷凍システムにおける負荷の最大点であり、最大トルクＴｍ、最大回転数Ｒｍの点である。この点は冷凍性能確保のため、回転数はＲｍを確保する必要がある。
【００１８】
そこでモータを設計する場合、この最大負荷点が運転できるように設計を行う。即ち回転数特性Ｒ１が最大負荷点Ｌｍより上側に来るように設計を行う（この場合、入力電圧低下などの影響を考慮してマージンを設定する必要がある）。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の構成では、次のような課題があった。
【００２０】
図１１における最大負荷点Ｌｍを出せるようにするには、モータをＲ１の様に設計するが、出力の高いモータであるため必然的にモータ電流自体が全体的に高くなる。従って通常運転するトルクＴｎにおいてもモータ電流が大きくなり、インバータの効率が悪くなるという課題を有していた。
【００２１】
この課題を解決するためには、例えばモータの出力を低下させ、図１１における回転数特性Ｒ２、電流特性Ｉ２なるモータを設計すると電流が下がり高効率になるが、この時最大負荷点Ｌｍはクリアできず、回転数が下がってしまうこととなる。
【００２２】
本発明は従来の課題を解決するもので、回転数特性を改善したモータでも最大負荷点で所望の回転数が得られるように運転範囲が拡大でき、なおかつ高効率な圧縮機電動機制御装置を提供することを目的とする。
【００２３】
本発明の他の目的は、負荷の検知し、運転方法を最適に切り換え、回転数がダウンせず、冷凍能力も確保できる圧縮機電動機制御装置を提供することを目的とする。
【００２４】
本発明の他の目的は、運転方法が切り替わる近辺でも動作が安定させることができる圧縮機電動機制御装置を提供することを目的とする。
【００２５】
本発明の他の目的は、高負荷に対応した運転の時、負荷を検出することによって、軽負荷になったときに速やかにもとの運転状態に戻ることのできる圧縮機電動機制御装置を提供することを目的とする。
【００２６】
本発明の他の目的は、高負荷に対応した運転の時、負荷を検出することによって、更に負荷が大きくなりモータが停止にまで至る前に回転数を下げることによってモータの停止という最悪の状態を避けることのできる圧縮機電動機制御装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の圧縮機電動機制御装置は、逆起電圧検出回路の信号からインバータを駆動させる波形を作る転流回路と、ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路とから構成されている。
【００２８】
また、逆起電圧検出回路の信号からインバータを駆動させる波形を作る転流回路と、ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路と、前記負荷状態判定回路により前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路とから構成されている。
【００２９】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路とから構成されている。
【００３０】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路と、同期駆動回路に切り換えたときにカウントを開始し一定時間経過後転流回路からの出力にする第１タイマ回路とから構成されている。
【００３１】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路と、逆起電圧検出回路の信号と同期駆動回路の信号との位相差を検出し位相差がなくなったときに転流回路からの出力に切り換える位相判定回路とから構成されている。
【００３２】
また、逆起電圧検出回路の信号と同期駆動回路の信号との位相差を検出し位相差が所定値より小さくなったときに同期駆動回路からの出力周波数を下げる周波数調整回路とから構成されている。
【００３３】
【作用】
本発明の圧縮機電動機制御装置は、ブラシレスモータの負荷状態を負荷状態判定回路で検出し、高負荷の状態であるときには、同期モータとして運転すべく切り換えを行い、回転数特性を改善したモータでも最大負荷点で所望の回転数が得られるように運転範囲が拡大でき、なおかつ通常負荷においては高効率な運転が可能となる。
【００３４】
また、デューティが最大になるとＤＣモータとしてはそれ以上能力を出せない限界であるといえるので、このデューティから負荷の検知し、デューティが最大になった時には運転方法を同期モータとしての運転に切り換え、回転数がダウンせず、冷凍能力も確保できることとなる。
【００３５】
また、一度同期モータとしての運転に切り替わったとき、第１タイマ回路を動作させ一定時間運転を継続させることによって、運転方法が切り替わる近辺でも動作が安定させることができる。
【００３６】
また、同期モータとしての運転を行っているとき、その負荷を逆起電圧検出回路の信号と同期駆動回路の信号との位相差を検出することにより予測し、位相差がなくなったときに通常のＤＣモータの運転に戻すことにより、軽負荷になったときに速やかにもとの運転状態に戻ることができる。
【００３７】
また、同期モータとしての運転を行っているとき、位相差が所定値より小さくなれば、同期駆動回路からの出力周波数を低下させることにより脱調トルクを向上させることができ、更に負荷が大きくなりモータが停止にまで至る前に回転数を下げることによってモータの停止という最悪の状態を避けることができる。
【００３８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
図１は本発明の実施例における圧縮機電動機制御装置のブロック図である。図１において、１は圧縮機である。２は圧縮機１のシェルである。
【００４０】
３はブラシレスモータで、３ａのロータと３ｂのステータとからなる。３ａのロータは周囲に永久磁石を配置してある（例えば４極の場合９０度毎にＮＳＮＳの極を配置）。
【００４１】
４はシャフトであり、ロータ３ａに固定され、ロータ３ａの回転時にはベアリング５の中を回転する。またシャフト４の下部には偏心部４ａが設けてある。さらにその下部には給油ポンプ６が設けてある。
【００４２】
７はピストンであり、シャフト４の回転運動が偏心部４ａによって往復運動に変えられピストン７がシリンダ８内を往復することにより、冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は吐出管９から出ていき、冷却システム（凝縮器、膨張器、蒸発器など、図示せず）を通って吸込管１０より圧縮機１のシェル２内部に放出される。
【００４３】
１１は商用電源であり、例えば一般家庭における１００Ｖ６０Ｈｚの交流電源である。１２は商用電源１１を整流する整流回路であり、ここでは倍電圧整流方式を採用しており、ＡＣ１００Ｖを入力とし、ＤＣ２５０Ｖを出力としている。
【００４４】
１３はインバータであり、スイッチング素子を３相ブリッジ接続した構成であり、整流回路１２の直流出力を３相の任意電圧、任意周波数の出力に変換し、ブラシレスモータ３に電力を供給する。
【００４５】
１４は逆起電圧検出回路でブラシレスモータ３のステータ３ｂの巻線の逆起電圧からロータ３ａの回転の相対位置を検出する。１５はインバータ１３のスイッチング素子をオン／オフさせるドライブ回路である。
【００４６】
１６は転流回路であり、ブラシレスモータ３が定常運転しているときに逆起電圧検出回路１４の出力によりインバータ１３のどの素子をオンさせるか決定する。
【００４７】
１７は同期駆動回路であり、ブラシレスモータ３を同期モータとして運転させる際に、所定周波数、所定電圧（所定デューティ）の出力をだす。
【００４８】
１８は切換回路であり、ドライブ回路に送出する信号を、転流回路１６の信号か同期駆動回路１７の信号かを切り換える。
【００４９】
１９はＰＷＭ制御回路であり、インバータ１３のスイッチング素子の上側アームまたは下側アームのスイッチング素子のみをチョッピングし、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行う。パルス幅のデューティ（パルス周期中のオン周期の割合）を上／下させることで出力電圧を上昇／下降させることができる。
【００５０】
２０は負荷状態判定回路で、ブラシレスモータ３の負荷状態を判定し、切換回路１８による運転モードの切り換えを決定する。
【００５１】
２１は第１タイマ回路で、同期駆動回路１７による運転に切り替わったときにタイマをスタートし、一定時間ｔ１経過するとタイマ終了する。
【００５２】
２２はデューティ判定回路であり、デューティが最大（１００％）になったとき、最大負荷であることを検出する。
【００５３】
２３は位相判定回路であり、逆起電圧検出回路１４の信号と同期駆動回路１７の信号との位相差を検出し、現在の負荷状態を知ることができる。
【００５４】
２４は周波数調整回路であり、逆起電圧検出回路１４の信号と同期駆動回路１７の信号との位相差を検出し、その位相差が所定値より小さくなったときに、同期駆動回路１７からの出力周波数を下げる。
【００５５】
以上のように構成された圧縮機電動機制御装置について、以下その動作を図１を用いて説明する。
【００５６】
ブラシレスモータ３が停止状態から起動をさせるときには逆起電圧が発生していないため、位置検出は不可能である。従ってインバータ１３から強制的に低周波数、低デューティの出力を出し、強制的に回転をスタートさせる（一般的に低周波同期起動と呼ばれる）。
【００５７】
その後、加速を行いある程度回転が上昇（１０ｒ／ｓｅｃ程度）してくると、ブラシレスモータ３のステータ巻線に逆起電圧が発生し、逆起電圧検出回路１４による位置検出が可能となる。
【００５８】
逆起電圧検出回路１４からの位置検出信号を転流回路１６で加工し、切換回路１８を介してドライブ回路１５に与えることにより通常のＤＣモータとしての運転（位置信号による閉ループ制御）を行うこととなる。
【００５９】
ＤＣモータとしての運転においては電圧を変化させることで回転数制御が可能であり、ＰＷＭ制御回路１９からのデューティを大きくすると回転数が上昇し、逆にデューティを小さくすると回転数が下降することとなる。
【００６０】
ＰＷＭ制御はパルス幅変調と呼ばれ、電圧の調整をデューティにより調整するものであり、デューティとはＯＮ周期／キャリア周期であり０〜１００％の値をとる。
【００６１】
キャリア周期はキャリア周波数で決まっており、一般的には数ｋＨｚから数十ｋＨｚである。またデューティの値が大きければ電圧は高くなる。
【００６２】
同期駆動回路１７ではブラシレスモータを同期モータとして運転する際に出力を出すもので所定周波数、所定デューティの出力を出すことができる。この時には同期モータとしての特性となる。
【００６３】
負荷状態判定回路２０でブラシレスモータ３の負荷状態を判定する。負荷状態を判定して高負荷であると判断したときには同期駆動回路１７での運転に切り換える。
【００６４】
また逆起電圧検出回路１４の位置検出信号の出力はロータの回転と完全に同期しているので、この信号より回転数を検知し、ＰＷＭ制御回路１９のデューティを調整することにより、モータの回転数制御ができることになる。
【００６５】
以上のような動作を行うことにより、得られる特性について、図２を用いて説明する。図２は本実施例におけるブラシレスモータの運転範囲を示す特性図である。横軸がトルク、縦軸が回転数を示している。
【００６６】
Ｒ２は従来例でも説明したように高効率化を行うために出力を低下させた設計を行ったモータのデューティ１００％（最大電圧）の時のトルク＝回転数特性である。
【００６７】
ブラシレスモータをＤＣモータとしてのみの運転を行う場合、回転数制御が可能な領域は図２に示す領域Ａであり、最高回転数、最大トルクが特性Ｒ２のために制限が加えられているのがわかる。
【００６８】
そこでブラシレスモータを同期モータとしての運転も行うことによって領域Ｂにおける運転も可能となる。領域Ｂで高回転数、高トルクで領域が欠けているのは、同期モータの脱調トルクがこの部分にあることを示す。
【００６９】
次に本実施例の動作について、図３、図１を用いて更に詳しく説明する。図３は本実施例における圧縮機電動機制御装置の流れ図である。
【００７０】
図３において、ＳＴＥＰ１ではブラシレスモータをＤＣモータとして運転している。即ちインバータ１３からの出力は、切換回路１８によって転流回路１６からの出力が選択されている。
【００７１】
次に、ＳＴＥＰ２でデューティ判定回路２２でＰＷＭ制御回路１９の出力しているデューティが１００％（最大）であるか否かを判定する。デューティが１００％未満であればまだ性能的に余裕があると判断し、ＳＴＥＰ１即ちＤＣモータとしての運転を継続する。デューティが１００％であればＳＴＥＰ３に進む。
【００７２】
次に、ＳＴＥＰ３で現在の実際の回転数が目標回転数に比べて低下しているかどうか判定する。低下していなければデューティは１００％で最大状態ではあるがまだぎりぎり性能が出せるところにあると判断し、ＳＴＥＰ１即ちＤＣモータとしての運転を継続する。
【００７３】
また、回転数が低下していれば負荷的にＤＣモータとしての運転範囲をもはや越えているものと判断し、ＳＴＥＰ４に進む。
【００７４】
次に、ＳＴＥＰ４では、切換回路１８で同期駆動回路１７での運転に切り換える。この時同期駆動回路１７から出力する信号の周波数は目標回転数相当（例えば、７０ｒ／ｓｅｃが目標で４極モータであれば１４０Ｈｚの周波数）であり、デューティは１００％とする。
【００７５】
次に、ＳＴＥＰ５では同期モータとしての運転に入ってからの時間をカウントし、一定時間ｔ１が経過しなければＳＴＥＰ４の同期モータとしての運転を繰り返し継続する。
【００７６】
一定時間ｔ１が経過するとＳＴＥＰ１に戻り、ＤＣモータとしての運転を再度実行し、ＳＴＥＰ１から繰り返す。この時まだ負荷が高い状態であれば同じ手順で同期モータとしての運転に再度入り、負荷が軽くなっていればＤＣモータとしての運転に戻ることとなる。
【００７７】
次に、図３に示すような運転を行った場合の特性について、図４を用いて説明する。図４は本実施例における動作を示すモータ特性図である。
【００７８】
図４において、横軸がトルク、縦軸が回転数を示している。Ｒ２は従来例でも説明したように高効率化を行うために出力を低下させた設計を行ったモータのデューティ１００％（最大電圧）の時のトルク＝回転数特性である。
【００７９】
トルクがＴ１からＴ２の範囲においては、ＤＣモータとしての運転で回転数制御が十分に可能な範囲である。トルクがＴ２においてはデューティ１００％での運転となっているが回転数はまだ最大回転数Ｒｍ（目標回転数）が維持できている。
【００８０】
更にトルクが大きくなりＴ３になると、もはやＤＣモータとしての運転の限界を越えているので、回転数がモータの特性Ｒ２に沿って低下してくる。ここで同期モータとしての運転に切り換える。すると回転数が再び最大回転数Ｒｍとなり回転数が維持できることとなる。
【００８１】
更に負荷が増加しても同期モータとして動作しているので最大負荷点ＬｍすなわちトルクＴｍにおいても、最大回転数Ｒｍを維持できる。
【００８２】
しかしながら、同期モータとして運転している場合でもトルクの限界はあり、本説明ではトルクＴ４（脱調トルク）までトルクが上がるとモータが脱調を起こし、停止する。
【００８３】
次に、この動作について更に時間要素も含め、図５を用いて詳しく説明する。図５は本実施例による動作のタイミング図である。横軸は時間を示している。（ａ）は回転数、（ｂ）は負荷トルク、（ｃ）はデューティを示す。
【００８４】
時刻ｔ２においては負荷トルクも低く、ＤＣモータとしての運転で十分に回転数制御ができている。その後負荷トルクが上がってくるに従って回転数を維持させるためにもデューティを上げていく。
【００８５】
更に負荷トルクが上がり、時刻ｔ３においてデューティ１００％の運転となる。更に負荷が上がると、時刻ｔ４で回転数が下がってくる。そこで同期モータとしての運転に切り換えると共に、第１タイマ回路２１のカウントをスタートする。
【００８６】
第１タイマ回路２１が時間ｔ１をカウント中（時刻ｔ４〜ｔ５）同期モータとして運転しているので負荷トルクが上がっても回転数は維持される。第１タイマ回路２１がカウントを終了した時刻ｔ５では一旦ＤＣモータとしての運転に戻る。
【００８７】
しかしまだ負荷トルクが高く、デューティ１００％を維持しているにも関わらず、回転数が落ちてしまうのですぐに同期モータとしての運転に切り替わり、再度第１タイマ回路が動作をし始める。
【００８８】
第１タイマ回路２１が時間ｔ１をカウント中（時刻ｔ５〜ｔ６）同期モータとして運転しているので負荷トルクが上がっても回転数は維持される。第１タイマ回路２１がカウントを終了した時刻ｔ６では、再度ＤＣモータとしての運転に戻る。
【００８９】
ここでは負荷トルクが低くなっており、切り換えた瞬間に回転数が上昇し、回転数制御によってデューティを下げて、回転数が目標回転数になるよう調整を行う。従って時刻ｔ６以降は通常のＤＣモータによる運転を行うこととなる。
【００９０】
次に第２の実施例の動作について、図６、図１を用いて説明する。図６は第２の実施例における圧縮機電動機制御装置の流れ図である。
【００９１】
図６において、ＳＴＥＰ１１ではブラシレスモータをＤＣモータとして運転している。即ちインバータ１３からの出力は、切換回路１８によって転流回路１６からの出力が選択されている。
【００９２】
次に、ＳＴＥＰ１２でデューティ判定回路２２でＰＷＭ制御回路１９の出力しているデューティが１００％（最大）であるか否かを判定する。デューティが１００％未満であればまだ性能的に余裕があると判断し、ＳＴＥＰ１１即ちＤＣモータとしての運転を継続する。デューティが１００％であればＳＴＥＰ３に進む。
【００９３】
次に、ＳＴＥＰ１３で現在の実際の回転数が目標回転数に比べて低下しているかどうか判定する。低下していなければデューティは１００％で最大状態ではあるがまだぎりぎり性能が出せるところにあると判断し、ＳＴＥＰ１１即ちＤＣモータとしての運転を継続する。
【００９４】
また、回転数が低下していれば負荷的にＤＣモータとしての運転範囲をもはや越えているものと判断し、ＳＴＥＰ１４に進む。
【００９５】
次に、ＳＴＥＰ１４では、切換回路１８で同期駆動回路１７での運転に切り換える。この時同期駆動回路１７から出力する信号の周波数は目標回転数相当（例えば、７０ｒ／ｓｅｃが目標で４極モータであれば１４０Ｈｚの周波数）であり、デューティは１００％とする。
【００９６】
次に、ＳＴＥＰ１５で位相判定回路２３によって、逆起電圧検出回路１４の信号と同期駆動回路１７の信号との位相差を検出する。ここで位相差とは同期駆動回路１７の信号に対する逆起電圧検出回路１４の信号の位相差を示し、正の値の時は進み、負の値の時は遅れを意味する。
【００９７】
ここでＳＴＥＰ１５での判定で位相差が０以上であれば同期モータとしての運転を終了し、ＳＴＥＰ１１に戻り、ＤＣモータとしての運転を再度実行し、ＳＴＥＰ１１から繰り返す。ＳＴＥＰ１５での判定で位相差が０未満であればＳＴＥＰ１６に進む。
【００９８】
ＳＴＥＰ１６では更に位相差を判定し、−φｍ以上であればＳＴＥＰ１４から繰り返し、−φｍ未満であればＳＴＥＰ１７に進む。
【００９９】
ＳＴＥＰ１７では周波数調整回路２４で同期周波数を調整し、同期駆動回路１７からの出力周波数を下げることにより、インバータ１３からの出力周波数を下げる。
【０１００】
つぎに、この位相差について図７を用いて更に詳しく説明する。図７は第２の実施例における信号のタイミング図である。
【０１０１】
図７において（ａ）から（ｆ）はインバータ１３の各パワー素子のオン／オフを決定する同期駆動回路１７の出力である。（ｇ）から（ｉ）は逆起電圧検出回路１４の位置検出信号である。
【０１０２】
Ｕ相上アーム信号の立ち上がりと位置検出信号Ｘの立ち上がりとは位相差φ１の遅れが生じている。またＵ相下アーム信号の立ち上がりと位置検出信号Ｘの立ち下がりとは位相差φ２の遅れが生じている。
【０１０３】
同様にＶ相上アーム信号の立ち上がりと位置検出信号Ｙの立ち上がりとは位相差φ３の遅れが生じている。またＶ相下アーム信号の立ち上がりと位置検出信号Ｙの立ち下がりとは位相差φ４の遅れが生じている。
【０１０４】
また、Ｗ相上アーム信号の立ち上がりと位置検出信号Ｚの立ち上がりとは位相差φ５の遅れが生じている。またＷ相下アーム信号の立ち上がりと位置検出信号Ｚの立ち下がりとは位相差φ６の遅れが生じている。
【０１０５】
同期モータとしての運転を行っているときは、高負荷においてはロータがステータからの回転磁界に対して、遅れて回転しているのでこのように遅れ位相が発生することになる。
【０１０６】
反対に軽負荷においてはロータがステータからの回転磁界に対して、逆に進んで回転するので、進み位相となる。
【０１０７】
なお、ＤＣモータとして運転しているときは、位置検出信号Ｘ、Ｙ、Ｚに従ってドライブする信号を発生しているのでφ１からφ６は全て０になる。このように同期モータとして運転しているときに、位相差を検出することで負荷の状態を知ることができる。
【０１０８】
次に、図７に示すような運転を行った場合の特性について、図８を用いて説明する。図８は第２の実施例における動作を示す特性図である。
【０１０９】
図８において、横軸がトルク、縦軸が回転数を示している。Ｒ２は従来例でも説明したように高効率化を行うために出力を低下させた設計を行ったモータのデューティ１００％（最大電圧）の時のトルク＝回転数特性である。
【０１１０】
トルクがＴ１からＴ２の範囲においては、ＤＣモータとしての運転で回転数制御が十分に可能な範囲である。トルクがＴ２においてはデューティ１００％での運転となっているが回転数はまだ最大回転数Ｒｍ（目標回転数）が維持できている。
【０１１１】
更にトルクが大きくなりＴ３になると、もはやＤＣモータとしての運転の限界を越えているので、回転数がモータの特性Ｒ２に沿って低下してくる。ここで同期モータとしての運転に切り換える。すると回転数が再び最大回転数Ｒｍとなり回転数が維持できることとなる。
【０１１２】
更に負荷が増加しても同期モータとして動作しているので最大負荷点ＬｍすなわちトルクＴｍにおいても、最大回転数Ｒｍを維持できる。
【０１１３】
しかしながら、同期モータとして運転している場合でもトルクの限界はあり、本説明ではトルクＴ４（脱調トルク）までトルクが上がるとモータが脱調を起こし、停止する。
【０１１４】
その脱調を防止するためにトルクＴ５（Ｔ５＜Ｔ４）において同期モータとしての運転周波数を下げ、回転数を低下させる。回転数が下がった場合、同期モータの特性からも明らかなように脱調トルクは大きくなる。
【０１１５】
従ってトルクＴ６（Ｔ６＞Ｔ４）になってもモータは脱調する事なく、継続して運転することができる。この負荷の状態を知るために位相差を判定して運転状態を適切に決定している。
【０１１６】
また、負荷状態が容易にわかるので位相が０になり、ＤＣモータとしての運転に復帰させることも容易にできる。
【０１１７】
次に、この動作について更に時間要素も含め、図９を用いて詳しく説明する。図９は第２の実施例による動作のタイミング図である。横軸は時間を示している。（ａ）は回転数、（ｂ）は負荷トルク、（ｃ）はデューティ、（ｄ）は位相差を示す。
【０１１８】
時刻ｔ７においては負荷トルクも低く、ＤＣモータとしての運転で十分に回転数制御ができている。その後負荷トルクが上がってくるに従って回転数を維持させるためにもデューティを上げていく。
【０１１９】
更に負荷トルクが上がり、時刻ｔ８においてデューティ１００％の運転となる。更に負荷が上がると、時刻ｔ９で回転数が下がってくる。そこで同期モータとしての運転に切り換え、回転数を維持させる。この時、負荷的には若干負荷が高いので位相差は若干遅れることになる。
【０１２０】
更に負荷が大きくなってくると、位相差は遅れが大きくなってくる。時刻ｔ１０においては位相差は−φｍより大きくなろうとするので、同期駆動回路１７からの出力周波数を下げることにより、回転数は低下する。負荷が大きい場合はこの回転数を維持する。
【０１２１】
時刻ｔ１１においては負荷が軽くなり位相差も−φｍより小さくなるのでもとの同期周波数での運転に戻る。更に負荷が軽くなり、位相差が０になれば、ＤＣモータとしての運転に復帰する。
【０１２２】
以上のように本実施例における圧縮機電動機制御装置は、ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路２０と、負荷状態判定回路２０によりインバータ１３から出力する波形を転流回路１６もしくは同期駆動回路１７のいずれかに切り換える切換回路１８を設けることにより、ブラシレスモータの負荷状態を負荷状態判定回路２０で検出し、高負荷の状態であるときには、同期モータとして運転すべく切り換えを行い、回転数特性を改善したモータでも最大負荷点で所望の回転数が得られるように運転範囲が拡大でき、なおかつ通常負荷においては高効率な運転が可能となる。
【０１２３】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路２２を設けることにより、デューティが最大になるとＤＣモータとしてはそれ以上能力を出せない限界であるといえるので、このデューティから負荷の状態を検知し、デューティが最大になった時には運転方法を同期モータとしての運転に切り換え、回転数がダウンせず、冷凍能力も確保できることとなる。
【０１２４】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路１７からの出力にするデューティ判定回路２２と、同期駆動回路１７に切り換えたときにカウントを開始し一定時間経過後転流回路１６からの出力にする第１タイマ回路２１とを設けることにより、一度同期モータとしての運転に切り替わったとき、第１タイマ回路２１を動作させ一定時間運転を継続させることによって、運転方法が切り替わる近辺でも頻繁に切り替わることなく動作が安定させることができる。
【０１２５】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータ１３から出力する波形を同期駆動回路１７からの出力にするデューティ判定回路２２と、逆起電圧検出回路１４の信号と同期駆動回路１７の信号との位相差を検出し位相差がなくなったときに転流回路１６からの出力に切り換える位相判定回路２３とを設けることにより、同期モータとしての運転を行っているとき、その負荷を逆起電圧検出回路１４の信号と同期駆動回路１７の信号との位相差を検出することにより予測し、位相差がなくなったときに通常のＤＣモータの運転に戻すことにより、軽負荷になったときに速やかにもとの運転状態に戻ることができる。
【０１２６】
また、逆起電圧検出回路１４の信号と同期駆動回路１７の信号との位相差を検出し、位相差が所定値より小さくなったときに同期駆動回路１７からの出力周波数を下げる周波数調整回路２４とを設けることにより、同期モータとしての運転を行っているとき、位相差が所定値より小さくなれば、同期駆動回路１７からの出力周波数を低下させることにより脱調トルクを向上させることができ、更に負荷が大きくなりモータが停止にまで至る前に回転数を下げることによってモータの停止という最悪の状態を避けることができる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の圧縮機電動機制御装置は、インバータから出力する波形を転流回路もしくは同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路を設けることにより、ブラシレスモータの負荷状態を負荷状態判定回路で検出し、高負荷の状態であるときには、同期モータとして運転すべく切り換えを行い、回転数特性を改善したモータでも最大負荷点で所望の回転数が得られるように運転範囲が拡大でき、なおかつ通常負荷においては高効率な運転が可能となる。
【０１２８】
また、ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路と、負荷状態判定回路によりインバータから出力する波形を転流回路もしくは同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路を設けることにより、ブラシレスモータの負荷状態を負荷状態判定回路で検出し、高負荷の状態であるときには、同期モータとして運転すべく切り換えを行い、回転数特性を改善したモータでも最大負荷点で所望の回転数が得られるように運転範囲が拡大でき、なおかつ通常負荷においては高効率な運転が可能となる。
【０１２９】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路を設けることにより、デューティが最大になるとＤＣモータとしてはそれ以上能力を出せない限界であるといえるので、このデューティから負荷の状態を検知し、デューティが最大になった時には運転方法を同期モータとしての運転に切り換え、回転数がダウンせず、冷凍能力も確保できることとなる。
【０１３０】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路と、同期駆動回路に切り換えたときにカウントを開始し一定時間経過後転流回路からの出力にする第１タイマ回路とを設けることにより、一度同期モータとしての運転に切り替わったとき、第１タイマ回路を動作させ一定時間運転を継続させることによって、運転方法が切り替わる近辺でも頻繁に切り替わることなく動作が安定させることができる。
【０１３１】
また、デューティが最大になったことを判定しインバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路と、逆起電圧検出回路の信号と同期駆動回路の信号との位相差を検出し位相差がなくなったときに転流回路からの出力に切り換える位相判定回路とを設けることにより、同期モータとしての運転を行っているとき、その負荷を逆起電圧検出回路の信号と同期駆動回路の信号との位相差を検出することにより予測し、位相差がなくなったときに通常のＤＣモータの運転に戻すことにより、軽負荷になったときに速やかにもとの運転状態に戻ることができる。
【０１３２】
また、逆起電圧検出回路の信号と同期駆動回路の信号との位相差を検出し、位相差が所定値より小さくなったときに同期駆動回路からの出力周波数を下げる周波数調整回路とを設けることにより、同期モータとしての運転を行っているとき、位相差が所定値より小さくなれば、同期駆動回路からの出力周波数を低下させることにより脱調トルクを向上させることができ、更に負荷が大きくなりモータが停止にまで至る前に回転数を下げることによってモータの停止という最悪の状態を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における圧縮機電動機制御装置のブロック図
【図２】実施例におけるブラシレスモータの運転範囲を示す特性図
【図３】実施例における圧縮機電動機制御装置の流れ図
【図４】実施例における動作を示すモータ特性図
【図５】実施例による動作のタイミング図
【図６】第２の実施例における圧縮機電動機制御装置の流れ図
【図７】第２の実施例における信号のタイミング図
【図８】第２の実施例における動作を示すモータ特性図
【図９】第２の実施例による動作のタイミング図
【図１０】従来の圧縮機電動機制御装置のブロック図
【図１１】ＤＣモータのトルク特性図
【符号の説明】
３ブラシレスモータ
１３インバータ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a control device for an electric motor for a compressor (particularly a brushless motor) used in a refrigeration system such as a refrigerator or an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
Brushless motors are widely used because they are highly efficient and the number of revolutions can be controlled by voltage control. In particular, since a method for detecting a rotational position from a back electromotive voltage generated in a winding voltage of a motor has been proposed as a technique that eliminates the need for a position detecting element for detecting the rotational position of a brushless motor in recent years, compression used particularly in a refrigeration system is proposed. It has come to be used frequently even in places where the operating environment is extremely poor, such as in machines where there are refrigerants and oil inside.
[0003]
For example, it describes in the case of applying to a refrigerator in Unexamined-Japanese-Patent No. 3-55478 etc. A conventional compressor motor control device will be described below with reference to the drawings.
[0004]
FIG. 10 is a block diagram of a conventional compressor motor control device. In FIG. 10, reference numeral 101 denotes a brushless motor, which operates the compression mechanism 102 via a shaft.
[0005]
Reference numeral 103 denotes a commercial power supply, for example, an AC power supply of 100 V 60 Hz in a general household. Reference numeral 104 denotes a rectifier circuit for rectifying the commercial power supply 103. Here, a voltage doubler rectification system is adopted, and AC 100V is input and DC 250V is output.
[0006]
Reference numeral 105 denotes an inverter, which has a configuration in which switching elements are connected in a three-phase bridge, converts the DC output of the rectifier circuit 103 into an output of an arbitrary voltage and an arbitrary frequency of three phases, and supplies power to the brushless motor 101.
[0007]
Reference numeral 106 denotes a counter electromotive voltage detection circuit that detects the relative position of the rotor rotation from the counter electromotive voltage of the stator winding of the brushless motor 101. Reference numeral 107 denotes a drive circuit that turns on / off the switching element of the inverter 105.
[0008]
Reference numeral 108 denotes a commutation circuit, which determines which element of the inverter 105 is turned on by the output of the back electromotive voltage detection circuit 106 when the brushless motor 101 is in steady operation.
[0009]
Reference numeral 109 denotes a PWM control circuit, which chops only the switching elements of the upper arm or the lower arm of the switching element of the inverter 105 and performs PWM (pulse width modulation) control. The output voltage can be increased / decreased by increasing / decreasing the duty of the pulse width (ratio of the ON period in the pulse period).
[0010]
Next, the operation of the compressor motor control device configured as described above will be described.
[0011]
When the brushless motor 101 is started from a stopped state, no back electromotive voltage is generated, and therefore position detection is impossible. Accordingly, a low frequency, low duty output is forcibly output from the inverter 105 to forcibly start rotation (generally referred to as low frequency synchronous start).
[0012]
When the rotation increases to some extent, a counter electromotive voltage is generated in the stator winding of the brushless motor 101, and the position detection signal from the counter electromotive voltage detection circuit 106 is processed by the commutation circuit 108 and applied to the drive circuit 107. Thus, an operation as a normal DC motor (closed loop control by a position signal) is performed.
[0013]
In the DC motor, the rotational speed can be controlled by changing the voltage. When the duty from the PWM control circuit 109 is increased, the rotational speed increases, and conversely, when the duty is decreased, the rotational speed decreases.
[0014]
Since the output of the position detection signal of the back electromotive voltage detection circuit 106 is completely synchronized with the rotation of the rotor, the rotation speed of the motor can be controlled by detecting the rotation speed from this signal and adjusting the duty. .
[0015]
The characteristics when operating as a DC motor will be described next. FIG. 11 is a torque characteristic diagram of the DC motor. The horizontal axis represents torque, and the vertical axis represents the rotational speed and the current flowing through the motor.
[0016]
R1 is the torque = rotational speed characteristic when the duty is 100% (maximum voltage). As the torque increases, the rotational speed decreases. I1 is a current flowing through the motor at that time, and increases substantially in proportion to the torque.
[0017]
Lm is the maximum load point in the refrigeration system, which is the maximum torque Tm and the maximum rotation speed Rm. In this respect, in order to secure the refrigeration performance, it is necessary to secure the rotation speed Rm.
[0018]
Therefore, when designing a motor, the design is performed so that the maximum load point can be operated. That is, the design is performed such that the rotational speed characteristic R1 is located above the maximum load point Lm (in this case, it is necessary to set a margin in consideration of an influence such as a decrease in input voltage).
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional configuration has the following problems.
[0020]
In order to be able to obtain the maximum load point Lm in FIG. 11, the motor is designed as R1, but since the motor is a high output, the motor current itself inevitably increases as a whole. Therefore, there is a problem that the motor current increases even at the torque Tn for normal operation, and the efficiency of the inverter deteriorates.
[0021]
In order to solve this problem, for example, by reducing the motor output and designing a motor having the rotation speed characteristic R2 and current characteristic I2 in FIG. 11, the current decreases and the efficiency becomes high, but at this time the maximum load point Lm is cleared. This is not possible and the rotational speed will decrease.
[0022]
The present invention solves the conventional problems, and provides a highly efficient compressor motor control device that can expand the operating range so that a desired rotational speed can be obtained at the maximum load point even with a motor with improved rotational speed characteristics. The purpose is to do.
[0023]
Another object of the present invention is to provide a compressor motor control device capable of detecting a load, switching the operation method optimally, preventing the rotation speed from decreasing, and ensuring the refrigerating capacity.
[0024]
Another object of the present invention is to provide a compressor motor control device that can stabilize the operation even in the vicinity of switching of the operation method.
[0025]
Another object of the present invention is to provide a compressor motor control device that can quickly return to the original operating state when the load becomes light by detecting the load during operation corresponding to a high load. The purpose is to do.
[0026]
Another object of the present invention is to detect the load at the time of operation corresponding to a high load, thereby further reducing the number of revolutions before the motor reaches a stop because the load further increases. It is an object of the present invention to provide a compressor motor control device that can avoid the above.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the compressor motor control device of the present invention isA commutation circuit for generating a waveform for driving the inverter from a signal of the back electromotive voltage detection circuit, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating a brushless motor as a synchronous motor, and a waveform output from the inverter for the commutation circuit or And a switching circuit for switching to one of the synchronous drive circuits.
[0028]
Also,A commutation circuit for generating a waveform for driving an inverter from a signal of a back electromotive voltage detection circuit, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating a brushless motor as a synchronous motor, and a load state for determining a load state of the brushless motor And a switching circuit for switching a waveform output from the inverter by the load state determination circuit to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit.
[0029]
In addition, it is configured from a duty determination circuit that determines that the duty is maximized and outputs a waveform output from the inverter from the synchronous drive circuit.
[0030]
In addition, a duty determination circuit that determines that the duty is maximized and outputs the waveform output from the inverter from the synchronous drive circuit, and a commutation circuit that starts counting when the synchronous drive circuit is switched over and a certain time has elapsed And a first timer circuit for outputting from the first timer circuit.
[0031]
Also, the duty determination circuit that determines that the duty is maximized and outputs the waveform output from the inverter from the synchronous drive circuit, and the phase difference between the signal of the counter electromotive voltage detection circuit and the signal of the synchronous drive circuit are detected. When the phase difference disappears, the phase determination circuit switches to the output from the commutation circuit.
[0032]
And a frequency adjustment circuit that detects a phase difference between the signal of the back electromotive voltage detection circuit and the signal of the synchronous drive circuit and reduces the output frequency from the synchronous drive circuit when the phase difference becomes smaller than a predetermined value. Yes.
[0033]
[Action]
The compressor motor control device of the present invention detects a load state of a brushless motor by a load state determination circuit, and when it is in a high load state, it switches to operate as a synchronous motor, and even a motor with improved rotational speed characteristics. The operating range can be expanded so that a desired number of revolutions can be obtained at the maximum load point, and high-efficiency operation is possible at normal loads.
[0034]
In addition, it can be said that it is a limit that the DC motor cannot produce any more capacity when the duty becomes maximum, so the load is detected from this duty, and when the duty becomes maximum, the operation method is switched to operation as a synchronous motor, The number of rotations does not decrease, and the refrigerating capacity can be secured.
[0035]
Further, once the operation as the synchronous motor is switched, the operation can be stabilized even in the vicinity where the operation method is switched by operating the first timer circuit and continuing the operation for a certain time.
[0036]
Also, when operating as a synchronous motor, the load is predicted by detecting the phase difference between the signal of the back electromotive voltage detection circuit and the signal of the synchronous drive circuit, and when the phase difference disappears, By returning to the operation of the DC motor, it is possible to quickly return to the original operation state when the load is light.
[0037]
Also, when operating as a synchronous motor, if the phase difference is smaller than a predetermined value, the out-of-step torque can be improved by lowering the output frequency from the synchronous drive circuit, and the load increases. The worst state of motor stop can be avoided by reducing the rotation speed before the motor stops.
[0038]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0039]
FIG. 1 is a block diagram of a compressor motor control apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a compressor. Reference numeral 2 denotes a shell of the compressor 1.
[0040]
Reference numeral 3 denotes a brushless motor, which includes a rotor 3a and a stator 3b. The rotor 3a has permanent magnets arranged around it (for example, in the case of 4 poles, an NSNS pole is placed every 90 degrees).
[0041]
A shaft 4 is fixed to the rotor 3a and rotates in the bearing 5 when the rotor 3a rotates. An eccentric portion 4 a is provided at the lower portion of the shaft 4. Further, an oil supply pump 6 is provided at the lower part.
[0042]
Reference numeral 7 denotes a piston, and the rotational movement of the shaft 4 is changed to a reciprocating movement by the eccentric portion 4a, and the piston 7 reciprocates in the cylinder 8 to compress the refrigerant. The compressed refrigerant exits from the discharge pipe 9 and is discharged from the suction pipe 10 into the shell 2 of the compressor 1 through a cooling system (not shown) such as a condenser, an expander, and an evaporator.
[0043]
Reference numeral 11 denotes a commercial power source, for example, a 100 V 60 Hz AC power source in a general home. Reference numeral 12 denotes a rectifier circuit for rectifying the commercial power supply 11, which employs a voltage doubler rectification method, with AC 100V as an input and DC 250V as an output.
[0044]
Reference numeral 13 denotes an inverter, which has a configuration in which switching elements are connected in a three-phase bridge, converts the DC output of the rectifier circuit 12 into an output of a three-phase arbitrary voltage and arbitrary frequency, and supplies power to the brushless motor 3.
[0045]
Reference numeral 14 denotes a counter electromotive voltage detection circuit that detects the relative position of the rotation of the rotor 3a from the counter electromotive voltage of the winding of the stator 3b of the brushless motor 3. A drive circuit 15 turns on / off the switching element of the inverter 13.
[0046]
Reference numeral 16 denotes a commutation circuit which determines which element of the inverter 13 is turned on by the output of the back electromotive voltage detection circuit 14 when the brushless motor 3 is in steady operation.
[0047]
Reference numeral 17 denotes a synchronous drive circuit, which outputs a predetermined frequency and a predetermined voltage (predetermined duty) when the brushless motor 3 is operated as a synchronous motor.
[0048]
Reference numeral 18 denotes a switching circuit that switches a signal to be sent to the drive circuit between the signal of the commutation circuit 16 and the signal of the synchronous drive circuit 17.
[0049]
Reference numeral 19 denotes a PWM control circuit, which chops only the switching elements of the upper arm or the lower arm of the switching element of the inverter 13 to perform PWM (pulse width modulation) control. The output voltage can be increased / decreased by increasing / decreasing the duty of the pulse width (ratio of the ON period in the pulse period).
[0050]
A load state determination circuit 20 determines the load state of the brushless motor 3 and determines the switching of the operation mode by the switching circuit 18.
[0051]
Reference numeral 21 denotes a first timer circuit which starts a timer when the operation is switched to the synchronous drive circuit 17 and ends when a predetermined time t1 elapses.
[0052]
Reference numeral 22 denotes a duty determination circuit, which detects the maximum load when the duty reaches a maximum (100%).
[0053]
Reference numeral 23 denotes a phase determination circuit that detects the phase difference between the signal of the back electromotive voltage detection circuit 14 and the signal of the synchronous drive circuit 17 and can know the current load state.
[0054]
Reference numeral 24 denotes a frequency adjustment circuit that detects the phase difference between the signal of the back electromotive voltage detection circuit 14 and the signal of the synchronous drive circuit 17 and outputs a signal from the synchronous drive circuit 17 when the phase difference becomes smaller than a predetermined value. Reduce the output frequency.
[0055]
The operation of the compressor motor control apparatus configured as described above will be described below with reference to FIG.
[0056]
When the brushless motor 3 is started from a stopped state, no back electromotive voltage is generated, so position detection is impossible. Therefore, a low frequency, low duty output is forcibly output from the inverter 13 to forcibly start rotation (generally referred to as low frequency synchronous activation).
[0057]
After that, when acceleration is performed and the rotation increases to some extent (about 10 r / sec), a counter electromotive voltage is generated in the stator winding of the brushless motor 3, and position detection by the counter electromotive voltage detection circuit 14 becomes possible.
[0058]
A position detection signal from the back electromotive voltage detection circuit 14 is processed by the commutation circuit 16 and applied to the drive circuit 15 via the switching circuit 18 to perform an operation as a normal DC motor (closed loop control based on the position signal). It becomes.
[0059]
In operation as a DC motor, the rotational speed can be controlled by changing the voltage. Increasing the duty from the PWM control circuit 19 increases the rotational speed, and conversely, decreasing the duty decreases the rotational speed. Become.
[0060]
The PWM control is called pulse width modulation and adjusts the voltage by duty. The duty is ON cycle / carrier cycle and takes a value of 0 to 100%.
[0061]
The carrier period is determined by the carrier frequency, and is generally several kHz to several tens of kHz. The voltage increases as the duty value increases.
[0062]
The synchronous drive circuit 17 outputs an output when the brushless motor is operated as a synchronous motor, and can output an output with a predetermined frequency and a predetermined duty. At this time, it becomes a characteristic as a synchronous motor.
[0063]
The load state determination circuit 20 determines the load state of the brushless motor 3. When the load state is determined and it is determined that the load is high, the operation is switched to the operation by the synchronous drive circuit 17.
[0064]
Further, since the output of the position detection signal of the back electromotive voltage detection circuit 14 is completely synchronized with the rotation of the rotor, the rotation speed of the motor is detected by detecting the rotation speed from this signal and adjusting the duty of the PWM control circuit 19. The number can be controlled.
[0065]
The characteristics obtained by performing the operation as described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the operating range of the brushless motor in the present embodiment. The horizontal axis represents torque and the vertical axis represents the rotational speed.
[0066]
R2 is a torque = rotational speed characteristic at a duty of 100% (maximum voltage) of a motor designed to reduce the output in order to increase efficiency as described in the conventional example.
[0067]
When the brushless motor is operated only as a DC motor, the region where the rotational speed can be controlled is the region A shown in FIG. 2, and the maximum rotational speed and the maximum torque are limited due to the characteristic R2. Understand.
[0068]
Therefore, the operation in the region B is also possible by operating the brushless motor as a synchronous motor. The lack of a region with high rotation speed and high torque in region B indicates that the step-out torque of the synchronous motor is in this part.
[0069]
Next, the operation of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart of the compressor motor control device in this embodiment.
[0070]
In FIG. 3, in STEP1, the brushless motor is operated as a DC motor. That is, the output from the inverter 13 is selected by the switching circuit 18 from the commutation circuit 16.
[0071]
Next, in STEP2, the duty determination circuit 22 determines whether or not the duty output from the PWM control circuit 19 is 100% (maximum). If the duty is less than 100%, it is determined that there is still a margin in performance, and the operation as STEP 1, that is, the DC motor is continued. If the duty is 100%, the process proceeds to STEP3.
[0072]
Next, in STEP 3, it is determined whether or not the current actual rotational speed is lower than the target rotational speed. If it is not lowered, it is determined that the duty is 100%, which is the maximum state, but is still at the limit, and the operation as STEP 1, that is, the DC motor is continued.
[0073]
If the rotational speed is reduced, it is determined that the operating range of the DC motor is no longer exceeded due to the load, and the process proceeds to STEP4.
[0074]
Next, in STEP 4, the switching circuit 18 switches to the operation in the synchronous drive circuit 17. At this time, the frequency of the signal output from the synchronous drive circuit 17 corresponds to the target rotational speed (for example, a frequency of 140 Hz if 70 r / sec is the target and a 4-pole motor), and the duty is 100%.
[0075]
Next, in STEP5, the time from the start of operation as a synchronous motor is counted, and if the predetermined time t1 has not elapsed, the operation of STEP4 as a synchronous motor is repeatedly continued.
[0076]
When the predetermined time t1 elapses, the process returns to STEP1, the operation as the DC motor is executed again, and the process is repeated from STEP1. At this time, if the load is still high, the operation as a synchronous motor is resumed in the same procedure, and if the load is light, the operation as a DC motor is resumed.
[0077]
Next, characteristics when the operation shown in FIG. 3 is performed will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a motor characteristic diagram showing the operation in this embodiment.
[0078]
In FIG. 4, the horizontal axis represents torque, and the vertical axis represents the rotational speed. R2 is a torque = rotational speed characteristic at a duty of 100% (maximum voltage) of a motor designed to reduce the output in order to increase efficiency as described in the conventional example.
[0079]
When the torque is in the range from T1 to T2, the rotational speed control is sufficiently possible by the operation as a DC motor. When the torque is T2, the operation is performed with a duty of 100%, but the rotation speed can still maintain the maximum rotation speed Rm (target rotation speed).
[0080]
When the torque further increases and reaches T3, the operation limit of the DC motor is no longer exceeded, so the rotational speed decreases along the motor characteristic R2. Here, the operation is switched to a synchronous motor. Then, the rotational speed becomes the maximum rotational speed Rm again, and the rotational speed can be maintained.
[0081]
Further, even if the load increases, the motor operates as a synchronous motor, so that the maximum rotational speed Rm can be maintained even at the maximum load point Lm, that is, the torque Tm.
[0082]
However, even when operating as a synchronous motor, there is a limit to the torque, and in this description, when the torque increases to the torque T4 (step-out torque), the motor will step out and stop.
[0083]
Next, this operation will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a timing chart of the operation according to this embodiment. The horizontal axis indicates time. (A) shows the rotation speed, (b) shows the load torque, and (c) shows the duty.
[0084]
At time t2, the load torque is also low, and the rotation speed can be sufficiently controlled by operation as a DC motor. Thereafter, the duty is increased in order to maintain the rotational speed as the load torque increases.
[0085]
Further, the load torque is increased, and the operation is performed with a duty of 100% at time t3. When the load further increases, the rotational speed decreases at time t4. Therefore, the operation as the synchronous motor is switched and the count of the first timer circuit 21 is started.
[0086]
Since the first timer circuit 21 is operating as a synchronous motor while counting the time t1 (time t4 to t5), the rotational speed is maintained even when the load torque increases. At time t5 when the first timer circuit 21 finishes counting, the operation once returns to the DC motor.
[0087]
However, although the load torque is still high and the duty is maintained at 100%, the rotational speed drops, so the operation immediately switches to the operation as a synchronous motor, and the first timer circuit starts to operate again.
[0088]
Since the first timer circuit 21 is operating as a synchronous motor while counting the time t1 (time t5 to t6), the rotational speed is maintained even when the load torque increases. At time t6 when the first timer circuit 21 finishes counting, the operation as the DC motor is resumed.
[0089]
Here, the load torque is low, and at the moment of switching, the rotational speed increases, and the duty is decreased by rotational speed control so that the rotational speed becomes the target rotational speed. Therefore, after time t6, a normal DC motor operation is performed.
[0090]
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart of the compressor motor control apparatus according to the second embodiment.
[0091]
In FIG. 6, in STEP 11, the brushless motor is operated as a DC motor. That is, the output from the inverter 13 is selected by the switching circuit 18 from the commutation circuit 16.
[0092]
Next, in STEP 12, the duty determination circuit 22 determines whether the duty output from the PWM control circuit 19 is 100% (maximum). If the duty is less than 100%, it is determined that there is still a margin in performance, and the operation as STEP 11, that is, the DC motor is continued. If the duty is 100%, the process proceeds to STEP3.
[0093]
Next, in STEP 13, it is determined whether or not the current actual rotational speed is lower than the target rotational speed. If it is not lowered, it is determined that the duty is 100%, which is in the maximum state but is still at the limit, and the operation as STEP 11, that is, the DC motor is continued.
[0094]
If the rotational speed is reduced, it is determined that the operating range of the DC motor is no longer exceeded due to the load, and the process proceeds to STEP14.
[0095]
Next, in STEP 14, the switching circuit 18 switches to the operation in the synchronous drive circuit 17. At this time, the frequency of the signal output from the synchronous drive circuit 17 corresponds to the target rotational speed (for example, a frequency of 140 Hz if 70 r / sec is the target and a 4-pole motor), and the duty is 100%.
[0096]
Next, in STEP 15, the phase determination circuit 23 detects the phase difference between the signal from the back electromotive voltage detection circuit 14 and the signal from the synchronous drive circuit 17. Here, the phase difference indicates the phase difference of the signal of the counter electromotive voltage detection circuit 14 with respect to the signal of the synchronous drive circuit 17, which means advance when the value is positive and delay when the value is negative.
[0097]
Here, if the phase difference is 0 or more in the determination in STEP 15, the operation as a synchronous motor is terminated, the operation returns to STEP 11, the operation as a DC motor is executed again, and the operation is repeated from STEP 11. If it is determined in STEP 15 that the phase difference is less than 0, the process proceeds to STEP 16.
[0098]
In STEP 16, the phase difference is further determined. If it is −φm or more, the process is repeated from STEP 14, and if it is less than −φm, the process proceeds to STEP 17.
[0099]
In STEP 17, the frequency adjustment circuit 24 adjusts the synchronization frequency and lowers the output frequency from the synchronization drive circuit 17, thereby lowering the output frequency from the inverter 13.
[0100]
Next, this phase difference will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 7 is a timing diagram of signals in the second embodiment.
[0101]
In FIG. 7, (a) to (f) are outputs of the synchronous drive circuit 17 that determines ON / OFF of each power element of the inverter 13. (G) to (i) are position detection signals of the counter electromotive voltage detection circuit 14.
[0102]
There is a delay of the phase difference φ1 between the rise of the U-phase upper arm signal and the rise of the position detection signal X. Further, the rising of the U-phase lower arm signal and the falling of the position detection signal X cause a delay of the phase difference φ2.
[0103]
Similarly, a delay of the phase difference φ3 occurs between the rise of the V-phase upper arm signal and the rise of the position detection signal Y. Further, the rising of the V-phase lower arm signal and the falling of the position detection signal Y cause a delay of the phase difference φ4.
[0104]
Further, the rising of the W-phase upper arm signal and the rising of the position detection signal Z are delayed by a phase difference φ5. Further, a delay of the phase difference φ6 occurs between the rise of the W-phase lower arm signal and the fall of the position detection signal Z.
[0105]
When the operation as a synchronous motor is performed, the rotor phase is delayed with respect to the rotating magnetic field from the stator at a high load, and thus a delayed phase is generated.
[0106]
On the other hand, at a light load, the rotor rotates in the opposite direction with respect to the rotating magnetic field from the stator, so that it becomes a leading phase.
[0107]
Note that when operating as a DC motor, signals to be driven according to the position detection signals X, Y, and Z are generated, so that φ1 to φ6 are all zero. Thus, when operating as a synchronous motor, the state of the load can be known by detecting the phase difference.
[0108]
Next, characteristics when the operation shown in FIG. 7 is performed will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the operation in the second embodiment.
[0109]
In FIG. 8, the horizontal axis represents torque, and the vertical axis represents the rotational speed. R2 is a torque = rotational speed characteristic at a duty of 100% (maximum voltage) of a motor designed to reduce the output in order to increase efficiency as described in the conventional example.
[0110]
When the torque is in the range from T1 to T2, the rotational speed control is sufficiently possible by the operation as a DC motor. When the torque is T2, the operation is performed with a duty of 100%, but the rotation speed can still maintain the maximum rotation speed Rm (target rotation speed).
[0111]
When the torque further increases and reaches T3, the operation limit of the DC motor is no longer exceeded, so the rotational speed decreases along the motor characteristic R2. Here, the operation is switched to a synchronous motor. Then, the rotational speed becomes the maximum rotational speed Rm again, and the rotational speed can be maintained.
[0112]
Further, even if the load increases, the motor operates as a synchronous motor, so that the maximum rotational speed Rm can be maintained even at the maximum load point Lm, that is, the torque Tm.
[0113]
However, even when operating as a synchronous motor, there is a limit to the torque, and in this description, when the torque increases to the torque T4 (step-out torque), the motor will step out and stop.
[0114]
In order to prevent the step-out, the operating frequency of the synchronous motor is lowered at the torque T5 (T5 <T4), and the rotational speed is lowered. When the rotational speed decreases, the step-out torque increases as is apparent from the characteristics of the synchronous motor.
[0115]
Therefore, even if the torque T6 (T6> T4) is reached, the motor can be continuously operated without being stepped out. In order to know the state of the load, the operating state is appropriately determined by determining the phase difference.
[0116]
Further, since the load state can be easily understood, the phase becomes zero, and it is possible to easily return to the operation as the DC motor.
[0117]
Next, this operation will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is an operation timing chart according to the second embodiment. The horizontal axis indicates time. (A) is the rotation speed, (b) is the load torque, (c) is the duty, and (d) is the phase difference.
[0118]
At time t7, the load torque is also low, and the rotation speed can be sufficiently controlled by the operation as a DC motor. Thereafter, the duty is increased in order to maintain the rotational speed as the load torque increases.
[0119]
Further, the load torque increases, and the operation is performed with a duty of 100% at time t8. When the load further increases, the rotational speed decreases at time t9. Therefore, the operation is switched to a synchronous motor, and the rotation speed is maintained. At this time, since the load is slightly high, the phase difference is slightly delayed.
[0120]
As the load increases further, the phase difference becomes more delayed. Since the phase difference tends to be larger than −φm at time t10, the rotational frequency is lowered by lowering the output frequency from the synchronous drive circuit 17. This rotational speed is maintained when the load is large.
[0121]
At time t11, the load is lightened and the phase difference is smaller than −φm, and the operation returns to the original synchronous frequency. When the load becomes lighter and the phase difference becomes zero, the operation as a DC motor is resumed.
[0122]
As described above, the compressor motor control apparatus according to the present embodiment includes the load state determination circuit 20 that determines the load state of the brushless motor, and the waveform output from the inverter 13 by the load state determination circuit 20 as the commutation circuit 16 or the synchronization. By providing a switching circuit 18 for switching to one of the drive circuits 17, the load state of the brushless motor is detected by the load state determination circuit 20, and when it is in a high load state, switching is performed so as to operate as a synchronous motor. Even with a motor with improved number characteristics, the operating range can be expanded so that a desired rotational speed can be obtained at the maximum load point, and high-efficiency operation is possible at normal loads.
[0123]
Further, by providing the duty determination circuit 22 that determines that the duty is maximized and outputs the waveform output from the inverter from the synchronous drive circuit, if the duty becomes maximum, the DC motor cannot perform further. Since it can be said that it is a limit, the state of the load is detected from this duty, and when the duty reaches the maximum, the operation method is switched to the operation as a synchronous motor, the rotation speed does not decrease, and the refrigerating capacity can be secured.
[0124]
Also, the duty is determined when the duty is maximized and the waveform output from the inverter is output from the synchronous drive circuit 17, and the count is started when the synchronous drive circuit 17 is switched, and after a certain time has elapsed. By providing the first timer circuit 21 to be output from the commutation circuit 16, once the operation as a synchronous motor is switched, the first timer circuit 21 is operated and the operation is continued for a certain period of time. The operation can be stabilized without frequently switching even in the vicinity of the switching.
[0125]
Further, the duty determination circuit 22 that determines that the duty is maximized and outputs the waveform output from the inverter 13 from the synchronous drive circuit 17, the signal of the counter electromotive voltage detection circuit 14, and the signal of the synchronous drive circuit 17 By detecting the phase difference of the current and detecting the phase difference, the phase determination circuit 23 for switching to the output from the commutation circuit 16 when the phase difference disappears is provided. Predicting by detecting the phase difference between the signal of the circuit 14 and the signal of the synchronous drive circuit 17, and returning to the normal operation of the DC motor when the phase difference disappears, promptly when the load becomes light It is possible to return to the original operating state.
[0126]
The frequency adjustment circuit 24 detects the phase difference between the signal of the back electromotive voltage detection circuit 14 and the signal of the synchronous drive circuit 17 and lowers the output frequency from the synchronous drive circuit 17 when the phase difference becomes smaller than a predetermined value. When the operation as a synchronous motor is performed, if the phase difference is smaller than a predetermined value, the step-out torque can be improved by reducing the output frequency from the synchronous drive circuit 17, Further, the worst state of stopping the motor can be avoided by reducing the rotational speed before the load becomes large and the motor stops.
[0127]
【The invention's effect】
As described above, the compressor motor control device of the present invention isBy providing a switching circuit that switches the waveform output from the inverter to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit, the load state of the brushless motor is detected by the load state determination circuit. Even with a motor that has been switched for operation and has improved rotational speed characteristics, the operating range can be expanded so that a desired rotational speed can be obtained at the maximum load point, and high-efficiency operation is possible at normal loads.
[0128]
Also,By providing a load state determination circuit that determines the load state of the brushless motor and a switching circuit that switches the waveform output from the inverter to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit by the load state determination circuit, the load state of the brushless motor Is detected by the load condition judgment circuit, and when it is in a high load condition, the operation range is changed so that the motor can be operated as a synchronous motor and the desired speed can be obtained at the maximum load point even with a motor with improved speed characteristics. In addition, high efficiency operation is possible under normal load.
[0129]
In addition, by providing a duty determination circuit that determines that the duty is maximized and outputs the waveform output from the inverter from the synchronous drive circuit, the limit that the DC motor cannot produce any more when the duty is maximized Therefore, the state of the load is detected from this duty, and when the duty reaches the maximum, the operation method is switched to the operation as a synchronous motor, the rotation speed does not decrease, and the refrigerating capacity can be secured.
[0130]
In addition, a duty determination circuit that determines that the duty is maximized and outputs the waveform output from the inverter from the synchronous drive circuit, and a commutation circuit that starts counting when the synchronous drive circuit is switched over and a certain time has elapsed By providing the first timer circuit to output from the motor, once switching to the operation as a synchronous motor, by operating the first timer circuit and continuing the operation for a certain period of time, frequently even in the vicinity where the operation method is switched The operation can be stabilized without switching.
[0131]
Also, the duty determination circuit that determines that the duty is maximized and outputs the waveform output from the inverter from the synchronous drive circuit, and the phase difference between the signal of the counter electromotive voltage detection circuit and the signal of the synchronous drive circuit are detected. By providing a phase determination circuit that switches to the output from the commutation circuit when the phase difference disappears, when operating as a synchronous motor, the load of the back electromotive voltage detection circuit and the synchronous drive circuit By detecting the phase difference with the signal of, and returning to normal DC motor operation when the phase difference disappears, it is possible to quickly return to the original operating state when the load is light it can.
[0132]
There is also provided a frequency adjustment circuit that detects the phase difference between the signal of the counter electromotive voltage detection circuit and the signal of the synchronous drive circuit and lowers the output frequency from the synchronous drive circuit when the phase difference becomes smaller than a predetermined value. Thus, when operating as a synchronous motor, if the phase difference is smaller than a predetermined value, the step-out torque can be improved by lowering the output frequency from the synchronous drive circuit, and the load becomes larger. The worst state of motor stop can be avoided by reducing the rotation speed before the motor stops.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a compressor motor control apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the operating range of the brushless motor in the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of a compressor motor control apparatus in the embodiment.
FIG. 4 is a motor characteristic diagram showing the operation in the embodiment.
FIG. 5 is an operation timing chart according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of a compressor motor control device according to a second embodiment.
FIG. 7 is a timing diagram of signals in the second embodiment.
FIG. 8 is a motor characteristic diagram showing the operation in the second embodiment.
FIG. 9 is an operation timing chart according to the second embodiment.
FIG. 10 is a block diagram of a conventional compressor motor control device.
FIG. 11 is a torque characteristic diagram of a DC motor.
[Explanation of symbols]
3 Brushless motor
13 Inverter

Claims

直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記ブラシレスモータの逆起電圧からロータの回転位置を検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の信号から前記インバータを駆動させる波形を作る転流回路と、前記ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路とを有し、高負荷の状態であるときには、前記切換回路が、前記ブラシレスモータを同期モータとして運転すべく切り換える圧縮機電動機制御装置。An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage, a brushless motor driven by the inverter, a counter electromotive voltage detection circuit that detects a rotational position of a rotor from a counter electromotive voltage of the brushless motor, and a counter electromotive voltage detection circuit A commutation circuit for generating a waveform for driving the inverter from a signal, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating the brushless motor as a synchronous motor, and a waveform output from the inverter for the commutation circuit or the synchronous drive circuit And a switching circuit for switching to any one of the compressor motor control device for switching the switching circuit to operate the brushless motor as a synchronous motor when in a high load state.

直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記ブラシレスモータの逆起電圧からロータの回転位置を検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の信号から前記インバータを駆動させる波形を作る転流回路と、前記ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路と、前記負荷状態判定回路により前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路とを有する圧縮機電動機制御装置。An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage, a brushless motor driven by the inverter, a counter electromotive voltage detection circuit that detects a rotational position of a rotor from a counter electromotive voltage of the brushless motor, and a counter electromotive voltage detection circuit A commutation circuit for generating a waveform for driving the inverter from a signal, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating the brushless motor as a synchronous motor, a load state determination circuit for determining a load state of the brushless motor, A compressor motor control device comprising: a switching circuit that switches a waveform output from the inverter by the load state determination circuit to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit.

直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記ブラシレスモータの逆起電圧からロータの回転位置を検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の信号から前記インバータを駆動させる波形を作る転流回路と、前記ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路と、前記負荷状態判定回路により前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路と、デューティが最大になったことを判定し前記インバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路とを有する圧縮機電動機制御装置。An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage, a brushless motor driven by the inverter, a counter electromotive voltage detection circuit that detects a rotational position of a rotor from a counter electromotive voltage of the brushless motor, and a counter electromotive voltage detection circuit A commutation circuit for generating a waveform for driving the inverter from a signal, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating the brushless motor as a synchronous motor, a load state determination circuit for determining a load state of the brushless motor, A switching circuit that switches the waveform output from the inverter to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit by the load state determination circuit, and synchronously drives the waveform output from the inverter after determining that the duty is maximized A compressor motor control device having a duty determination circuit for outputting from the circuit.

直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記ブラシレスモータの逆起電圧からロータの回転位置を検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の信号から前記インバータを駆動させる波形を作る転流回路と、前記ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路と、前記負荷状態判定回路により前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路と、デューティが最大になったことを判定し前記インバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路と、前記同期駆動回路に切り換えたときにカウントを開始し一定時間経過後前記転流回路からの出力にする第１タイマ回路を有する圧縮機電動機制御装置。An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage, a brushless motor driven by the inverter, a counter electromotive voltage detection circuit that detects a rotational position of a rotor from a counter electromotive voltage of the brushless motor, and a counter electromotive voltage detection circuit A commutation circuit for generating a waveform for driving the inverter from a signal, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating the brushless motor as a synchronous motor, a load state determination circuit for determining a load state of the brushless motor, A switching circuit that switches the waveform output from the inverter to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit by the load state determination circuit, and synchronously drives the waveform output from the inverter after determining that the duty is maximized The duty judgment circuit to output from the circuit and the synchronous drive circuit were switched to Compressor motor control device having a first timer circuit for the output from a certain time after the commutation circuit starts counting the can.

直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記ブラシレスモータの逆起電圧からロータの回転位置を検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の信号から前記インバータを駆動させる波形を作る転流回路と、前記ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路と、前記負荷状態判定回路により前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路と、デューティが最大になったことを判定し前記インバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路と、前記逆起電圧検出回路の信号と前記同期駆動回路の信号との位相差を検出し位相差がなくなったときに前記転流回路からの出力に切り換える位相判定回路とを有する圧縮機電動機制御装置。An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage, a brushless motor driven by the inverter, a counter electromotive voltage detection circuit that detects a rotational position of a rotor from a counter electromotive voltage of the brushless motor, and a counter electromotive voltage detection circuit A commutation circuit for generating a waveform for driving the inverter from a signal, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating the brushless motor as a synchronous motor, a load state determination circuit for determining a load state of the brushless motor, A switching circuit that switches the waveform output from the inverter to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit by the load state determination circuit, and synchronously drives the waveform output from the inverter after determining that the duty is maximized A duty determination circuit for output from the circuit, and a signal of the back electromotive voltage detection circuit; Serial detect compressor motor control device and a phase determining circuit for switching the output from the commutation circuit when it is no longer the phase difference a phase difference between the signals of the synchronous drive circuit.

直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記ブラシレスモータの逆起電圧からロータの回転位置を検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の信号から前記インバータを駆動させる波形を作る転流回路と、前記ブラシレスモータを同期モータとして動作させるための波形を作る同期駆動回路と、前記ブラシレスモータの負荷の状態を判定する負荷状態判定回路と、前記負荷状態判定回路により前記インバータから出力する波形を前記転流回路もしくは前記同期駆動回路のいずれかに切り換える切換回路と、デューティが最大になったことを判定し前記インバータから出力する波形を同期駆動回路からの出力にするデューティ判定回路と、前記逆起電圧検出回路の信号と前記同期駆動回路の信号との位相差を検出し位相差が所定値より小さくなったときに前記同期駆動回路からの出力周波数を下げる周波数調整回路とを有する圧縮機電動機制御装置。An inverter that converts a DC voltage into an AC voltage, a brushless motor driven by the inverter, a counter electromotive voltage detection circuit that detects a rotational position of a rotor from a counter electromotive voltage of the brushless motor, and a counter electromotive voltage detection circuit A commutation circuit for generating a waveform for driving the inverter from a signal, a synchronous drive circuit for generating a waveform for operating the brushless motor as a synchronous motor, a load state determination circuit for determining a load state of the brushless motor, A switching circuit that switches the waveform output from the inverter to either the commutation circuit or the synchronous drive circuit by the load state determination circuit, and synchronously drives the waveform output from the inverter after determining that the duty is maximized A duty determination circuit for output from the circuit, and a signal of the back electromotive voltage detection circuit; Serial compressor motor control device and a frequency adjustment circuit phase difference detecting a phase difference lowers the output frequency from the synchronous driving circuit when it becomes smaller than a predetermined value between the signals of the synchronous drive circuit.