JP4594505B2

JP4594505B2 - 電動機の制御装置

Info

Publication number: JP4594505B2
Application number: JP2000291370A
Authority: JP
Inventors: 洋吉田
Original assignee: 日本電産シバウラ株式会社
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP2002101688A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
ドライブＩＣを搭載した電動機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における電動機の制御装置について、ブラシレスＤＣモータを例に、図２を用いて説明する。図２は、従来における電動機内に配置される制御装置の回路図である。
【０００３】
図２において、電動機１１には、スター結線された３相巻線１２が設けられている。また、回転子（図示しない）には、マグネット（図示しない）が取り付けられており、このマグネットの近辺には等配に３個のホールＩＣ（または、ホール素子）Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が取り付けられている。これらホールＩＣＨ１、Ｈ２、Ｈ３によって、回転子の回転数、および回転子の位置を検知することができる。
【０００４】
電動機１１内には、制御装置１３が内蔵されており、制御装置１３を内蔵することによって、電動機の駆動システム全体が省スペース化されている。
【０００５】
また、制御装置１３は、ドライブＩＣ部１４と、トランジスタ部１５と、ダイオード部１６とで構成されている。そして、３相巻線１２のそれぞれの端末は、トランジスタ部１５のそれぞれのトランジスタ、およびダイオード部１６のそれぞれのダイオードに接続されている。
【０００６】
ドライブＩＣ部１４には、このドライブＩＣ１４を駆動するための電源電圧Ｖｃｃ（５Ｖ程度）が電動機１１外から供給されている。
【０００７】
また、ドライブＩＣ１４は、３個のホールＩＣＨ１、Ｈ２、Ｈ３から送出される信号を入力し、この信号を基に、回転子の回転数信号ＰＧを電動機１１外に、出力すると共に、トランジスタ部１５の各トランジスタのベースに出力する信号のタイミングを決定している。このタイミングによって、トランジスタ部は、電動機の３相巻線１２に電源電流を適正に送り出して電動機を適正に回転させることができる。
【０００８】
トランジスタ部１５は、上段の３石のＰＮＰ型トランジスタ群１５ａと下段の３石のＮＰＮ型トランジスタ群１５ｂの６石のトランジスタ１７で構成されている。また、それぞれのトランジスタ１７のベースはドライブＩＣ１４に接続され、上段のトランジスタ群１５ａのエミッタは、電源Ｖｍに接続され、下段のトランジスタ群１５ｂのエミッタは、接地ＧＮＤされている。
【０００９】
ダイオード部１６は、６個のダイオードで構成されている。上段３個のダイオード群１６ａのカソード側は、電源Ｖｍに接続され、下段３個のダイオード群１６ｂのアノード側は、接地されている。また、上段３個のダイオード群１６ａのアノード側と下段３個のダイオード群１６ｂのカソード側は、３相巻線１２と接続されている。このようにダイオード部１６を構成することにより、トランジスタ１７の切り替わり時に発生する巻線１２からの回生電流をそれぞれのダイオード１８を介して放出し、トランジスタ１７の破壊を防止している。
【００１０】
また、電動機が過負荷となり、電流が過電流状態になることによる制御装置の破壊を防止するためにトランジスタ部１５の下段のトランジスタ群１５ａを接地するまでの間に電流制限素子１９、例えば、１Ω〜０．５Ω程度の抵抗が直列に接続されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような制御装置を用いた電動機において、例えば、ファンが取り付けられた電動機を使用した空気清浄機の場合、経年変化、あるいは、フィルターにゴミが貯まり、目づまりする等の理由により、同じファン負荷であっても電流値が増加する。これにより、回転数を一定にすることができても、流量を確保することができない状態が発生する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明によれば、電動機内に配置される制御装置において、前記制御装置は、回転位置を検出する検出素子と、前記検出素子から送出される信号を入力されるドライブＩＣと、前記電動機内を流れる電流の量を制限する電流制限素子と、上段及び下段のトランジスタ群よりなるトランジスタ部と、を有し、前記電流制限素子は、前記下段のトランジスタ群のエッミタと前記ドライブＩＣとの間に接続し、ドライブＩＣを介して接地され、前記電流制限素子に流れる電流の量を前記ドライブＩＣで検出し、この検出した信号を前記ドライブＩＣから前記電動機外部の制御回路へ出力したことを特徴とする電動機の制御装置を提供する。
【００１３】
【作用】
電流制限素子をモータ電流消費量を検出する装置として用いることにより、容易に電流の消費量を検知することができる。すなわち、電動機が何Ｗ出力しているか瞬時に判断することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明における実施例をブラシレスＤＣモータを例に、図１を用いて説明する。図１は、本発明における電動機内に配置される制御装置の回路図である。
【００１５】
図１において、電動機１には、従来の電動機と同様に、３相巻線２と、回転子に取り付けられたマグネットの近辺に保持されたホールＩＣＨ１、Ｈ２、Ｈ３と、制御装置３等が設けられている。
【００１６】
制御装置３は、ドライブＩＣ４部と、トランジスタ部５と、ダイオード部６とで構成されており、従来の制御装置と同様に構成されている。
【００１７】
また、電流制限素子７は、トランジスタ部５の下段のトランジスタ群５ａのエッミタとドライブＩＣ４との間に接続され、ドライブＩＣ４を介して接地されている。
【００１８】
このように、ドライブＩＣ４と電流制限素子７とを接続することによって、ドライブＩＣ４内において、電動機１で消費された電流の量を測定し、この信号Ｉｏｕｔを電動機１外へ出力する。
【００１９】
この信号を電動機１に接続された制御回路等に入力することによって、常時、電動機１の電流消費量、すなわち電動機の出力を検知することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、電流制限素子を電動機の電流消費量を検出する装置としての機能を持たせることにより、制御装置内に特別な電子機器を追加せずに電動機の出力を容易に検知することができる。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における電動機内に配置される制御装置の回路図。
【図２】従来における電動機内に配置される制御装置の回路図。
【符号の説明】
１、１１…電動機
２、１２…３相巻線
３、１３…制御装置
４、１４…ドライブＩＣ
５、１５…トランジスタ部
６、１６…ダイオード部
７、１９…電流制限素子
１７…トランジスタ
１８…ダイオード

Claims

電動機内に配置される制御装置において、
前記制御装置は、
回転位置を検出する検出素子と、
前記検出素子から送出される信号を入力されるドライブＩＣと、
前記電動機内を流れる電流の量を制限する電流制限素子と、
上段及び下段のトランジスタ群よりなるトランジスタ部と、
を有し、
前記電流制限素子は、前記下段のトランジスタ群のエッミタと前記ドライブＩＣとの間に接続し、ドライブＩＣを介して接地され、
前記電流制限素子に流れる電流の量を前記ドライブＩＣで検出し、
この検出した信号を前記ドライブＩＣから前記電動機外部の制御回路へ出力したことを特徴とする電動機の制御装置。