JPH07337080A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JPH07337080A JPH07337080A JP6128522A JP12852294A JPH07337080A JP H07337080 A JPH07337080 A JP H07337080A JP 6128522 A JP6128522 A JP 6128522A JP 12852294 A JP12852294 A JP 12852294A JP H07337080 A JPH07337080 A JP H07337080A
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- fan motor
- fan
- magnetic pole
- rotation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/85—Starting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ファンモ−タの起動前に、ロ−タの位置を検出
するホ−ルセンサ−を不要としたファンモ−タを用いた
ファンに対して、吹き付ける風等の外乱によりファンモ
−タが回転しているとき、その回転状態により起動の仕
方を変える。 【効果】ファンモ−タの起動時にかかる負荷の変動によ
るファンモ−タの脱調、及び逆回転が防止できる。空気
調和機用ファンモ−タとして使用した場合、熱交換器に
対して、熱交換に必要な風量を与え続けることができ
る。
するホ−ルセンサ−を不要としたファンモ−タを用いた
ファンに対して、吹き付ける風等の外乱によりファンモ
−タが回転しているとき、その回転状態により起動の仕
方を変える。 【効果】ファンモ−タの起動時にかかる負荷の変動によ
るファンモ−タの脱調、及び逆回転が防止できる。空気
調和機用ファンモ−タとして使用した場合、熱交換器に
対して、熱交換に必要な風量を与え続けることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，空気調和機に係り、特
に室外機、あるいは、室内機に備えられたファンを駆動
するモータの制御に係り、モータの無通電時に風の影響
でモータが正回転・逆回転している状態又は停止してい
る状態の夫々に適宜対応した起動を可能としたブラシレ
スモータの起動制御に関する。
に室外機、あるいは、室内機に備えられたファンを駆動
するモータの制御に係り、モータの無通電時に風の影響
でモータが正回転・逆回転している状態又は停止してい
る状態の夫々に適宜対応した起動を可能としたブラシレ
スモータの起動制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から空気調和機の室外機、あるい
は、室内機に搭載するファンモ−タとしては誘導電動機
が一般に使用されていた。また、ブラシレスモータを使
用しているファンモ−タも使用されているがホ−ル素子
によってロ−タ位置を検出するものである。
は、室内機に搭載するファンモ−タとしては誘導電動機
が一般に使用されていた。また、ブラシレスモータを使
用しているファンモ−タも使用されているがホ−ル素子
によってロ−タ位置を検出するものである。
【０００３】またセンサレスのブラシレスモ−タは特公
昭５５−２６７９３号記載のように以下のように実施さ
れていた。ブラシレスモ−タは種々の起動方法が知られ
ており、これら種々の起動方法の共通点はいずれもロ−
タの磁極の位置を検出して、この信号を用いてステ−タ
巻線の電流を適宜切り換えて回転トルクを発生させるブ
ラシレス運転を行なうものである。
昭５５−２６７９３号記載のように以下のように実施さ
れていた。ブラシレスモ−タは種々の起動方法が知られ
ており、これら種々の起動方法の共通点はいずれもロ−
タの磁極の位置を検出して、この信号を用いてステ−タ
巻線の電流を適宜切り換えて回転トルクを発生させるブ
ラシレス運転を行なうものである。
【０００４】ロ−タ磁極の位置検出の手段としては２つ
の方法があり第一の方法は、ホ−ル素子あるいは発振コ
イル等を用いるもので、これらの方式はロ−タが停止し
ていてもロ−タ磁極位置が検出できるものであるから、
部品点数は多いが容易にモ−タを起動させることができ
る。
の方法があり第一の方法は、ホ−ル素子あるいは発振コ
イル等を用いるもので、これらの方式はロ−タが停止し
ていてもロ−タ磁極位置が検出できるものであるから、
部品点数は多いが容易にモ−タを起動させることができ
る。
【０００５】第二の方法はロ−タ磁極がステ−タ巻線に
誘起する電圧でロ−タ磁極位置を検出して、このロ−タ
磁極位置に応じてステ−タ巻線の電流を適宜切り換えて
起動するもので、この方式はロ−タが停止している時は
ステ−タ巻線に誘起電圧が発生しないので、ロ−タ磁極
位置を検出することができない。従って、モ−タを起動
させることができず、モ−タを起動させる何らかの手段
が必要である。何らかの手段でモ−タが起動しある所定
の速度まで加速されれば、その後はステ−タ巻線の誘起
電圧でロ−タ磁極の位置を検出して、このロ−タ磁極位
置に応じてステ−タ巻線の電流を適宜切り換える運転
（ブラシレス運転）は続行される。
誘起する電圧でロ−タ磁極位置を検出して、このロ−タ
磁極位置に応じてステ−タ巻線の電流を適宜切り換えて
起動するもので、この方式はロ−タが停止している時は
ステ−タ巻線に誘起電圧が発生しないので、ロ−タ磁極
位置を検出することができない。従って、モ−タを起動
させることができず、モ−タを起動させる何らかの手段
が必要である。何らかの手段でモ−タが起動しある所定
の速度まで加速されれば、その後はステ−タ巻線の誘起
電圧でロ−タ磁極の位置を検出して、このロ−タ磁極位
置に応じてステ−タ巻線の電流を適宜切り換える運転
（ブラシレス運転）は続行される。
【０００６】以下に示す駆動方法は第二の方法に属する
もので、駆動方法理解のため一般的なブラシレスモ−タ
の駆動回路の例を図１１に示す。
もので、駆動方法理解のため一般的なブラシレスモ−タ
の駆動回路の例を図１１に示す。
【０００７】図１１において、ＷA、ＷB、ＷCはＹ結線
３相ステ−タ巻線であり、巻線の他端は各々パワ−トラ
ンジスタＴA、ＴB、ＴCのコレクタの接続される。これ
らステ−タ巻線ＷA、ＷB、ＷCとパワ−トランジスタＴ
A、ＴB、ＴCとの接続点には、各組２個ずつのタイオ−
ドＤが接続点から流入する電流を阻止する方向に接続さ
れており、このダイオ−ドＤの他端は他相に接続されて
いるダイオ−ドの他端に結合されて各々２個のダイオ−
ドで成る３組のダイオ−ドペアが作られている。そし
て、各ダイオ−ドペアは各々直列抵抗Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3を
通して、ステ−タ巻線の中性点に接続されている。Ａ、
Ｂ、Ｃは前記抵抗Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3に流れる電圧を入力す
るシュミット回路である。
３相ステ−タ巻線であり、巻線の他端は各々パワ−トラ
ンジスタＴA、ＴB、ＴCのコレクタの接続される。これ
らステ−タ巻線ＷA、ＷB、ＷCとパワ−トランジスタＴ
A、ＴB、ＴCとの接続点には、各組２個ずつのタイオ−
ドＤが接続点から流入する電流を阻止する方向に接続さ
れており、このダイオ−ドＤの他端は他相に接続されて
いるダイオ−ドの他端に結合されて各々２個のダイオ−
ドで成る３組のダイオ−ドペアが作られている。そし
て、各ダイオ−ドペアは各々直列抵抗Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3を
通して、ステ−タ巻線の中性点に接続されている。Ａ、
Ｂ、Ｃは前記抵抗Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3に流れる電圧を入力す
るシュミット回路である。
【０００８】シュミト回路Ａ、Ｂ、Ｃの出力は、そのシ
ュミト回路Ａ、Ｂ、Ｃの入力に接続されているダイオ−
ドペアがつながれていない相のパワ−トランジスタＴ
A、ＴB、ＴCをドライブするように接続されている。
ュミト回路Ａ、Ｂ、Ｃの入力に接続されているダイオ−
ドペアがつながれていない相のパワ−トランジスタＴ
A、ＴB、ＴCをドライブするように接続されている。
【０００９】いま何らかの手段によってロ−タ磁石が回
転すると、ステ−タ巻線ＷA、ＷB、ＷCには誘起電圧Ｅ
A、ＥB、ＥCが発生する。この誘起電圧波形を図１２に
示す。誘起電圧の極性は、図１１のステ−タ巻線ＷAに
示した極性、すなわち電源から流入する電流を妨げる方
向の誘起電圧を＋であると規定する。誘起電圧が＋の時
電流が流入するとトルクが発生する。
転すると、ステ−タ巻線ＷA、ＷB、ＷCには誘起電圧Ｅ
A、ＥB、ＥCが発生する。この誘起電圧波形を図１２に
示す。誘起電圧の極性は、図１１のステ−タ巻線ＷAに
示した極性、すなわち電源から流入する電流を妨げる方
向の誘起電圧を＋であると規定する。誘起電圧が＋の時
電流が流入するとトルクが発生する。
【００１０】図１１の抵抗Ｒ1の両端に表れる電圧は、
ステ−タ巻線ＷB、ＷCの誘起電圧ＥB、ＥCが共に−であ
るときのみ零となることは理解されよう。誘起電圧Ｅ
B、ＥCのいずれか或いは双方が＋であれば、その電圧は
ダイオ−ドの順方向であるから抵抗Ｒ1の両端に図示極
性の電圧が発生する。
ステ−タ巻線ＷB、ＷCの誘起電圧ＥB、ＥCが共に−であ
るときのみ零となることは理解されよう。誘起電圧Ｅ
B、ＥCのいずれか或いは双方が＋であれば、その電圧は
ダイオ−ドの順方向であるから抵抗Ｒ1の両端に図示極
性の電圧が発生する。
【００１１】抵抗Ｒ1の両端に図示極性の電圧が表れて
いるときはシュミト回路ＡのトランジスタＴ1は、Ｏ
Ｎ、トランジスタＴ2はＯＦＦである。抵抗Ｒ1の両端の
電圧が零となったときのみトランジスタＴ1がＯＦＦ、
トランジスタＴ2がＯＮとなる。トランジスタＴ2がＯＮ
すると、パワ−トランジスタＴA、のベ−ス電流が流れ
るので、パワ−トランジスタＴAはＯＮしてＡ相は通電
する。
いるときはシュミト回路ＡのトランジスタＴ1は、Ｏ
Ｎ、トランジスタＴ2はＯＦＦである。抵抗Ｒ1の両端の
電圧が零となったときのみトランジスタＴ1がＯＦＦ、
トランジスタＴ2がＯＮとなる。トランジスタＴ2がＯＮ
すると、パワ−トランジスタＴA、のベ−ス電流が流れ
るので、パワ−トランジスタＴAはＯＮしてＡ相は通電
する。
【００１２】すなわちＡ相のステ−タ巻線ＷAが通電す
るのは誘起電圧ＥB、ＥCが共に−である図１２の時間ｔ
1 から時間ｔ2 の間、すなわち電気角で６０°の間であ
る。この間、誘起電圧ＥAは＋であるので通電によって
トルクが発生する。
るのは誘起電圧ＥB、ＥCが共に−である図１２の時間ｔ
1 から時間ｔ2 の間、すなわち電気角で６０°の間であ
る。この間、誘起電圧ＥAは＋であるので通電によって
トルクが発生する。
【００１３】同様にステ−タ巻線ＷBは時間ｔ3 から時
間ｔ4 の間通電し、ステ−タ巻線ＷCは時間ｔ5 から時
間ｔ6 の間通電しトルクを発生して回転を続ける。
間ｔ4 の間通電し、ステ−タ巻線ＷCは時間ｔ5 から時
間ｔ6 の間通電しトルクを発生して回転を続ける。
【００１４】図１１の回路では、各相の通電期間は電気
角６０°であるが、通電期間を更にひろげるべく改良し
た回路を図１３に示す。図１３では、電源電圧を分圧す
る抵抗Ｒ4、Ｒ5によって、シュミット回路Ａ、Ｂ、Ｃに
バイアス電圧Ｖ1がかけられている。
角６０°であるが、通電期間を更にひろげるべく改良し
た回路を図１３に示す。図１３では、電源電圧を分圧す
る抵抗Ｒ4、Ｒ5によって、シュミット回路Ａ、Ｂ、Ｃに
バイアス電圧Ｖ1がかけられている。
【００１５】図１３においては、抵抗Ｒ1の両端に電圧
が表れても、その電圧がＶ1より小さければ、トランジ
スタＴ1のベ−ス電位はエミッタ電位より低くなるの
で、トランジスタＴ1はＯＦＦし、したがってトランジ
スタＴ2はＯＮしパワ−トランジスタＴAはＯＮする。こ
のバイアス電圧の働きで、各相の導通幅は図１１の場合
にくらべ増加する。図１４に示すように、Ａ相のステ−
タ巻線ＷAが導通するのは、誘起電圧ＥB、ＥCが共にバ
イアス電圧Ｖ1より低い時間、すなわち時間ｔ1 から時
間ｔ2 の間である。同時に、Ｂ相のステ−タ巻線ＷBが
導通するのは時間ｔ3から時間ｔ4 の間、Ｃ相のステ−
タ巻線ＷCが導通するのは時間ｔ5 から時間ｔ6 の間で
ある。
が表れても、その電圧がＶ1より小さければ、トランジ
スタＴ1のベ−ス電位はエミッタ電位より低くなるの
で、トランジスタＴ1はＯＦＦし、したがってトランジ
スタＴ2はＯＮしパワ−トランジスタＴAはＯＮする。こ
のバイアス電圧の働きで、各相の導通幅は図１１の場合
にくらべ増加する。図１４に示すように、Ａ相のステ−
タ巻線ＷAが導通するのは、誘起電圧ＥB、ＥCが共にバ
イアス電圧Ｖ1より低い時間、すなわち時間ｔ1 から時
間ｔ2 の間である。同時に、Ｂ相のステ−タ巻線ＷBが
導通するのは時間ｔ3から時間ｔ4 の間、Ｃ相のステ−
タ巻線ＷCが導通するのは時間ｔ5 から時間ｔ6 の間で
ある。
【００１６】導通角はバイアスの加減によって、最大１
２０°を越えない範囲で自由に変えられる。図１５はモ
−タ起動装置を含む回路である。回路の原理的な構成は
図１３と同じである。異なる点は、主電源Ｅ1が高圧電
源である場合を想定して、パワ−トランジスタＴA、Ｔ
B、ＴC以外のトランジスタは低圧仕様のものが使用でき
るように、シュミット回路Ａ、Ｂ、Ｃとパワ−トランジ
スタＴA、ＴB、ＴCの結合にフォトカプラＰを使用し且
つ、主電源Ｅ1とは別の低圧電源Ｅ2、Ｅ3でパワ−トラ
ンジスタＴA、ＴB、ＴC以外の回路を給電している。も
ちろん主電源Ｅ1が低圧のときは、図１３のように主電
源のみで全回路を給電してもよい。シュミット回路Ａ、
Ｂ、Ｃの入力端子にスイッチＳA、ＳBが入っている。
２０°を越えない範囲で自由に変えられる。図１５はモ
−タ起動装置を含む回路である。回路の原理的な構成は
図１３と同じである。異なる点は、主電源Ｅ1が高圧電
源である場合を想定して、パワ−トランジスタＴA、Ｔ
B、ＴC以外のトランジスタは低圧仕様のものが使用でき
るように、シュミット回路Ａ、Ｂ、Ｃとパワ−トランジ
スタＴA、ＴB、ＴCの結合にフォトカプラＰを使用し且
つ、主電源Ｅ1とは別の低圧電源Ｅ2、Ｅ3でパワ−トラ
ンジスタＴA、ＴB、ＴC以外の回路を給電している。も
ちろん主電源Ｅ1が低圧のときは、図１３のように主電
源のみで全回路を給電してもよい。シュミット回路Ａ、
Ｂ、Ｃの入力端子にスイッチＳA、ＳBが入っている。
【００１７】この回路でモ−タを起動するには、起動準
備が必要である。起動準備が必要な理由は、ロ−タ磁極
をまず所定の位置に位置させるためである。起動準備
は、スイッチＳBのみをＯＮ→スイッチＳAのみをＯＮす
ることで達成される。まず、シュミット回路Ｂのトラン
ジスタＴ1はＯＦＦ、トランジスタＴ2はＯＮとなり、上
記回路動作説明の部分で説明したように、パワ−トラン
ジスタＴBはＯＮし、Ｂ相ステ−タ巻線ＷBは通電する。
なお、パワ−トランジスタＴBがＯＮすると、ステ−タ
巻線ＷBの両端には電源電圧が表れるので、ダイオ−ド
ロジック回路の働きでシュミット回路Ａ、Ｂの出力は零
となり、ステ−タ巻線ＷA、ＷCは通電されない。
備が必要である。起動準備が必要な理由は、ロ−タ磁極
をまず所定の位置に位置させるためである。起動準備
は、スイッチＳBのみをＯＮ→スイッチＳAのみをＯＮす
ることで達成される。まず、シュミット回路Ｂのトラン
ジスタＴ1はＯＦＦ、トランジスタＴ2はＯＮとなり、上
記回路動作説明の部分で説明したように、パワ−トラン
ジスタＴBはＯＮし、Ｂ相ステ−タ巻線ＷBは通電する。
なお、パワ−トランジスタＴBがＯＮすると、ステ−タ
巻線ＷBの両端には電源電圧が表れるので、ダイオ−ド
ロジック回路の働きでシュミット回路Ａ、Ｂの出力は零
となり、ステ−タ巻線ＷA、ＷCは通電されない。
【００１８】ロ−タ磁極は、当初任意の位置にあるが、
ステ−タ巻線ＷBが通電して図１６に示すようにステ−
タ巻線ＷBの施こされた極がＮ極となると、ロ−タＳ極
はステ−タ巻線ＷBの施こされた極に吸引され、図１６
の位置に静止する。ただし、当初のロ−タ磁極が図１７
の位置にあったとすると、不安定な状態ではあるが、ロ
−タ磁極は動かない。次に、スイッチＳBをＯＦＦして
スイッチＳAをＯＮすると、ロ−タのＳ極は図１６ある
いは図１７のいずれの位置からもステ−タ巻線ＷAの施
こされた極に吸引されて、図１８の位置に移動し停止す
る。以上でロ−タ磁極は所定の位置に位置したことにな
り、起動準備は完了する。
ステ−タ巻線ＷBが通電して図１６に示すようにステ−
タ巻線ＷBの施こされた極がＮ極となると、ロ−タＳ極
はステ−タ巻線ＷBの施こされた極に吸引され、図１６
の位置に静止する。ただし、当初のロ−タ磁極が図１７
の位置にあったとすると、不安定な状態ではあるが、ロ
−タ磁極は動かない。次に、スイッチＳBをＯＦＦして
スイッチＳAをＯＮすると、ロ−タのＳ極は図１６ある
いは図１７のいずれの位置からもステ−タ巻線ＷAの施
こされた極に吸引されて、図１８の位置に移動し停止す
る。以上でロ−タ磁極は所定の位置に位置したことにな
り、起動準備は完了する。
【００１９】起動は、スイッチＳAをＯＦＦ→スイッチ
ＳBを短時間ＯＮすることにより行われる。ただし、モ
−タの所定回転方向は、Ａ相→Ｂ相→Ｃ相の順である。
スイッチＳBをＯＮすると、ロ−タは図１９の矢印の方
向に回転することになる、すなわち所定の方向に回転す
る。この時、ロ−タのＳ極がステ−タ巻線ＷBの施こさ
れた極を通り過ぎる以前にスイッチＳBをＯＦＦする。
なぜなら、ロ−タのＳ極がステ−タ巻線ＷBの施こされ
た極を通り過ぎてもこのステ−タ巻線ＷBに通電してい
ると、ロータの回転に対してブレ−キとなるからであ
る。
ＳBを短時間ＯＮすることにより行われる。ただし、モ
−タの所定回転方向は、Ａ相→Ｂ相→Ｃ相の順である。
スイッチＳBをＯＮすると、ロ−タは図１９の矢印の方
向に回転することになる、すなわち所定の方向に回転す
る。この時、ロ−タのＳ極がステ−タ巻線ＷBの施こさ
れた極を通り過ぎる以前にスイッチＳBをＯＦＦする。
なぜなら、ロ−タのＳ極がステ−タ巻線ＷBの施こされ
た極を通り過ぎてもこのステ−タ巻線ＷBに通電してい
ると、ロータの回転に対してブレ−キとなるからであ
る。
【００２０】次に、ロ−タが所定回転方向に回転したこ
とにより、ステ−タ巻線ＷA、ＷB、ＷCには誘起電圧が
発生し、駆動回路はこの誘起電圧でロ−タ磁極の位置を
検出して、このロ−タ磁極位置に応じてステ−タ巻線の
電流を適宜切り換えるブラシレス運転に入る。
とにより、ステ−タ巻線ＷA、ＷB、ＷCには誘起電圧が
発生し、駆動回路はこの誘起電圧でロ−タ磁極の位置を
検出して、このロ−タ磁極位置に応じてステ−タ巻線の
電流を適宜切り換えるブラシレス運転に入る。
【００２１】以上のとおり、ケ−ス内にロ−タの位置を
検出するホール素子（センサー）を不要としたモ−タを
ファンモ−タに適用した例は見受けられない。しかし、
従来のセンサレスブラシレスモ−タは、その起動時に、
ステ−タのいくつかの相に電流を流してロ−タの磁極位
置を合わせてから、同期運転を行って回転力を与え、そ
の後、所定の大きさの逆起電力を生じる回転数まで加速
して、逆起電力によりロータ磁極の位置を検出し、この
磁極位置に応じてステ−タ巻線の電流を適宜切り換える
ブラシレス運転を行なう。
検出するホール素子（センサー）を不要としたモ−タを
ファンモ−タに適用した例は見受けられない。しかし、
従来のセンサレスブラシレスモ−タは、その起動時に、
ステ−タのいくつかの相に電流を流してロ−タの磁極位
置を合わせてから、同期運転を行って回転力を与え、そ
の後、所定の大きさの逆起電力を生じる回転数まで加速
して、逆起電力によりロータ磁極の位置を検出し、この
磁極位置に応じてステ−タ巻線の電流を適宜切り換える
ブラシレス運転を行なう。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のモータ
を、空気調和機の室外ファンモ−タとして使用した例は
ないが、空気調和機の室外ファンモ−タとして使用した
場合は、モータに通電されていない時にファンに対して
風が吹きつけ、ファンモ−タが運転時の回転方向と逆方
向に回転している場合は勿論のこと、運転時の回転方向
と同じ方向に回転している場合でも、ロ−タの位置決め
を行いファンの回転を止めてから起動を行う必要があ
る。しかしながら、上記従来技術のモータは、起動時
に、ステ−タのいくつかの相に電流を流してロ−タの磁
極位置を合わせるものであり、ロ−タの磁極位置を合わ
せる際にはステータ巻線によって発生する磁界が固定さ
れているため、モータに通電されていない時にファンモ
ータが回転している場合はロ−タの磁極位置を合わせよ
うとしても、ロータ磁極との位置関係によって、吸引力
と反撥力が交互に作用することになり、ファンモ−タの
回転を止めることができない場合がある。風力によって
回転しているファンモ−タを止めることができない場合
は、起動をすることができないばかりか、起動できたと
しても同期運転時に脱調して運転できなくなったり、逆
回転してしまう現象が発生する恐れがある。
を、空気調和機の室外ファンモ−タとして使用した例は
ないが、空気調和機の室外ファンモ−タとして使用した
場合は、モータに通電されていない時にファンに対して
風が吹きつけ、ファンモ−タが運転時の回転方向と逆方
向に回転している場合は勿論のこと、運転時の回転方向
と同じ方向に回転している場合でも、ロ−タの位置決め
を行いファンの回転を止めてから起動を行う必要があ
る。しかしながら、上記従来技術のモータは、起動時
に、ステ−タのいくつかの相に電流を流してロ−タの磁
極位置を合わせるものであり、ロ−タの磁極位置を合わ
せる際にはステータ巻線によって発生する磁界が固定さ
れているため、モータに通電されていない時にファンモ
ータが回転している場合はロ−タの磁極位置を合わせよ
うとしても、ロータ磁極との位置関係によって、吸引力
と反撥力が交互に作用することになり、ファンモ−タの
回転を止めることができない場合がある。風力によって
回転しているファンモ−タを止めることができない場合
は、起動をすることができないばかりか、起動できたと
しても同期運転時に脱調して運転できなくなったり、逆
回転してしまう現象が発生する恐れがある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、圧縮機と、熱交換器と、この熱交換器に
送風するファンと、このファンを駆動するブラシレスフ
ァンモ−タを備えた空気調和機において、ブラシレスフ
ァンモ−タ内のロ−タ磁極の回転によりステ−タ巻線に
誘起する巻線電圧を用いてロ−タ磁極位置を検出する位
置検出回路と、この位置検出回路が検出したロ−タ磁極
位置に応じて上記ステ−タ巻線に通流させる電流を導通
遮断する複数のスイッチング素子とを備え、前記ブラシ
レスファンモ−タのステ−タ巻線に導通開始させる起動
の前に、ファンの回転の有無及び回転している場合の回
転方向を検出し、ファンの回転方向の正回転、逆回転、
若しくは、停止の３つの状態を判定し、これに対応した
モ−ドで起動を行うようにする起動モ−ド選択手段を備
えた空気調和機とする。
に、本発明は、圧縮機と、熱交換器と、この熱交換器に
送風するファンと、このファンを駆動するブラシレスフ
ァンモ−タを備えた空気調和機において、ブラシレスフ
ァンモ−タ内のロ−タ磁極の回転によりステ−タ巻線に
誘起する巻線電圧を用いてロ−タ磁極位置を検出する位
置検出回路と、この位置検出回路が検出したロ−タ磁極
位置に応じて上記ステ−タ巻線に通流させる電流を導通
遮断する複数のスイッチング素子とを備え、前記ブラシ
レスファンモ−タのステ−タ巻線に導通開始させる起動
の前に、ファンの回転の有無及び回転している場合の回
転方向を検出し、ファンの回転方向の正回転、逆回転、
若しくは、停止の３つの状態を判定し、これに対応した
モ−ドで起動を行うようにする起動モ−ド選択手段を備
えた空気調和機とする。
【００２４】
【作用】ことによって、空気調和機用ファンモ−タを起
動する際に、ファンに対して風が吹き、その風力によっ
てファンモ−タが回転している状態若しくは停止してい
る状態を、ファンモ−タから発生する逆起電力を検出し
て、実質的に回転しているか否かを判定し、回転してい
る場合はその回転方向を判定して、これに対応した起動
を行なうものである。
動する際に、ファンに対して風が吹き、その風力によっ
てファンモ−タが回転している状態若しくは停止してい
る状態を、ファンモ−タから発生する逆起電力を検出し
て、実質的に回転しているか否かを判定し、回転してい
る場合はその回転方向を判定して、これに対応した起動
を行なうものである。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図２により説明す
る。図２は回路ブロック図であり、商用交流電源を整流
平滑し出力する整流回路１と、周辺回路に電源を供給す
る内部電源回路１３と、ファンモ−タ４が回転すること
によって発生する逆起電力を、フィルタ−回路９を通し
てロ−タ磁極位置検出信号として出力する位置検出回路
１２と、ロ−タ磁極位置検出信号より実回転数を認識し
外部回路から入力される指令の回転数と比較し電流を制
限することにより回転数を制御する回転数設定回路１１
と、回転数設定回路からデュ−ティ−指令回路１０を通
して出力されるチョッパ基準信号と三角波発生回路６よ
り出力される三角波信号との比較を行いチョッパ信号出
力するチョッパ回路５と、回転数設定回路１１から出力
するドライブ信号とチョッパ信号によりパワ−素子（ス
イッチング素子）３を駆動させるドライブ回路２と、パ
ワ−素子３の保護回路として電流制限回路７と過電流保
護回路８からなるファンモ−タ駆動制御回路において、
外部回路からファンモータの起動指令入力後、ファンに
対して吹く風によりファンモータが回転すると、モータ
から逆起電力が発生してフィルタ−回路９を通り位置検
出回路１２に入力され、ロータ磁極位置検出信号が出力
される。このロータ磁極位置検出信号を、回転数設定回
路１１において所定時間検出し、例えば、０．４秒間検
出し、図１に示す処理を行う。この図１の処理を図３か
ら図１０を用いて説明する。
る。図２は回路ブロック図であり、商用交流電源を整流
平滑し出力する整流回路１と、周辺回路に電源を供給す
る内部電源回路１３と、ファンモ−タ４が回転すること
によって発生する逆起電力を、フィルタ−回路９を通し
てロ−タ磁極位置検出信号として出力する位置検出回路
１２と、ロ−タ磁極位置検出信号より実回転数を認識し
外部回路から入力される指令の回転数と比較し電流を制
限することにより回転数を制御する回転数設定回路１１
と、回転数設定回路からデュ−ティ−指令回路１０を通
して出力されるチョッパ基準信号と三角波発生回路６よ
り出力される三角波信号との比較を行いチョッパ信号出
力するチョッパ回路５と、回転数設定回路１１から出力
するドライブ信号とチョッパ信号によりパワ−素子（ス
イッチング素子）３を駆動させるドライブ回路２と、パ
ワ−素子３の保護回路として電流制限回路７と過電流保
護回路８からなるファンモ−タ駆動制御回路において、
外部回路からファンモータの起動指令入力後、ファンに
対して吹く風によりファンモータが回転すると、モータ
から逆起電力が発生してフィルタ−回路９を通り位置検
出回路１２に入力され、ロータ磁極位置検出信号が出力
される。このロータ磁極位置検出信号を、回転数設定回
路１１において所定時間検出し、例えば、０．４秒間検
出し、図１に示す処理を行う。この図１の処理を図３か
ら図１０を用いて説明する。
【００２６】図３は位置検出回路図、図４は位置検出回
路１２のＡ、Ｄ、Ｅ、Ｆ部の波形を示す図、図５はパワ
−素子（スイッチング素子）３の上ア−ム（Ｑ1、Ｑ2、
Ｑ3）、下ア−ム（Ｑ4、Ｑ5、Ｑ6）と、位置検出回路１
２出力部（ＶA、ＶB、ＶC）の駆動タイミングを示す図
である。
路１２のＡ、Ｄ、Ｅ、Ｆ部の波形を示す図、図５はパワ
−素子（スイッチング素子）３の上ア−ム（Ｑ1、Ｑ2、
Ｑ3）、下ア−ム（Ｑ4、Ｑ5、Ｑ6）と、位置検出回路１
２出力部（ＶA、ＶB、ＶC）の駆動タイミングを示す図
である。
【００２７】図４に示すＦ部電圧のような１８０°幅の
電気角のロータ磁極位置検出信号を１相分として、他の
相についても同様に作成した３相分のロータ磁極位置検
出信号と、あらかじめ回転数設定回路１１に設定してあ
るファンモータ運転時の回転方向（正回転）のロータ磁
極位置信号パターン（図示せず）との照合を行い、また
図５に示すロータ位置検出信号（ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ）の
Ｇ部のような信号の立上りと立下がりの電気角６０°幅
の信号が、所定時間（０．４秒間）に何回検出されるか
をカウントし、この回数によりロータの回転数を判定す
る。ロ−タの回転数が９４min~1 以上であり、正回転時
のロータ磁極位置検出信号のパターンと一致した場合、
図７に示す正回転時の起動処理を行う。
電気角のロータ磁極位置検出信号を１相分として、他の
相についても同様に作成した３相分のロータ磁極位置検
出信号と、あらかじめ回転数設定回路１１に設定してあ
るファンモータ運転時の回転方向（正回転）のロータ磁
極位置信号パターン（図示せず）との照合を行い、また
図５に示すロータ位置検出信号（ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ）の
Ｇ部のような信号の立上りと立下がりの電気角６０°幅
の信号が、所定時間（０．４秒間）に何回検出されるか
をカウントし、この回数によりロータの回転数を判定す
る。ロ−タの回転数が９４min~1 以上であり、正回転時
のロータ磁極位置検出信号のパターンと一致した場合、
図７に示す正回転時の起動処理を行う。
【００２８】上記加速処理とは、上記同期始動時に予め
定められた回転数でファンモータを回転している状態か
ら、前記位置検出回路の出力によるロータ磁極位置に応
じてドライブ信号を出力し、パワー素子をＯＮ／ＯＦＦ
すると共に、電流を徐々に大きくしてロータの回転数を
所定の回転数まで加速する制御である。また、速度制御
とは、目標とする回転数を維持する制御であり、風が吹
き付けた場合、若しくは、熱交換器を通過する通風抵抗
が変化した場合などの外乱が加わった場合に、上記磁極
位置検出信号によって回転数を判定し、目標の回転数に
なるように電流若しくは電圧を増減制御する。
定められた回転数でファンモータを回転している状態か
ら、前記位置検出回路の出力によるロータ磁極位置に応
じてドライブ信号を出力し、パワー素子をＯＮ／ＯＦＦ
すると共に、電流を徐々に大きくしてロータの回転数を
所定の回転数まで加速する制御である。また、速度制御
とは、目標とする回転数を維持する制御であり、風が吹
き付けた場合、若しくは、熱交換器を通過する通風抵抗
が変化した場合などの外乱が加わった場合に、上記磁極
位置検出信号によって回転数を判定し、目標の回転数に
なるように電流若しくは電圧を増減制御する。
【００２９】正回転であると回転数設定回路１１が判断
したときの処理は、通常の起動方法である位置決め及び
低周波の同期運転を行わずブラシレス運転を行ない、起
動処理を終了し、継続して負荷の大きさに応じて回転数
を制御するブラシレス運転を行う。ブラシレス運転への
切換え時、パワ−素子（スイッチング素子）３をオンさ
せてモータ巻線に電流を通電すると、図３に示すＡ部の
モータ巻線の端子電圧が急上昇し、逆起電力によりロー
タ磁極位置を検出している位置検出回路１２のＤ部電
圧、Ｅ部電圧が位置検出回路１２に使用しているコンパ
レータの電源１２Ｖに達するため、Ｅ部電圧とＤ部電圧
の比較ができなくなり、位置検出回路１２から出力され
るロータ位置検出信号が乱れる。この乱れたロータ位置
検出信号に対して、モータ巻線に電流の通電を行うと、
ロータ位置に対して回転方向と逆向きにトルクのはたら
く回転磁界を発生させたり、回転方向にトルクのはたら
く回転磁界を発生するため、ロータの回転が安定せず回
転磁界に対してロータの位置が脱調し、回転が停止す
る。
したときの処理は、通常の起動方法である位置決め及び
低周波の同期運転を行わずブラシレス運転を行ない、起
動処理を終了し、継続して負荷の大きさに応じて回転数
を制御するブラシレス運転を行う。ブラシレス運転への
切換え時、パワ−素子（スイッチング素子）３をオンさ
せてモータ巻線に電流を通電すると、図３に示すＡ部の
モータ巻線の端子電圧が急上昇し、逆起電力によりロー
タ磁極位置を検出している位置検出回路１２のＤ部電
圧、Ｅ部電圧が位置検出回路１２に使用しているコンパ
レータの電源１２Ｖに達するため、Ｅ部電圧とＤ部電圧
の比較ができなくなり、位置検出回路１２から出力され
るロータ位置検出信号が乱れる。この乱れたロータ位置
検出信号に対して、モータ巻線に電流の通電を行うと、
ロータ位置に対して回転方向と逆向きにトルクのはたら
く回転磁界を発生させたり、回転方向にトルクのはたら
く回転磁界を発生するため、ロータの回転が安定せず回
転磁界に対してロータの位置が脱調し、回転が停止す
る。
【００３０】このため、正回転であると回転数設定回路
１１が判断したとき、ロータの磁極位置検出信号により
回転数設定回路１１からドライブ回路２を駆動させるド
ライブ信号の出力を行う。また、回転数設定回路１１よ
り出力されるデジタル信号をデューティ指令回路にてア
ナログ信号に変換したチョッパ基準信号の初期値を、三
角波発生回路より出力される三角波信号よりも低い電圧
として、チョッパ回路５より出力されるチョッパ信号を
停止させた状態から転流するにしたがってチョッパ基準
信号を上昇させて、チョッパ信号のデューティを制御
し、このチョッパ信号によりドライブ回路２及びパワー
素子（スイッチング素子）３を駆動してモータに通電す
る電流を制限する。これにより、正回転のブラシレス運
転への切換え時は、パワー素子(スイッチング素子)３の
上ア−ム（Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3）を駆動させ、下ア−ム（Ｑ
4、Ｑ5、Ｑ6）はチョッパ信号が出力されないため停止
状態となり、モータ巻線には電圧が印加され、電流は位
置検出回路１２及びパワー素子(スイッチング素子)３の
ベース電流のみが流れる。
１１が判断したとき、ロータの磁極位置検出信号により
回転数設定回路１１からドライブ回路２を駆動させるド
ライブ信号の出力を行う。また、回転数設定回路１１よ
り出力されるデジタル信号をデューティ指令回路にてア
ナログ信号に変換したチョッパ基準信号の初期値を、三
角波発生回路より出力される三角波信号よりも低い電圧
として、チョッパ回路５より出力されるチョッパ信号を
停止させた状態から転流するにしたがってチョッパ基準
信号を上昇させて、チョッパ信号のデューティを制御
し、このチョッパ信号によりドライブ回路２及びパワー
素子（スイッチング素子）３を駆動してモータに通電す
る電流を制限する。これにより、正回転のブラシレス運
転への切換え時は、パワー素子(スイッチング素子)３の
上ア−ム（Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3）を駆動させ、下ア−ム（Ｑ
4、Ｑ5、Ｑ6）はチョッパ信号が出力されないため停止
状態となり、モータ巻線には電圧が印加され、電流は位
置検出回路１２及びパワー素子(スイッチング素子)３の
ベース電流のみが流れる。
【００３１】また、この下ア−ム（Ｑ4、Ｑ5、Ｑ6）の
停止状態を位置検出回路１２の図４に示すＤ部，Ｅ部電
圧が安定する時間保持し、位置検出回路１２Ｄ部とＥ部
電圧の比較ができるようになった時点からチョッパ信号
を出力し、パワー素子(スイッチング素子)３の下アーム
（Ｑ4、Ｑ5、Ｑ6）を駆動してモータ巻線に電流を通電
させる。これにより、正回転時のブラシレス運転への切
換えが安定に行われ、モータをスムーズに指令の回転数
まで加速することができる。
停止状態を位置検出回路１２の図４に示すＤ部，Ｅ部電
圧が安定する時間保持し、位置検出回路１２Ｄ部とＥ部
電圧の比較ができるようになった時点からチョッパ信号
を出力し、パワー素子(スイッチング素子)３の下アーム
（Ｑ4、Ｑ5、Ｑ6）を駆動してモータ巻線に電流を通電
させる。これにより、正回転時のブラシレス運転への切
換えが安定に行われ、モータをスムーズに指令の回転数
まで加速することができる。
【００３２】次に、逆回転時について図１を用いて、正
回転時と同様に説明する。正回転時のロータ磁極位置検
出信号パターンと、位置検出回路１２より回転数設定回
路１１に入力されたロータ磁極位置検出信号とが一致し
ない場合、または、回転数が９４min~1 未満のときにフ
ァンモータ運転時の回転方向と逆回転方向のロータ磁極
位置検出信号パターンとの照合を行い、６０°幅の信号
よりロータの回転数が４３min~1 以上であるか否かの判
断を行う。この回転数が４３min~1 以上であり、逆回転
方向のロータ磁極位置検出信号パターンと一致した場合
に、図６に示す逆回転時の起動処理（ブレ−キ、ロ−タ
停止、同期始動の順）を行う。
回転時と同様に説明する。正回転時のロータ磁極位置検
出信号パターンと、位置検出回路１２より回転数設定回
路１１に入力されたロータ磁極位置検出信号とが一致し
ない場合、または、回転数が９４min~1 未満のときにフ
ァンモータ運転時の回転方向と逆回転方向のロータ磁極
位置検出信号パターンとの照合を行い、６０°幅の信号
よりロータの回転数が４３min~1 以上であるか否かの判
断を行う。この回転数が４３min~1 以上であり、逆回転
方向のロータ磁極位置検出信号パターンと一致した場合
に、図６に示す逆回転時の起動処理（ブレ−キ、ロ−タ
停止、同期始動の順）を行う。
【００３３】図９に、同期始動時のロ−タ磁極位置と回
転磁界の位相を示し、図１０にブレ−キ時のロ−タ磁極
位置と回転磁界の位相を示す。
転磁界の位相を示し、図１０にブレ−キ時のロ−タ磁極
位置と回転磁界の位相を示す。
【００３４】上記図６に示されるように逆転であると回
転数設定回路１１が判断したときの処理を以下に詳述す
る。このとき、回転数設定回路１１は同時にロ−タ磁極
位置検出信号によりロータの回転数を判定する。この判
定した回転数に応じて、あらかじめ回転数設定回路１１
内部に設定してある減速レートの同期運転パターン（ブ
レ−キパタ−ン）を使用し、同期運転（ブレ−キ動作）
を行う。この同期運転は、回転数の磁極位置に同期する
ように、図６に示す傾斜したインバ−タ電流をモ−タに
印加し、継続して電流を最も大きく、若しくは適宜大き
な電流を印加することにより、減速レートの同期運転を
行うようにする。
転数設定回路１１が判断したときの処理を以下に詳述す
る。このとき、回転数設定回路１１は同時にロ−タ磁極
位置検出信号によりロータの回転数を判定する。この判
定した回転数に応じて、あらかじめ回転数設定回路１１
内部に設定してある減速レートの同期運転パターン（ブ
レ−キパタ−ン）を使用し、同期運転（ブレ−キ動作）
を行う。この同期運転は、回転数の磁極位置に同期する
ように、図６に示す傾斜したインバ−タ電流をモ−タに
印加し、継続して電流を最も大きく、若しくは適宜大き
な電流を印加することにより、減速レートの同期運転を
行うようにする。
【００３５】この減速を始めるとき、図９に示すロータ
磁極の中心と、ステ−タの回転磁界の中心との位相がず
れていても、図１０に示すようにロータの磁界にステ−
タの回転磁界と同期しようとする力（同期化力）が作用
し、ロータ磁極の中心と回転磁界の中心が除々に一致す
るように作用し、図９に示す負荷トルクに応じて図９に
示す内部相差角θをほぼ一定に保ちながらロータの回転
を減速させる。この時のモータ巻線電流は、実施例で
は、最大の電流を流し、最大のトルクを発生させている
が、適宜の大きな電流を流せばよいことはことは云うま
でもない。この動作により、起動前に逆転していたファ
ンモ−タの回転を停止させ、正回転方向の同期始動、こ
の始動後、ブラシレス運転に切り換えてモ−タ起動処理
を終了させ、継続して負荷に応じた回転数にするブラシ
レス運転を行う。
磁極の中心と、ステ−タの回転磁界の中心との位相がず
れていても、図１０に示すようにロータの磁界にステ−
タの回転磁界と同期しようとする力（同期化力）が作用
し、ロータ磁極の中心と回転磁界の中心が除々に一致す
るように作用し、図９に示す負荷トルクに応じて図９に
示す内部相差角θをほぼ一定に保ちながらロータの回転
を減速させる。この時のモータ巻線電流は、実施例で
は、最大の電流を流し、最大のトルクを発生させている
が、適宜の大きな電流を流せばよいことはことは云うま
でもない。この動作により、起動前に逆転していたファ
ンモ−タの回転を停止させ、正回転方向の同期始動、こ
の始動後、ブラシレス運転に切り換えてモ−タ起動処理
を終了させ、継続して負荷に応じた回転数にするブラシ
レス運転を行う。
【００３６】次に、停止時について図１により説明す
る。逆回転時のロータ磁極位置検出信号のパターンと、
回転数設定回路１１に位置検出回路１２より入力された
ロータ磁極位置検出信号が一致しない時、また回転数が
４３min~1 未満のとき図８に示すモータ巻線２相に電流
を流し、ロータ磁極の中心と回転磁界の中心とを位置決
めしてから、次に同期始動させた後、ブラシレス運転に
切り換えて起動処理を終了し、その後負荷に応じたブラ
シレス運転を行う。
る。逆回転時のロータ磁極位置検出信号のパターンと、
回転数設定回路１１に位置検出回路１２より入力された
ロータ磁極位置検出信号が一致しない時、また回転数が
４３min~1 未満のとき図８に示すモータ巻線２相に電流
を流し、ロータ磁極の中心と回転磁界の中心とを位置決
めしてから、次に同期始動させた後、ブラシレス運転に
切り換えて起動処理を終了し、その後負荷に応じたブラ
シレス運転を行う。
【００３７】実施例によれば、位置検出回路の出力信号
によって、ファンモ−タの回転方向、または、回転周期
を検出する手段を備えたので、ファンモ−タの起動前の
ファンモ−タの回転情報を得ることが可能である。これ
によって、ファンモ−タの起動前に、通常運転時の回転
方向と反対方向に回転（逆転）しているときには前記ス
イッチング素子をＯＮ／ＯＦＦし、ファンモ−タを減
速、停止し、その後、通常運転時の回転方向に回転する
ようにスイッチング素子を適宜導通遮断して起動する起
動手段を設けたので、空気調和機のファンの風の吹き出
し方向に対して反対方向に風が吹いた場合でも、ファン
を起動できる効果がある。
によって、ファンモ−タの回転方向、または、回転周期
を検出する手段を備えたので、ファンモ−タの起動前の
ファンモ−タの回転情報を得ることが可能である。これ
によって、ファンモ−タの起動前に、通常運転時の回転
方向と反対方向に回転（逆転）しているときには前記ス
イッチング素子をＯＮ／ＯＦＦし、ファンモ−タを減
速、停止し、その後、通常運転時の回転方向に回転する
ようにスイッチング素子を適宜導通遮断して起動する起
動手段を設けたので、空気調和機のファンの風の吹き出
し方向に対して反対方向に風が吹いた場合でも、ファン
を起動できる効果がある。
【００３８】また、通常運転時の回転方向と同一方向に
回転しているときには、ファンモ−タを停止することな
く前記位置検出回路の出力信号に応じて順次回転方向に
前記スイッチング素子を適宜導通遮断し、ファンモ−タ
を起動する起動手段を設けたので、空気調和機のファン
の風の吹き出し方向に対して同一方向に風が吹いた場合
でも、ファンを起動できる効果がある。ファンモ−タの
運転中（起動後）に、モ−タに対する負荷が変動してロ
−タが脱調し、ファンモ−タの回転が停止したならば、
再起動動作を行う手段を設けたので、突風が吹いた場合
でも、ファンを起動できる効果がある。
回転しているときには、ファンモ−タを停止することな
く前記位置検出回路の出力信号に応じて順次回転方向に
前記スイッチング素子を適宜導通遮断し、ファンモ−タ
を起動する起動手段を設けたので、空気調和機のファン
の風の吹き出し方向に対して同一方向に風が吹いた場合
でも、ファンを起動できる効果がある。ファンモ−タの
運転中（起動後）に、モ−タに対する負荷が変動してロ
−タが脱調し、ファンモ−タの回転が停止したならば、
再起動動作を行う手段を設けたので、突風が吹いた場合
でも、ファンを起動できる効果がある。
【００３９】ファンモ−タの起動前にファンの回転状態
を検出し、適切な起動方式を用いることにより、センサ
−を不要とした位置検出回路１２によるブラシレス直流
電動機を空気調和機用ファンモ−タとして使用でき、フ
ァンモ−タの起動を安定に行うことができる。また、こ
のブラシレスファンモ−タ制御回路を使用することによ
り、空気調和機の駆動部品を直流電流、又は直流電圧で
駆動することができ、空気調和機の効率を向上させるこ
とが可能となる。さらに、本実施例のホール素子或いは
発信コイル等を有する位置検出手段を用いることなく、
上記風の影響を考慮したブラシレスファンモータを、空
気調和機に採用することが可能となる。これによって、
直流モータを用いた冷媒圧縮機と組み合わせて、装置全
体を直流電力で安定して運転制御できる空気調和機を提
供することもできる。
を検出し、適切な起動方式を用いることにより、センサ
−を不要とした位置検出回路１２によるブラシレス直流
電動機を空気調和機用ファンモ−タとして使用でき、フ
ァンモ−タの起動を安定に行うことができる。また、こ
のブラシレスファンモ−タ制御回路を使用することによ
り、空気調和機の駆動部品を直流電流、又は直流電圧で
駆動することができ、空気調和機の効率を向上させるこ
とが可能となる。さらに、本実施例のホール素子或いは
発信コイル等を有する位置検出手段を用いることなく、
上記風の影響を考慮したブラシレスファンモータを、空
気調和機に採用することが可能となる。これによって、
直流モータを用いた冷媒圧縮機と組み合わせて、装置全
体を直流電力で安定して運転制御できる空気調和機を提
供することもできる。
【００４０】また、空気調和機の運転上、熱交換器の熱
交換に必要十分な風が吹いている場合に、風の風量を利
用して、ファンモータへの通電を行なわないようにする
ことにより、ファンモ−タ及び、空気調和機全体の運転
効率を向上させることが可能となる。尚、上記実施例
は、空気調和機の室外機に採用した場合で説明したが、
室内機にも採用すれば、室外機と室内機を直流電力で制
御できることになり、制御回路が簡略化できると共に安
定して運転制御できる空気調和機を提供できると共にフ
ァンモータの供用による量産効果で原価低減ができる。
交換に必要十分な風が吹いている場合に、風の風量を利
用して、ファンモータへの通電を行なわないようにする
ことにより、ファンモ−タ及び、空気調和機全体の運転
効率を向上させることが可能となる。尚、上記実施例
は、空気調和機の室外機に採用した場合で説明したが、
室内機にも採用すれば、室外機と室内機を直流電力で制
御できることになり、制御回路が簡略化できると共に安
定して運転制御できる空気調和機を提供できると共にフ
ァンモータの供用による量産効果で原価低減ができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
−タケ−ス内に永久磁石を有するロ−タとステ−タが備
えられたブラシレスモ−タを用いたファンを具えた空気
調和機において、風等の外乱によって起動時のモ−タに
加わるトルクの変動による脱調、及び逆回転が防止で
き、ファンモ−タの起動を安定に行うことができる。
−タケ−ス内に永久磁石を有するロ−タとステ−タが備
えられたブラシレスモ−タを用いたファンを具えた空気
調和機において、風等の外乱によって起動時のモ−タに
加わるトルクの変動による脱調、及び逆回転が防止で
き、ファンモ−タの起動を安定に行うことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す制御ブロック図
【図２】本発明の一実施例を示す回路ブロック図
【図３】本発明の一実施例を示す位置検出回路図
【図４】本発明の一実施例の位置検出回路の各部波形図
【図５】本発明の一実施例を示すパワ−素子の駆動タイ
ミング図
ミング図
【図６】本発明の一実施例を示す逆回転時の起動パター
ン図
ン図
【図７】本発明の一実施例を示す正回転時の起動パター
ン図
ン図
【図８】本発明の一実施例を示す通常時（回転停止時）
起動パターン図
起動パターン図
【図９】本発明の一実施例の同期運転時の位相を示す図
【図１０】本発明の一実施例の同期運転時の同期化力を
示す図
示す図
【図１１】従来技術の無整流子モ−タの駆動回路の基本
的な例を示す回路図
的な例を示す回路図
【図１２】従来技術のステ−タ巻線に誘起される電圧波
形図
形図
【図１３】図１１を改良した例を示す回路図
【図１４】図１３に示すステ−タ巻線に誘起される電圧
波形
波形
【図１５】従来技術の無整流子モ−タの駆動回路の一例
を示す回路図
を示す回路図
【図１６】従来技術のステ−タ巻線とロ−タの位置関係
図
図
【図１７】従来技術のステ−タ巻線とロ−タの位置関係
図
図
【図１８】従来技術のステ−タ巻線とロ−タの位置関係
図
図
【図１９】従来技術のステ−タ巻線とロ−タの位置関係
図
図
１…整流回路，２…ドライブ回路，３…パワ−素子（ス
イッチング素子），４…ファンモ−タ，５…チョッパ回
路，６…三角波発生回路，７…電流制限回路，８…過電
流保護回路，９…フィルタ回路，１０…デュ−ティ指令
回路，１１…回転数設定回路，１２…位置検出回路，１
３…内部電源，
イッチング素子），４…ファンモ−タ，５…チョッパ回
路，６…三角波発生回路，７…電流制限回路，８…過電
流保護回路，９…フィルタ回路，１０…デュ−ティ指令
回路，１１…回転数設定回路，１２…位置検出回路，１
３…内部電源，
フロントページの続き (72)発明者 荒川 道久 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 小野 智 栃木県下都賀郡大平町大字富田709番地の ２株式会社日立栃木エレクトロニクス内 (72)発明者 寺内 英樹 栃木県下都賀郡大平町大字富田709番地の ２株式会社日立栃木エレクトロニクス内 (72)発明者 和久井 豊光 栃木県下都賀郡大平町大字富田709番地の ２株式会社日立栃木エレクトロニクス内
Claims (7)
- 【請求項１】圧縮機と、熱交換器と、この熱交換器に送
風するファンと、このファンを駆動するブラシレスファ
ンモ−タを備えた空気調和機において、ブラシレスファ
ンモ−タ内のロ−タ磁極の回転によりステ−タ巻線に誘
起する巻線電圧を用いてロ−タ磁極位置を検出する位置
検出回路と、この位置検出回路が検出したロ−タ磁極位
置に応じて上記ステ−タ巻線に通流させる電流を導通遮
断する複数のスイッチング素子とを備え、前記ブラシレ
スファンモ−タのステ−タ巻線に導通開始させる起動の
前に、ファンの回転の有無及び回転している場合の回転
方向を検出し、ファンの回転方向の正回転、逆回転、若
しくは、停止の３つの状態を判定し、これに対応したモ
−ドで起動を行うようにする起動モ−ド選択手段を備え
たことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項２】圧縮機と熱交換器と、この熱交換器に送風
するファンと、このファンを駆動するブラシレスファン
モ−タを備えた空気調和機において、ブラシレスファン
モ−タ内のロ−タ磁極の回転によりステ−タ巻線に誘起
する巻線電圧を用いてロ−タ磁極位置を検出する位置検
出回路と、この位置検出回路が検出したロ−タ磁極位置
に応じて上記ステ−タ巻線に通流させる電流を導通遮断
する複数のスイッチング素子とを備え、前記ブラシレス
ファンモ−タのステ−タ巻線に導通開始させる起動の前
に、通常運転時の回転方向と反対方向に回転していると
きに前記スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦし、ファンモ
−タを減速、停止し、その後、通常運転時の回転方向に
回転するようにスイッチング素子を適宜導通遮断して起
動する起動手段を設けたことを特徴とするファンモ−タ
を備えた空気調和機。 - 【請求項３】圧縮機と熱交換器と、この熱交換器に送風
するファンと、このファンを駆動するブラシレスファン
モ−タを備えた空気調和機において、ブラシレスファン
モ−タ内のロ−タ磁極の回転によりステ−タ巻線に誘起
する巻線電圧を用いてロ−タ磁極位置を検出する位置検
出回路と、この位置検出回路が検出したロ−タ磁極位置
に応じて上記ステ−タ巻線に通流させる電流を導通遮断
する複数のスイッチング素子とを備え、前記ブラシレス
ファンモ−タのステ−タ巻線に導通開始させる起動の前
に、通常運転時の回転方向と同一方向に回転していると
きにファンモ−タを停止することなく前記位置検出回路
の出力信号に応じて順次回転方向に前記スイッチング素
子を適時導通遮断しファンモ−タを起動する起動手段を
設けたことを特徴とするファンモ−タを備えた空気調和
機。 - 【請求項４】圧縮機と熱交換器と、この熱交換器に送風
するファンと、このファンを駆動するブラシレスファン
モ−タを備えた空気調和機において、ブラシレスファン
モ−タ内のロ−タ磁極の回転によりステ−タ巻線に誘起
する巻線電圧を用いてロ−タ磁極位置を検出する位置検
出回路と、この位置検出回路が検出したロ−タ磁極位置
に応じて上記ステ−タ巻線に通流させる電流を導通遮断
する複数のスイッチング素子とを備え、前記ブラシレス
ファンモ−タのステ−タ巻線に導通開始させる起動の前
に、通常運転時の回転方向と反対方向に回転していると
きに前記スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦし、ファンモ
−タを減速、停止し、その後、通常運転時の回転方向に
回転するようにスイッチング素子を適時導通遮断して起
動する起動手段と、通常運転時の回転方向と同一方向に
回転しているときにファンモ−タを停止することなく前
記位置検出回路の出力信号に応じて順次回転方向に前記
スイッチング素子を適時導通遮断しファンモ−タを起動
する起動手段を設けたことを特徴とするファンモ−タを
備えた空気調和機。 - 【請求項５】ファンモ−タの起動前のファンモ−タの回
転情報として、前記位置検出回路の出力信号によって、
ファンモ−タの回転方向、または、回転周期を検出する
手段を備えたことを特徴とする請求項２、若しくは、請
求項３のファンモ−タを備えた空気調和機。 - 【請求項６】請求項２、請求項３、若しくは、請求項４
のファンモ−タが起動した後、モ−タに対する負荷の変
動によりロ−タが脱調し、ファンモ−タの回転が停止し
たならば、再起動動作を行う手段を備えたことを特徴と
するファンモ−タを備えた空気調和機。 - 【請求項７】圧縮機と熱交換器と、この熱交換器に送風
するファンと、このファンを駆動するブラシレスファン
モ−タを備えた空気調和機において、前記空気調和機の
駆動部品を直流電流、又は直流電圧で駆動する構成を特
徴とする請求項１の空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128522A JPH07337080A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128522A JPH07337080A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07337080A true JPH07337080A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14986831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6128522A Pending JPH07337080A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH07337080A (ja) |
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