JPH1175386A - 永久磁石モータ及びその制御方法 - Google Patents

永久磁石モータ及びその制御方法

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JPH1175386A
JPH1175386A JP10178682A JP17868298A JPH1175386A JP H1175386 A JPH1175386 A JP H1175386A JP 10178682 A JP10178682 A JP 10178682A JP 17868298 A JP17868298 A JP 17868298A JP H1175386 A JPH1175386 A JP H1175386A
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JP
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motor
armature winding
rotor
power supply
protection device
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JP10178682A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Futami
俊彦 二見
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 余分な配線や端子を設ける必要もなく、簡単
な構成で小形化を容易なものとした保護装置を備えたブ
ラシレスDCモータを提供する。 【解決手段】 電力供給線34u,34v,34wを通
じてモータ駆動回路部33から三相の電力をモータ部3
2に供給し、モータ部32の電機子巻線35u,35
v,35wを順次励磁してロータを回転させるもので、
ロータの回転にともない電機子巻線35u,35v,3
5wに誘起される誘起電圧を検出することでロータ位置
検出を行い、これにより電機子巻線35u,35v,3
5wの通電相を切り替えてロータを継続して回転駆動す
るよう構成すると共に、電力供給線34uの途中に温度
により動作する保護装置43を直列に設け、さらに保護
装置43が開動作することによって電機子巻線35uの
誘起電圧が検出されない場合にモータ部32への電力供
給が停止するようにしたことで、構成が簡単になり小形
化が容易なものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、保護装置を備えた
永久磁石モータ及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、永久磁石モータ、例えばブラシレ
スDCモータあるいはこれを搭載した機器である空調機
等の圧縮機は、モータの過電流やモータあるいは機器の
温度過昇を防止する保護装置を備えている。そして過電
流を防止する保護装置は、一般的にはブラシレスDCモ
ータのモータ部を駆動制御するモータ駆動回路部に設け
られていて、保護装置により過電流を検出すると、検出
結果に基づきモータを駆動するためのスイッチング素子
をOFFさせ、過電流がモータの巻線に流れないように
している。
【0003】一方、温度過昇を防止する保護装置を備え
たものは次ぎのように構成されている。すなわち、図6
は従来の温度過昇防止用の保護装置を備えたブラシレス
DCモータの回路図であり、図6において、ブラシレス
DCモータ1は、モータ部2、モータ駆動回路部3を備
えて構成されている。このブラシレスDCモータ1で
は、単相交流電源4から供給された単相交流がモータ駆
動回路部3の図示しない直流変換回路で直流変換され、
さらに駆動制御回路5の制御のもとスイッチング素子6
により三相に変換され、3本の電力供給線7の通電する
線を順次切り替えるようにしながらモータ部2に供給さ
れる。
【0004】またモータ部2には温度過昇防止用の保護
装置8の例えば温度ヒュ一ズあるいはバイメタル式サー
モスタットでなる温度過昇防止器9が設けられ、この温
度過昇防止器9の動作出力が信号線10を介して駆動制
御回路5に入力されるようになっている。そして保護装
置8が温度過昇を検出して開動作すると、これにともな
い駆動制御回路5によってスイッチング素子部6がOF
Fされ、ブラシレスDCモータ1の回転が停止するよう
になっている。
【0005】また、上記の過電流を防止する保護装置や
温度過昇を防止する保護装置では、それぞれ保護装置の
出力をモータ駆動回路部に入力するようにし、スイッチ
ング素子部の動作を制御するようにしてブラシレスDC
モータの回転を停止させている。この場合、保護装置を
3本の電力供給線のうちの1本の電力供給線の途中に直
接挿入し、過電流や温度過昇の異常時に電力供給線を流
れる電流を直接遮断することも考えられるが、直流を三
相に変換して運転がなされているブラシレスDCモータ
では1本の電力供給線の電流遮断だけでは欠相運転にな
る虞がある。
【0006】このため、保護装置を電力供給線に挿入し
て電流を遮断するようにする場合には、次ぎのように構
成して行われる。すなわち、図7は従来の電力供給線に
保護装置が挿入されたブラシレスDCモータの回路図で
あり、図7において、ブラシレスDCモータ11は、モ
ータ部12、モータ駆動回路部13を備えて構成されて
いる。このブラシレスDCモータ11では、単相交流電
源4から供給された単相交流はモータ駆動回路部13の
図示しない直流変換回路で直流変換され、さらに同じく
図示しない駆動制御回路の制御のもとスイッチング素子
により三相に変換され、3本の電力供給線7の通電する
線を順次切り替えるようにしながらモータ部12に供給
される。
【0007】またモータ部12は、固定側の所定位置に
配置され三相に変換された電流がそれぞれ流れる電機子
巻線14が星型結線されており、さらに中性点と各電機
子巻線14の中性点側端との間には、両者の間を同時に
遮断する、例えば過電流防止用の保護装置15が直接挿
入されている。そして、このように構成されたもので
は、保護装置15が過電流を検出して開動作すると、こ
れにともない星型結線された各電機子巻線14と中性点
の間が同時に開状態となってブラシレスDCモータ11
の回転が停止するようになっている。なお、保護装置1
5が温度過昇防止用のものである場合には、温度過昇を
検出して開動作すると、これにより同様にブラシレスD
Cモータ11の回転が停止することになる。
【0008】さらに、従来のブラシレスDCモータを搭
載した空調機等の圧縮機について、要部を一部断面にし
て示す図8の側面図により説明する。図8において、圧
縮機21はケース22内に図示しない圧縮機本体部と、
これを駆動するブラシレスDCモータ23のモータ部2
とを収納しており、ブラシレスDCモータ23の回転軸
24と圧縮機本体部の駆動軸とが直結されている。また
モータ部2の電機子巻線14から導出された口出し線2
5は、ケース22に固定された密封端子部26を介して
電力供給線7に固着されている。また、モータ部2の電
機子巻線14の外面には温度過昇防止用の保護装置8の
温度過昇防止器9が取り付けられており、この温度過昇
防止器9のリード線27は、密封端子部28を介して信
号線10に固着されている。
【0009】このように構成されているので、単相交流
電源4から供給された単相交流がモータ駆動回路部3の
図示しない直流変換回路で直流変換され、さらに駆動制
御回路5の制御のもとスイッチング素子6により三相に
変換され、3本の電力供給線7の通電する線を順次切り
替えるようにしながら口出し線25を介しモータ部2に
供給される。これによりモータ部2が駆動制御回路5に
よる所定の制御のもとに回転動作し、圧縮機本体部を駆
動して圧縮機21の所定の動作が実行される。そして、
温度過昇防止器9が温度過昇を検出し保護装置8が開動
作すると、これにともない駆動制御回路5によってスイ
ッチング素子6がOFFされ、モータの回転が停止する
ようになっている。
【0010】しかしながら上記のような従来技術では、
保護装置8をモータ駆動回路部3とモータ部2との間に
設けたブラシレスDCモータ1,23において、例えば
駆動制御回路5の回路基板に過電流を検出し電流を制限
したり遮断する部品や回路を設けたり、またモータ部2
に温度過昇防止器9を設けると共に電力供給線7以外に
保護装置8の信号線10等を設けたりしなければならな
い。さらに、圧縮機21にブラシレスDCモータ23を
用い、ケース22内にモータ部2を収納した構成のもの
では、電機子巻線14の口出し線25と電力供給線7と
の電気的接続のために、ケース22の内外の接続を行う
密閉端子部26を設ける必要がある。
【0011】このような点からも、圧縮機21やこれを
搭載する空調機等の機器においては限られたスペース内
にこれらを設けなければならず、ブラシレスDCモータ
1,23自体あるいは圧縮機21やこれを搭載する機器
の小形化を困難にしている。
【0012】またさらに、電力供給線7を直接遮断する
ものでは、3本の電力供給線7のうちの1本の電力供給
線7のみを遮断する保護装置8を使用した場合には、欠
相の異常運転となる。一方、欠相運転を回避するため
に、ブラシレスDCモータ11のモータ部12の星型結
線された各電機子巻線14の中性点に保護装置15を直
接挿入して3つの電機子巻線14を同時に遮断するもの
では、保護装置15が複雑で大形となり、高価なものと
なってしまう。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、モータ部への電力供給線
の少なくとも1つの電力供給線の途中に、欠相運転を生
じずに遮断するよう保護装置を設け、保護装置のために
余分な配線や端子を設ける必要がないようにし、また構
成が複雑でなく、小形化を容易なものとした永久磁石モ
ータ及びその制御方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の永久磁石モータ
及びその制御方法は、モータ部の電機子巻線に電力供給
線を介しモータ駆動回路部から電力供給を行い、電機子
巻線を順次励磁することによりロータを回転させるよう
構成した永久磁石モータの制御方法において、電力供給
線の中間部に前記モータ部の保護装置を直列に介設する
と共に該保護装置が開動作することによって電機子巻線
の駆動信号が検出されない場合に、モータ部への電力供
給が停止するようにしたことを特徴とする方法であり、
また、電機子巻線を順次励磁してロータを回転させるよ
う構成したモータ部と、このモータ部の電機子巻線に電
力を供給するモータ駆動回路部と、このモータ駆動回路
部から電機子巻線に電力を供給する電力供給線を備え、
ロータの回転にともない電機子巻線に誘起される誘起電
圧を検出することによってロータ位置検出を行い、かつ
該ロータ位置検出結果に基づいて電機子巻線の通電相を
切り替えてロータを継続して回転駆動するよう構成する
と共に、電力供給線の中間部に温度により動作する保護
装置を直列に介設し、さらに保護装置が開動作すること
により電機子巻線の誘起電圧が検出されない場合にモー
タ部への電力供給を停止する手段を備えてなることを特
徴とするものであり、また、電機子巻線を順次励磁して
ロータを回転させるよう構成したモータ部と、このモー
タ部の電機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路部
と、このモータ駆動回路部から電機子巻線に電力を供給
する電力供給線を備え、ロータの回転にともない電機子
巻線に誘起される誘起電圧を検出することによってロー
タ位置検出を行い、かつ該ロータ位置検出結果に基づい
て電機子巻線の通電相を切り替えてロータを継続して回
転駆動するよう構成すると共に、電力供給線の中間部に
電流により動作する保護装置を直列に介設し、さらに保
護装置が開動作することにより電機子巻線の誘起電圧が
検出されない場合にモータ部への電力供給を停止する手
段を備えてなることを特徴とするものであり、また、電
機子巻線を順次励磁してロータを回転させるよう構成し
たモータ部と、このモータ部の電機子巻線に電力を供給
するモータ駆動回路部と、このモータ駆動回路部から電
機子巻線に電力を供給する電力供給線を備え、ロータの
回転にともない電機子巻線に誘起される誘起電圧を検出
することによってロータ位置検出を行い、かつ該ロータ
位置検出結果に基づいて電機子巻線の通電相を切り替え
てロータを継続して回転駆動するよう構成すると共に、
電力供給線の中間部に温度と電流の双方により動作する
保護装置を直列に介設し、さらに保護装置が開動作する
ことにより電機子巻線の誘起電圧が検出されない場合に
モータ部への電力供給を停止する手段を備えてなること
を特徴とするものであり、また、電機子巻線を順次励磁
してロータを回転させるよう構成したモータ部と、この
モータ部の電機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路
部と、このモータ駆動回路部から電機子巻線に電力を供
給する電力供給線を備え、また電機子巻線に各々流れる
電流から電流位相信号を得、かつ該電流位相信号に基づ
いてモータ駆動回路部から電機子巻線に加えられる電圧
が該電機子巻線に流れる電流に対し所定位相となるよう
に制御し、ロータを継続して回転駆動するよう構成する
と共に、電力供給線の中間部に温度により動作する保護
装置を直列に介設し、さらに保護装置が開動作すること
により電機子巻線から電流位相信号が検出されない場合
にモータ部への電力供給を停止する手段を備えてなるこ
とを特徴とするものであり、また、電機子巻線を順次励
磁してロータを回転させるよう構成したモータ部と、こ
のモータ部の電機子巻線に電力を供給するモータ駆動回
路部と、このモータ駆動回路部から電機子巻線に電力を
供給する電力供給線を備え、また電機子巻線に各々流れ
る電流から電流位相信号を得、かつ該電流位相信号に基
づいてモータ駆動回路部から電機子巻線に加えられる電
圧が該電機子巻線に流れる電流に対し所定位相となるよ
うに制御し、ロータを継続して回転駆動するよう構成す
ると共に、電力供給線の中間部に電流により動作する保
護装置を直列に介設し、さらに保護装置が開動作するこ
とにより電機子巻線から電流位相信号が検出されない場
合にモータ部への電力供給を停止する手段を備えてなる
ことを特徴とするものであり、また、電機子巻線を順次
励磁してロータを回転させるよう構成したモータ部と、
このモータ部の電機子巻線に電力を供給するモータ駆動
回路部と、このモータ駆動回路部から電機子巻線に電力
を供給する電力供給線を備え、また電機子巻線に各々流
れる電流から電流位相信号を得、かつ該電流位相信号に
基づいてモータ駆動回路部から電機子巻線に加えられる
電圧が該電機子巻線に流れる電流に対し所定位相となる
ように制御し、ロータを継続して回転駆動するよう構成
すると共に、電力供給線の中間部に温度と電流の双方に
より動作する保護装置を直列に介設し、さらに保護装置
が開動作することにより電機子巻線から電流位相信号が
検出されない場合にモータ部への電力供給を停止する手
段を備えてなることを特徴とするものであり、さらに、
モータ部が圧縮機を駆動するものであって、保護装置が
モータ部の電機子巻線に取り付けられ、該電機子巻線の
温度により動作するものであることを特徴とするもので
あり、さらに、モータ部が圧縮機を駆動するものであっ
て、保護装置が圧縮機ケース内部に設けられ、該圧縮機
ケース内部温度により動作するものであることを特徴と
するものであり、さらに、モータ部が圧縮機を駆動する
ものであって、保護装置が圧縮機ケースに設けられ、該
圧縮機ケース温度により動作するものであることを特徴
とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0016】先ず、永久磁石モータの第1の実施形態で
あるブラシレスDCモータにおける実施の形態を図1に
より説明する。図1は回路図であり、図1において、ブ
ラシレスDCモータ31は、モータ部32と、これを駆
動制御するモータ駆動回路部33と、このモータ駆動回
路部33とモータ部32とを接続しモータ部32に電力
を供給する3本の電力供給線34u,34v,34wと
を備えて構成される。そしてモータ部32には、図示し
ない固定側の所定位置にそれぞれ装着された電機子巻線
35u,35v,35wと、各電機子巻線35u,35
v,35wがそれぞれ所定のタイミングで順次通電され
励磁されることにより回転駆動される図示しないロータ
とが備えられている。
【0017】またモータ駆動回路部33には、単相交流
電源36から供給された単相交流を直流に変換する直流
変換回路37と、この直流変換回路37から出力された
直流をスイッチング動作によって三相に変換し各電力供
給線34u,34v,34wを通じてモータ部32に出
力するスイッチング素子38と、運転指令に基づきスイ
ッチング素子38に所定のスイッチング動作を行わせる
よう駆動信号を出力する駆動制御回路39と、電力供給
線34u,34v,34wの中間部位40u,40v,
40wに入力側が接続され、ロータの回転により電機子
巻線35u,35v,35wに誘起した電圧からロータ
の位置信号を駆動制御回路39に出力する位置検出回路
41とが備えられている。
【0018】また、3本の電力供給線34u,34v,
34wのうちの1本の電力供給線34uには、その位置
検出回路41の入力側が接続された中間部位40uと、
モータ部32の接続端子42u,42v,42wのうち
の対応する接続端子42uとの間に、例えば電流ヒュー
ズあるいは過電流制限器等の過電流防止器でなる保護装
置43が直列に挿入されている。
【0019】そして、このように構成されたものでは、
通常、単相交流電源36から単相交流が直流変換回路3
7に供給され、直流変換回路37で直流に変換される。
そして直流変換回路37から出力された直流は、運転指
令に基づく駆動制御回路39の駆動信号によるスイッチ
ング素子38のスイッチング動作が行われて三相に変換
され、順次電力供給線34u,34v,34wを流れて
モータ部32の電機子巻線35u,35v,35wに出
力される。三相となった電流が各相の電機子巻線35
u,35v,35wにそれぞれ所定のタイミングで流れ
ることで順次励磁され、ロータが所定速度で回転する。
ロータの回転にともない各相の電機子巻線35u,35
v,35wにロータの回転位置に対応する電圧が誘起
し、誘起電圧はそれぞれの電機子巻線35u,35v,
35wに接続された各電力供給線34u,34v,34
wに加わる。
【0020】そして位置検出回路41には、電力供給線
34u,34v,34wの中間部位40u,40v,4
0wからの電圧が入力される。この入力された電圧に対
し位置検出回路41で検出処理が施され、ロータの回転
にともない電機子巻線35u,35v,35wに誘起し
た電圧に対応する電圧が得られ、さらに得られた電圧を
基にロータの位置信号が形成され、このロータの位置信
号は駆動制御回路39に出力される。ロータの位置信号
が入力された駆動制御回路39では、ロータの位置信号
によってモータ部32の回転状況を運転指令と対比し、
再び駆動信号をスイッチング素子38に出力する。そし
て上記過程を繰り返すことでブラシレスDCモータ31
は所定の運転条件での回転を継続する。
【0021】また、回転中のブラシレスDCモータ31
に何等かの異常が発生して過電流が流れ、これにともな
い保護装置43が作動し、保護装置43が開放状態にな
ると、保護装置43が直列に挿入されている電力供給線
34uが、中間部位40uとモータ部32の接続端子4
2uとの間で断線状態となる。これによりロータの回転
にともない電機子巻線35uに誘起した電圧に対応した
電圧が、位置検出回路41では電力供給線34uから得
られなくなる。この結果、電機子巻線35uに誘起した
電圧に対応するロータの位置信号だけが、位置検出回路
41から駆動制御回路39には入力されなくなり、あら
かじめ設定されたプログラムに従い駆動制御回路39に
よってスイッチング素子38のスイッチング動作がOF
Fされ、モータ部32への電力供給が遮断されて、ブラ
シレスDCモータ31の回転が停止する。
【0022】以上のように、ブラシレスDCモータ31
の回転が、ロータの位置検出をロータの回転にともない
電機子巻線35u,35v,35wに誘起した電圧から
ロータの位置信号を得て行われるものでは、保護装置4
3を、スイッチング素子38からモータ部32に電力を
供給する3本の電力供給線34u,34v,34wの少
なくとも1本、例えば電機子巻線35uに導通する電力
供給線34uの中間部位40uと、モータ部32の接続
端子42uとの間に直列に挿入するだけで、異常発生で
過電流が保護装置43に流れて開放状態になると、電力
供給線34uだけからロータの位置信号が得られなくな
り、スイッチング素子38の動作をOFFし、ブラシレ
スDCモータ31の回転を停止させることができ、保護
装置43のための新たな配線や端子を余分に設ける必要
がなく簡単な構成となり、ブラシレスDCモータ31自
体の小形化が可能でコストも低減でき、また欠相による
異常運転が行われる虞もない。
【0023】次に、永久磁石モータの第2の実施形態で
ある永久磁石形同期モータにおける実施の形態を図2に
より説明する。図2は回路図であり、図2において、永
久磁石形同期モータ71は、モータ部72と、これを駆
動制御するモータ駆動回路部73と、このモータ駆動回
路部73とモータ部72とを接続しモータ部72に電力
を供給する3本の電力供給線74u,74v,74wと
を備えて構成される。そしてモータ部72には、図示し
ない固定側の所定位置にそれぞれ装着された電機子巻線
75u,75v,75wと、各電機子巻線75u,75
v,75wがそれぞれ所定のタイミングで順次通電され
励磁されることでモータ駆動回路部73の周波数に同期
して回転する永久磁石の回転子極が適正配置された図示
しないロータとが備えられている。
【0024】またモータ駆動回路部73には、単相交流
電源36から供給された単相交流を直流に変換する直流
変換回路37と、この直流変換回路37から出力された
直流をスイッチング動作によって所定周波数の三相に変
換し各電力供給線74u,74v,74wを通じてモー
タ部72に出力するスイッチング素子76と、運転指令
に基づきスイッチング素子76に所定のスイッチング動
作を行わせるよう駆動信号を出力する駆動制御回路77
と、電力供給線74u,74v,74wの中間部に挿入
された電流検出器78u,78v,78wの出力が入力
に接続され、電機子巻線75u,75v,75wに流れ
る各巻線電流を検出し、電流検出信号を基に電流位相信
号を駆動制御回路77に出力する電流位相検出回路79
とが備えられている。
【0025】また、3本の電力供給線74u,74v,
74wのうちの1本の電力供給線74uには、電流検出
器78uの挿入部分とモータ部72の接続端子80u,
80v,80wのうちの対応する接続端子80uとの間
に、例えば電流ヒューズあるいは過電流制限器等の過電
流防止器でなる保護装置43が直列に挿入されている。
【0026】そして、このように構成されたものでは、
通常、単相交流電源36から単相交流が直流変換回路3
7に供給され、直流変換回路37で直流に変換される。
そして直流変換回路37から出力された直流は、運転指
令に基づく駆動制御回路77の駆動信号によるスイッチ
ング素子76のスイッチング動作が行われて所定周波数
の三相に変換され、順次電力供給線74u,74v,7
4wを流れてモータ部72の電機子巻線75u,75
v,75wに出力される。所定周波数の三相電流が各相
の電機子巻線75u,75v,75wにそれぞれ所定の
タイミングで流れることで順次励磁され、ロータが電機
子巻線75u,75v,75wを流れる電流の周波数に
同期して所定速度で回転する。そしてロータの回転速度
は、駆動制御回路77によって電機子巻線75u,75
v,75wを流れる電流の周波数を変えることで変化す
る。
【0027】また、電力供給線74u,74v,74w
の中間部に挿入された電流検出器78u,78v,78
wによって電機子巻線75u,75v,75wを流れる
電流が検出され、その検出信号が電流位相検出回路79
に入力される。そして電流位相検出回路79で検出処理
が行われ、各電流検出器78u,78v,78wの電流
検出信号に基づいて対応する電流位相信号が、駆動制御
回路77に出力される。さらに、駆動制御回路77では
電流位相信号を基に各相の電機子巻線75u,75v,
75wに印加される駆動電圧が所定の位相となるように
制御するための処理が行われ、駆動信号がスイッチング
素子76に出力され制御が実行される。
【0028】また、回転中の永久磁石形同期モータ71
に何等かの異常が発生して過電流が流れ、これにともな
い保護装置43が作動し、保護装置43が開放状態にな
ると、保護装置43が直列に挿入されている電力供給線
74uが、電流検出器78uとモータ部72の接続端子
80uとの間で断線状態となる。これにより電流検出器
78uからの電流検出信号が得られなくなる。すなわ
ち、電機子巻線75uを流れる電流に対応する電流位相
信号だけが電流位相検出回路79から駆動制御回路77
には入力されなくなり、あらかじめ設定されたプログラ
ムに従い駆動制御回路77によってスイッチング素子7
6のスイッチング動作がOFFされ、モータ部72への
電力供給が遮断されて、永久磁石形同期モータ71の回
転が停止する。
【0029】以上のように、永久磁石形同期モータ71
の回転が、電機子巻線75u,75v,75wを流れる
電流から電流位相信号を得、これに基づいて各電機子巻
線75u,75v,75wに印加される駆動電圧が所定
の位相となるよう制御して行われるものでは、保護装置
43を、スイッチング素子76からモータ部72に電力
を供給する3本の電力供給線74u,74v,74wの
少なくとも1本、例えば電機子巻線75uに導通する電
力供給線74uの中間部に挿入された電流検出器78u
と、モータ部72の接続端子80uとの間に直列に挿入
するだけで、異常発生で過電流が保護装置43に流れて
開放状態になると、電力供給線74uだけから電機子巻
線75uを流れる電流の電流検出信号が得られなくな
り、スイッチング素子76の動作をOFFし、永久磁石
形同期モータ71の回転を停止させることができ、保護
装置43のための新たな配線や端子を余分に設ける必要
がなく簡単な構成となり、永久磁石形同期モータ71自
体の小形化が可能でコストも低減でき、また欠相による
異常運転が行われる虞もない。
【0030】なお、上述した第1の実施形態及び第2の
実施形態では保護装置43を、電流ヒューズあるいは過
電流制限器等の過電流防止器で構成したものについて説
明したが、これに限るものではなく、温度ヒューズある
いはバイメタル式サーモスタット等の温度過昇防止器、
さらには両者を組み合わせた温度と電流の相互作用で少
なくとも温度過昇もしくは過電流の異常を感知して保護
動作するものでもよい。
【0031】次に、ブラシレスDCモータの搭載機器の
一実施形態である圧縮機を図3乃至図5により説明す
る。図3は要部を一部断面にして示す側面図であり、図
4は第1の変形形態の要部を一部断面にして示す側面図
であり、図5は第2の変形形態の要部を一部断面にして
示す側面図である。なお、上記の永久磁石モータの第1
の実施形態であるブラシレスDCモータの実施の形態と
同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる本
発明の構成について説明する。
【0032】図3乃至図5において、ブラシレスDCモ
ータを搭載した空調機等の圧縮機51は、片側が閉塞さ
れ他側が開口した下ケース部52と上ケース部53とを
互いの開口部分を気密に嵌め合わせ、両端が閉塞された
直立円筒状に形成されたケース54内に、図示しない圧
縮機本体部と、これを駆動するブラシレスDCモータ5
5のモータ部32とを気密に収納しており、ブラシレス
DCモータ55のロータ56の回転軸57と圧縮機本体
部の駆動軸とが直結されている。また、ケース54の上
ケース部53の上面部分には、ケース54の内部側に内
側端子58が、また外部側に外側端子59が設けられる
よう密封端子部60が取り付けられており、さらに上ケ
ース部53の上外面には、例えば温度ヒューズあるいは
バイメタル式サーモスタットでなる温度過昇防止器等の
温度過昇防止用の保護装置61がケース54の温度を検
出するように取り付けられている。
【0033】一方、モータ部32の固定子62には三相
の電機子巻線35が装着されており、さらに電機子巻線
35から導出された各相の口出し線63u,63v,6
3wは、その先端がケース54に固定された密封端子部
60の内側端子58に固着されている。一方、密封端子
部60の外側端子59には、3本の電力供給線34u,
34v,34wの片端が固着されている。また、電力供
給線34u,34v,34wの他端はモータ駆動回路部
33のスイッチング素子38の対応する所定端子に固着
されているが、電力供給線34uの中間部には上ケース
部53の上外面に固着された保護装置61が直列に挿入
されている。
【0034】なお、モータ駆動回路部33は上記のブラ
シレスDCモータの実施形態と同様に、単相交流電源3
6から供給された単相交流を直流に変換する直流変換回
路37と、この直流変換回路37から出力された直流を
スイッチング動作によって三相に変換し各電力供給線3
4u,34v,34wを通じてモータ部32に出力する
スイッチング素子38と、運転指令に基づきスイッチン
グ素子38に所定のスイッチング動作を行わせるよう駆
動信号を出力する駆動制御回路39と、電力供給線34
u,34v,34wの中間部位に入力側が接続され、ロ
ータ56の回転により電機子巻線35の各相にそれぞれ
誘起した電圧からロータ56の位置信号を駆動制御回路
39に出力する位置検出回路41とを備えて構成されて
いる。
【0035】このように構成されたものでは、通常はモ
ータ駆動回路部33で単相交流が直流に変換された後、
直流は運転指令に基づく駆動制御回路39の駆動信号に
よるスイッチング素子38のスイッチング動作が行われ
て三相に変換され、順次電力供給線34u,34v,3
4wを流れてモータ部32の電機子巻線35の対応する
各相に出力される。そして電流が電機子巻線35の各相
をそれぞれ所定のタイミングで流れることで順次励磁さ
れ、ロータ56が所定速度で回転する。ロータ56の回
転にともない電機子巻線35の各相にロータ56の回転
位置に対応する電圧が誘起し、誘起電圧は電機子巻線3
5の各相に接続された各電力供給線34u,34v,3
4wに加わる。
【0036】そしてモータ駆動回路部33の位置検出回
路41では、電力供給線34u,34v,34wの中間
部位の電圧が入力され、この入力された電圧に対し検出
処理が施され、得られた電圧を基にロータ56の位置信
号が形成され、このロータ56の位置信号は駆動制御回
路39に出力される。駆動制御回路39では、ロータ5
6の位置信号によってモータ部32の回転状況を運転指
令と対比し、再び駆動信号をスイッチング素子38に出
力する。そして上記過程を繰り返すことでブラシレスD
Cモータ55は所定の運転条件での回転を継続し、圧縮
機51は所定の運転を継続する。
【0037】また、圧縮機51が運転中に過負荷状態、
あるいは冷媒ガス欠乏等の状況になり、これによってケ
ース54の温度が異常に上昇すると、この温度過昇を感
知して保護装置61が作動し、保護装置61が開放状態
になると、保護装置61が直列に挿入されている電力供
給線34uが断線状態となる。これによりロータ56の
回転にともない電機子巻線35の各相に誘起した電圧に
より得ていたロータ56の位置信号が、保護装置61が
挿入された電力供給線34uでは得られなくなる。この
結果、電機子巻線35に誘起した電圧に対応するロータ
56の位置信号のうち、一相分だけが、モータ駆動回路
部33の位置検出回路41から駆動制御回路39には入
力されなくなり、あらかじめ設定されたプログラムに従
い駆動制御回路39によってスイッチング素子38のス
イッチング動作がOFFされ、モータ部32への電力供
給が遮断されて、ブラシレスDCモータ55の回転が停
止し、圧縮機51の運転が停止する。
【0038】以上のように、圧縮機本体を駆動するブラ
シレスDCモータ55の回転が、ロータ56の位置検出
を、ロータ56の回転にともない電機子巻線35の各相
に誘起した電圧からロータ56の位置信号を得て行われ
る圧縮機51では、保護装置61を、モータ部32に電
力を供給する3本の電力供給線34u,34v,34w
の少なくとも1本、例えば電力供給線34uの途中に直
列に挿入するだけで、圧縮機51の過負荷状態、あるい
は冷媒ガス欠乏等の異常発生でケース54の温度が異常
に上昇し、これを感知し保護装置61が作動、開放状態
になると、電力供給線34uだけからロータ56の位置
信号が得られなくなり、モータ駆動回路部33のスイッ
チング素子の動作をOFFし、ブラシレスDCモータ5
5の回転を停止させ、圧縮機51の運転を停止させるこ
とができることになる。
【0039】これにより、保護装置61のための新たな
配線や端子を余分に設ける必要がなく簡単な構成とな
り、圧縮機51の小形化が可能でコストも低減できる。
また高温となる圧縮機51の周りの配線が滅少すること
から、配線の焼損等のトラブルの発生の虞が減少する。
さらに欠相によるブラシレスDCモータ55の異常運転
が行われる虞もなくなる。
【0040】なお、上述した実施形態では保護装置61
をケース54の上ケース部53上外面に固着し、電力供
給線34uの中間部に直列に挿入するようにしたが、図
4に示す第1の変形形態の圧縮機51aのように、電機
子巻線35から導出された各相の口出し線63u,63
v,63wの少なくとも1本、例えば口出し線63uの
途中に直列に挿入し、ケース54内の空間に位置するよ
う設け、ケース54内の雰囲気温度を検出するようにし
てもよく、このように構成することで異常検出感度がよ
り向上したものになると共に上述の実施形態と同様の作
用、効果が得られる。
【0041】また、図5に示す第2の変形形態の圧縮機
51bのように、ケース54内の口出し線63u,63
v,63wの少なくとも1本、例えば口出し線63wの
途中に直列に挿入すると共に、電機子巻線35のコイル
エンドに配置して電機子巻線35の温度を検出するよう
にしてもよく、このような構成とすることでも異常検出
感度がより向上、特に電機子巻線35における検出感度
がさらに向上したものになると共に、上述の実施形態と
同様の作用、効果が得られる。
【0042】またさらに、上述した実施形態では保護装
置61を、温度ヒューズあるいはバイメタル式サーモス
タットでなる温度過昇防止器等の温度過昇防止用のもの
としたが、これに限るものではなく、電流ヒューズある
いは過電流制限器等の過電流防止器、さらには両者を組
み合わせた温度と電流の相互作用で少なくとも温度過昇
もしくは過電流の異常を感知して保護動作するものでも
よい。
【0043】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、欠相による異常運転を回避しながら、保護装
置の配設を余分な配線や端子を用いることなく簡単な構
成で行うことができ、小形化やコストの低減が実現でき
る等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態であるブラシレスDC
モータの回路図である。
【図2】本発明の第2の実施形態である永久磁石形同期
モータの回路図である。
【図3】本発明の第1の実施形態であるブラシレスDC
モータを搭載した圧縮機の要部を一部断面にして示す側
面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態であるブラシレスDC
モータを搭載した圧縮機の第1の変形形態の要部を一部
断面にして示す側面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態であるブラシレスDC
モータを搭載した圧縮機の第2の変形形態の要部を一部
断面にして示す側面図である。
【図6】従来の温度過昇防止用の保護装置を備えたブラ
シレスDCモータの回路図である。
【図7】従来の電力供給線に保護装置が挿入されたブラ
シレスDCモータの回路図である。
【図8】従来のブラシレスDCモータを搭載した圧縮機
の要部を一部断面にして示す側面図である。
【符号の説明】
32,72…モータ部 33,73…モータ駆動回路部 34u,34v,34w,74u,74v,74w…電
力供給線 35,35u,35v,35w,75u,75v,75
w…電機子巻線 38,76…スイッチング素子 39,77…駆動制御回路 41…位置検出回路 43,61…保護装置 51,51a,51b…圧縮機 54…ケース 56…ロータ 63u,63v,63w…口出し線 78u,78v,78w…電流検出器 79…電流位相検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02P 7/63 303 H02P 7/63 303V

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータ部の電機子巻線に電力供給線を介
    しモータ駆動回路部から電力供給を行い、前記電機子巻
    線を順次励磁することによりロータを回転させるよう構
    成した永久磁石モータの制御方法において、前記電力供
    給線の中間部に前記モータ部の保護装置を直列に介設す
    ると共に該保護装置が開動作することによって前記電機
    子巻線の駆動信号が検出されない場合に、前記モータ部
    への電力供給が停止するようにしたことを特徴とする永
    久磁石モータの制御方法。
  2. 【請求項2】 電機子巻線を順次励磁してロータを回転
    させるよう構成したモータ部と、このモータ部の前記電
    機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路部と、このモ
    ータ駆動回路部から前記電機子巻線に電力を供給する電
    力供給線を備え、前記ロータの回転にともない前記電機
    子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによってロ
    ータ位置検出を行い、かつ該ロータ位置検出結果に基づ
    いて前記電機子巻線の通電相を切り替えて前記ロータを
    継続して回転駆動するよう構成すると共に、前記電力供
    給線の中間部に温度により動作する保護装置を直列に介
    設し、さらに前記保護装置が開動作することにより前記
    電機子巻線の誘起電圧が検出されない場合に前記モータ
    部への電力供給を停止する手段を備えてなることを特徴
    とする永久磁石モータ。
  3. 【請求項3】 電機子巻線を順次励磁してロータを回転
    させるよう構成したモータ部と、このモータ部の前記電
    機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路部と、このモ
    ータ駆動回路部から前記電機子巻線に電力を供給する電
    力供給線を備え、前記ロータの回転にともない前記電機
    子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによってロ
    ータ位置検出を行い、かつ該ロータ位置検出結果に基づ
    いて前記電機子巻線の通電相を切り替えて前記ロータを
    継続して回転駆動するよう構成すると共に、前記電力供
    給線の中間部に電流により動作する保護装置を直列に介
    設し、さらに前記保護装置が開動作することにより前記
    電機子巻線の誘起電圧が検出されない場合に前記モータ
    部への電力供給を停止する手段を備えてなることを特徴
    とする永久磁石モータ。
  4. 【請求項4】 電機子巻線を順次励磁してロータを回転
    させるよう構成したモータ部と、このモータ部の前記電
    機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路部と、このモ
    ータ駆動回路部から前記電機子巻線に電力を供給する電
    力供給線を備え、前記ロータの回転にともない前記電機
    子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによってロ
    ータ位置検出を行い、かつ該ロータ位置検出結果に基づ
    いて前記電機子巻線の通電相を切り替えて前記ロータを
    継続して回転駆動するよう構成すると共に、前記電力供
    給線の中間部に温度と電流の双方により動作する保護装
    置を直列に介設し、さらに前記保護装置が開動作するこ
    とにより前記電機子巻線の誘起電圧が検出されない場合
    に前記モータ部への電力供給を停止する手段を備えてな
    ることを特徴とする永久磁石モータ。
  5. 【請求項5】 電機子巻線を順次励磁してロータを回転
    させるよう構成したモータ部と、このモータ部の前記電
    機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路部と、このモ
    ータ駆動回路部から前記電機子巻線に電力を供給する電
    力供給線を備え、また前記電機子巻線に各々流れる電流
    から電流位相信号を得、かつ該電流位相信号に基づいて
    前記モータ駆動回路部から前記電機子巻線に加えられる
    電圧が該電機子巻線に流れる電流に対し所定位相となる
    ように制御し、前記ロータを継続して回転駆動するよう
    構成すると共に、前記電力供給線の中間部に温度により
    動作する保護装置を直列に介設し、さらに前記保護装置
    が開動作することにより前記電機子巻線から電流位相信
    号が検出されない場合に前記モータ部への電力供給を停
    止する手段を備えてなることを特徴とする永久磁石モー
    タ。
  6. 【請求項6】 電機子巻線を順次励磁してロータを回転
    させるよう構成したモータ部と、このモータ部の前記電
    機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路部と、このモ
    ータ駆動回路部から前記電機子巻線に電力を供給する電
    力供給線を備え、また前記電機子巻線に各々流れる電流
    から電流位相信号を得、かつ該電流位相信号に基づいて
    前記モータ駆動回路部から前記電機子巻線に加えられる
    電圧が該電機子巻線に流れる電流に対し所定位相となる
    ように制御し、前記ロータを継続して回転駆動するよう
    構成すると共に、前記電力供給線の中間部に電流により
    動作する保護装置を直列に介設し、さらに前記保護装置
    が開動作することにより前記電機子巻線から電流位相信
    号が検出されない場合に前記モータ部への電力供給を停
    止する手段を備えてなることを特徴とする永久磁石モー
    タ。
  7. 【請求項7】 電機子巻線を順次励磁してロータを回転
    させるよう構成したモータ部と、このモータ部の前記電
    機子巻線に電力を供給するモータ駆動回路部と、このモ
    ータ駆動回路部から前記電機子巻線に電力を供給する電
    力供給線を備え、また前記電機子巻線に各々流れる電流
    から電流位相信号を得、かつ該電流位相信号に基づいて
    前記モータ駆動回路部から前記電機子巻線に加えられる
    電圧が該電機子巻線に流れる電流に対し所定位相となる
    ように制御し、前記ロータを継続して回転駆動するよう
    構成すると共に、前記電力供給線の中間部に温度と電流
    の双方により動作する保護装置を直列に介設し、さらに
    前記保護装置が開動作することにより前記電機子巻線か
    ら電流位相信号が検出されない場合に前記モータ部への
    電力供給を停止する手段を備えてなることを特徴とする
    永久磁石モータ。
  8. 【請求項8】 モータ部が圧縮機を駆動するものであっ
    て、保護装置が前記モータ部の電機子巻線に取り付けら
    れ、該電機子巻線の温度により動作するものであること
    を特徴とする請求項2、請求項4、請求項5、請求項7
    のいずれかに記載の永久磁石モータ。
  9. 【請求項9】 モータ部が圧縮機を駆動するものであっ
    て、保護装置が圧縮機ケース内部に設けられ、該圧縮機
    ケース内部温度により動作するものであることを特徴と
    する請求項2、請求項4、請求項5、請求項7のいずれ
    かに記載の永久磁石モータ。
  10. 【請求項10】 モータ部が圧縮機を駆動するものであ
    って、保護装置が圧縮機ケースに設けられ、該圧縮機ケ
    ース温度により動作するものであることを特徴とする請
    求項2、請求項4、請求項5、請求項7のいずれかに記
    載の永久磁石モータ。
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