(57)【要約】【課題】慣性モーメントの大きな永久磁石モータを確実に且つ短時間で始動する。【解決手段】始動制御部３８は、スイッチ２６、２７を切り替えることにより、直流励磁の期間ｄ軸電圧指令Ｖｄを一定値に設定し、ｑ軸電圧指令Ｖｑをゼロに設定する。ＤＣフィルタ３７により直流成分が除去されたｄ軸電流Ｉｄの交流成分Ｉd(AC)の変化率に基づいてファン１２の振れの速度方向を検出し、ファン１２の振れの速度方向が正方向に一致した状態で強制転流に切り替えて正方向への加速を開始する。強制転流への切り替え時に、スイッチ２６、２７をＰＩＤ制御器３１、３２側に切り替え、スイッチ２４、２５を切り替えることによりｄ軸電流Ｉｄを一定、ｑ軸電流指令Ｉqrefをゼロに設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータに永久磁石を備えた永久磁石モータの巻線電流を検出する電流検出手段と、
この検出した巻線電流を前記永久磁石の磁束方向成分であるｄ軸電流およびその直交方向成分であるｑ軸電流に変換する座標変換手段と、
前記永久磁石モータの誘起電圧に基づいて前記ロータの回転位置を推定する位置推定手段と、
目標ｄ軸電流と検出したｄ軸電流とから目標ｄ軸電圧を演算するとともに目標ｑ軸電流と検出したｑ軸電流とから目標ｑ軸電圧を演算する電流制御手段と、
目標ｄ軸電圧および目標ｑ軸電圧に基づいて前記永久磁石モータの巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、
前記永久磁石モータの始動時に前記永久磁石モータの巻線に通電して前記ロータの位置決めを行うとともに前記ロータの振れを検出し、その検出した振れの速度方向が前記ロータの位置決めに続いて行われる強制転流の回転方向と一致する時に、前記ロータが所定の加速パターンに従って加速を開始するように前記巻線に通電する強制転流を開始する始動制御手段とを備えていることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記始動制御手段は、目標ｑ軸電圧をゼロ、目標ｄ軸電圧を一定値として前記巻線に通電することにより前記ロータの位置決めを行い、そのときのｄ軸電流またはｑ軸電流の変化に基づいて前記ロータの振れを検出することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記始動制御手段は、ｄ軸電流またはｑ軸電流を入力としその直流成分を除去するフィルタを備え、そのフィルタから出力されたｄ軸電流またはｑ軸電流に基づいて前記ロータの振れを検出することを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記始動制御手段は、ｄ軸電流の変化率の極性に応じて前記ロータの振れの速度方向を特定することを特徴とする請求項２または３記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記始動制御手段は、ｄ軸電流が負から正に変化した時点または正から負に変化した時点で強制転流を開始することを特徴とする請求項３記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記始動制御手段は、目標ｑ軸電圧をゼロ、目標ｄ軸電圧を一定値として前記巻線に通電することにより前記ロータの位置決めを行い、加速度センサにより前記ロータの振れを検出することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記永久磁石モータは、エアコンディショナの室外側熱交換器の送風ファンを駆動することを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れかに記載のモータ制御装置を構成する回路またはマイクロコンピュータシステムが形成されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサレスで永久磁石モータの始動および駆動を行うモータ制御装置および半導体集積回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータに永久磁石を備えた永久磁石モータは、その効率の優秀性から家電機器、産業機器、車載機器、情報機器などに使用されている。家電機器においては、例えばエアコンディショナ（以下、エアコンと称す）や冷蔵庫の圧縮機駆動用モータやエアコンの熱交換器の送風ファンなどに広く採用されている。また、モータ制御装置は、永久磁石モータの効率および制御性を一層高めるため、ロータに設けられた永久磁石の磁束方向成分（ｄ軸）とこれに直交するトルク方向成分（ｑ軸）とに電流を分離して独立に制御する所謂ベクトル制御を採用するようになっている。
【０００３】
さらに、高い信頼性を確保するため、室外や圧縮機内部などの高温または高圧の環境下に永久磁石モータが配置される場合には、ホールセンサなどの位置センサを用いずにロータの回転位置を検出するセンサレス駆動が採用されている。モータ制御装置は、特許文献１に記載されているように、ｄ軸電流、ｑ軸電流およびｄ軸電圧を用いて、或いはｄ軸電流、ｑ軸電流、ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を用いてロータ位置を推定している。
【０００４】
このセンサレス駆動では、回転に伴い発生する永久磁石モータの誘起電圧に基づいてロータ位置を推定しているので、誘起電圧が発生しない始動の際は、例えば特許文献２に記載されているように、まずｄ軸電流Ｉｄをゼロから増加させ、ｑ軸電流Ｉｑをゼロにして位置決めを行い、その後、強制転流を行う制御が一般的である。
【特許文献１】特開２００７−１８１３５２号公報
【特許文献２】特開２００６−１２９６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記始動方法は、電流の大きさに応じて出力トルクを制御でき、永久磁石モータの始動においては有効である。しかし、エアコンの室外側熱交換器の送風ファンモータのように慣性モーメントの大きな永久磁石モータの始動においては、ロータの振れが収束してロータが所定の位置に停止するのに長時間を要するため、収束を待ってから所定の加速パターンに従って加速を開始（強制転流を開始）すると、始動時間が長くなるという問題がある。この問題を避けるためロータの振れが収束する前に強制転流を開始すると、始動失敗を起こし易くなる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、慣性モーメントの大きな永久磁石モータであっても、短時間で確実に始動可能なモータ制御装置および半導体集積回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載のモータ制御装置は、
ロータに永久磁石を備えた永久磁石モータの巻線電流を検出する電流検出手段と、
この検出した巻線電流を前記永久磁石の磁束方向成分であるｄ軸電流およびその直交方向成分であるｑ軸電流に変換する座標変換手段と、
前記永久磁石モータの誘起電圧に基づいて前記ロータの回転位置を推定する位置推定手段と、
目標ｄ軸電流と検出したｄ軸電流とから目標ｄ軸電圧を演算するとともに目標ｑ軸電流と検出したｑ軸電流とから目標ｑ軸電圧を演算する電流制御手段と、
目標ｄ軸電圧および目標ｑ軸電圧に基づいて前記永久磁石モータの巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、
前記永久磁石モータの始動時に前記永久磁石モータの巻線に通電して前記ロータの位置決めを行うとともに前記ロータの振れを検出し、その検出した振れの速度方向が前記ロータの位置決めに続いて行われる強制転流の回転方向と一致する時に、前記ロータが所定の加速パターンに従って加速を開始するように前記巻線に通電する強制転流を開始する始動制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項８記載の半導体集積回路装置は、上記モータ制御装置を構成する回路またはマイクロコンピュータシステムが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、始動失敗が低減するとともに、位置決め時における振れの収束を待たずに強転転流に移行できるので始動時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図５を参照しながら説明する。
図２は、エアコンの冷凍サイクルの構成図である。エアコン１のヒートポンプＨＰは、圧縮機（コンプレッサ）２、四方弁３、室内側熱交換器４、減圧装置５および室外側熱交換器６を備えており、これらは冷媒配管７を通して気密に接続されている。圧縮器２は、圧縮部８とモータ９とを密閉容器１０に収容して構成されている。モータ９には、例えば三相の磁石モータが採用されている。
【００１１】
暖房時には、四方弁３は図中の実線で示す状態に切り替えられる。圧縮器２の圧縮部８で圧縮された高温の冷媒は、四方弁３から室内側熱交換器４に供給されて凝縮し、減圧装置５で減圧されて室外側熱交換器６に流れ圧縮器２に戻る。一方、冷房時には、四方弁３は図中の破線で示す状態に切り替えられる。圧縮器２の圧縮部８で圧縮された高温の冷媒は、四方弁３から室外側熱交換器６に供給されて凝縮し、減圧装置５で減圧されて室内側熱交換器４に流れ圧縮器２に戻る。室内側熱交換器４、室外側熱交換器６には、それぞれファン１１、１２により送風が行われ、その送風により室内側熱交換器４、室外側熱交換器６と室内空気、室外空気との熱交換が効率良く行われる。室外側のファン１２は、永久磁石モータからなるファンモータ１３により駆動される。
【００１２】
図１は、ファンモータ１３を駆動するモータ制御システムの電気的構成を示している。ファンモータ１３のステータ１３ｓには、三相の巻線１３ｕ、１３ｖ、１３ｗが巻装されており、ロータ１３ｒには永久磁石１３ｍが配設されている。モータ制御装置１４は、インバータ１５を介してファンモータ１３をセンサレスベクトル制御により駆動する。このモータ制御装置１４は、ワンチップの半導体集積回路装置（ＩＣ）として構成されている。具体的には、高速演算可能なプロセッサを備え、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリから制御プログラムを順次読み出して実行するマイクロコンピュータシステムとして構成してもよいし、プロセッサを搭載せずに各機能回路（アナログ回路、論理回路など）の集合体として構成してもよい。
【００１３】
インバータ１５は、ＩＧＢＴやＦＥＴなどのスイッチング素子を３相ブリッジ接続してなる電圧形３相インバータとして構成されている。インバータ１５とファンモータ１３との間には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出するためのホールＣＴからなる電流検出器１６ｕ、１６ｖ、１６ｗ（電流検出手段に相当）が設けられている。３相分の電流検出器１６ｕ〜１６ｗのうち１相分については省略可能である。
【００１４】
続いて、モータ制御装置１４の具体的な構成を説明する。
Ａ／Ｄ変換器１７は、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを所定の分解能でＡ／Ｄ変換し、３相／２相変換器１８は、３相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを等価的に２相の電流Ｉα、Ｉβに変換する。また、回転座標変換器１９（座標変換手段に相当）は、後述するロータ１３ｒの回転位置θ（ロータ位置θ）を用いて、固定座標上の電流Ｉα、Ｉβを回転座標（ｄｑ座標）上の電流Ｉｄ、Ｉｑに回転座標変換する。
【００１５】
位置推定部２０（位置推定手段に相当）は、後述する電圧指令Ｖｄ（必要に応じてさらに電圧指令Ｖｑ）と検出した電流Ｉｄ、Ｉｑを入力し、ファンモータ１３の誘起電圧Ｅｄ（必要に応じてさらに誘起電圧Ｅｑ）を求めることによりロータ１３ｒの回転位置θと回転速度ωを推定演算する。不揮発性メモリ（図示せず）には、予めファンモータ１３の定数であるステータ巻線のインダクタンスＬｄ、Ｌｑと抵抗Ｒが記憶されている。以下に、位置推定部２０が実行する２つの異なる推定演算例を示す。
【００１６】
［第１の推定演算例］
位置推定部２０は、永久磁石１３ｍの作る磁束によってステータ巻線に生ずるｄ軸誘起電圧Ｅｄを次の（１）式により計算する。ここで、ｐは微分演算子である。
Ｅｄ＝Ｖｄ−Ｒ・Ｉｄ−Ｌｄ・ｐＩｄ＋ω・Ｌｑ・Ｉｑ  …（１）
【００１７】
求めたｄ軸誘起電圧Ｅｄを比例積分器に入力し、次の（２）式で計算される値を推定した回転速度ωとする。ここで、Ｇ１、Ｇ２はゲイン定数である。
ω＝−Ｇ１・Ｅｄ−Ｇ２・∫Ｅｄ・ｄｔ  …（２）
回転位置θは、上記回転速度ωを積分器で積分して次の（３）式のように求める。
θ＝∫ω・ｄｔ  …（３）
【００１８】
［第２の推定演算例］
位置推定部２０は、永久磁石１３ｍの作る磁束によってステータ巻線に生ずるｄ軸誘起電圧Ｅｄ、ｑ軸誘起電圧Ｅｑを次の（４）式、（５）式により計算する。
Ｅｄ＝Ｖｄ−Ｒ・Ｉｄ−Ｌｄ・ｐＩｄ＋ω・Ｌｑ・Ｉｑ  …（４）
Ｅｑ＝Ｖｑ−ω・Ｌｄ・Ｉｄ−Ｒ・Ｉｑ−Ｌｑ・ｐＩｑ  …（５）
【００１９】
求めたｄ軸誘起電圧Ｅｄとｑ軸誘起電圧Ｅｑを比例積分器に入力し、次の（６）式で計算される値を推定した回転速度ωとする。回転位置θは、上述した（３）式と同様に求める。
ω＝Ｇ１・Ｅｑ−Ｇ２・Ｅｄ  …（６）
【００２０】
速度制御部２１は、後述する同期制御において用いられるもので、減算器２２とＰＩＤ制御器２３とから構成されている。減算器２２は、回転速度指令ωrefから推定による回転速度ωを減算して速度偏差Δωを出力し、ＰＩＤ制御器２３は、その速度偏差Δωを入力してＰＩＤ演算しｑ軸電流指令Ｉqrefを出力する。
【００２１】
スイッチ２４、２５、２６、２７は、後述するようにファンモータ１３の始動制御において切り替えられる。スイッチ２４、２５は、それぞれ電流制御部２８に入力するｄ軸電流指令Ｉdref、ｑ軸電流指令Ｉqrefを選択するものである。また、スイッチ２６、２７は、それぞれ回転座標変換器３３に入力するｄ軸電圧指令Ｖｄ、ｑ軸電圧指令Ｖｑを選択するものである。
【００２２】
電流制御部２８（電流制御手段に相当）は、減算器２９、３０とＰＩＤ制御器３１、３２とから構成されている。減算器２９は、ｄ軸電流指令Ｉdrefからｄ軸電流Ｉｄを減算してｄ軸電流偏差ΔＩｄを出力し、ＰＩＤ制御器３１は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄを入力してＰＩＤ演算によりｄ軸電圧指令Ｖｄを出力する。同様に、減算器３０は、ｑ軸電流指令Ｉqrefからｑ軸電流Ｉｑを減算してｑ軸電流偏差ΔＩｑを出力し、ＰＩＤ制御器３２は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑを入力してＰＩＤ演算によりｑ軸電圧指令Ｖｑを出力する。
【００２３】
回転座標変換器３３は、推定したロータ１３ｒの回転位置θを用いて、回転座標上の電圧指令Ｖｄ、Ｖｑを固定座標上の電圧指令Ｖα、Ｖβに回転座標変換する。３相／２相変換器３４は、２相の電圧指令Ｖα、Ｖβを等価的に３相の電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する。ＰＷＭ形成回路３５は、電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに基づいて、インバータ１５を構成する６個のスイッチング素子に対するＰＷＭ信号を出力する。なお、空間ベクトル法により、６つの基本ベクトルと２つのゼロベクトルとを選択して実効的に電圧指令Ｖα、Ｖβと等価な電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの組み合わせを決定してもよい。これら回転座標変換器３３、３相／２相変換器３４およびＰＷＭ形成回路３５により通電制御手段３６が構成されている。
【００２４】
ＤＣフィルタ３７は、ファンモータ１３の始動制御において用いられるもので、ｄ軸電流Ｉｄから直流成分を除去してその交流成分Ｉd(AC)を出力する。始動制御部３８（始動制御手段に相当）は、上記スイッチ２４、２５、２６、２７を順次切り替えながら、ファンモータ１３の始動を行う。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について図３ないし図５も参照しながら説明する。
図３は、ファンモータ１３の始動制御におけるｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑおよび回転速度ωを示している。図３（ａ）は本実施形態の始動制御を示し、図３（ｂ）は従来の始動制御を示している。始動制御部３８は、初めに所定の巻線に直流通電する直流励磁によりロータ１３ｒを所定の位置に位置決めし（時刻ｔ０〜ｔ１）、その後、ロータ１３ｒが所定の加速パターンに従って加速するように巻線１３ｕ、１３ｖ、１３ｗに通電する強制転流を行う（時刻ｔ１〜ｔ３）。
【００２６】
強制転流の後半（時刻ｔ２〜ｔ３）は、始動制御から同期制御への切り替えのための準備期間である。始動制御部３８は、回転速度ωが所定の切換速度に達した時刻ｔ３において、位置推定部２０が出力する回転位置θに基づく同期制御に切り替えるとともに、回転速度指令ωrefと位置推定部２０が出力する回転速度ωとに基づく速度フィードバック制御を開始する。なお、図示の都合上図３には表されていないが、従来の始動制御を用いると本実施形態よりも長い直流励磁期間が必要となる。また、準備期間は省略してもよい。
【００２７】
以下、始動制御についてより詳細に説明する。
始動制御部３８は、直流励磁の期間、スイッチ２６を「指定値」側に切り替えてｄ軸電圧指令Ｖｄをゼロでない一定値に設定するとともに、スイッチ２７を「０」側に切り替えてｑ軸電圧指令Ｖｑをゼロに設定する。このとき、回転座標変換器１９、３３に与える回転位置θは一定値（例えば０）とする。これにより、ロータ１３ｒは回転位置θ０（例えばＮ極がｄ軸に正対する位置）に向かって回転する。しかし、ファンモータ１３には慣性モーメントの大きなファン１２が取り付けられているので、ロータ１３ｒは回転位置θ０では停止せずに行き過ぎ（オーバーシュート）が生じ、回転位置θ０を中心として振動が発生する。
【００２８】
図３（ｂ）に示す従来の直流励磁では、励磁電流成分であるｄ軸電流Ｉｄをゼロから指定値にまで一定割合で増加させ、トルク電流成分であるｑ軸電流Ｉｑをゼロに設定していたので、振動に対する制動トルクが発生しにくかった。これに対し、本実施形態のようにｄ軸電圧指令Ｖｄを一定値に設定し、ｑ軸電圧指令Ｖｑをゼロに設定すると、制動トルクを発生させる向きのｑ軸電流が流れて制動作用が生じるので、回転位置θ０への整定時間が短くなるという効果が得られる（図６参照）。
【００２９】
さらに、始動制御部３８は、始動時間を短縮するため、回転位置θ０への整定を待たずに強制転流に移行する。図４は、強制転流への切り替え原理を示している。直流励磁による停止位置である回転位置θ０はｄ軸方向に一致しており、図中の永久磁石は、ロータ１３ｒに配設された永久磁石１３ｍを模式的に示している。（ａ）に示すように永久磁石の振れの速度方向が強制転流の回転方向と一致する時に強制転流に移行すると、良好に始動できる。逆に、（ｂ）に示すように永久磁石の振れの速度方向が強制転流の回転方向と反対の時に強制転流に移行すると、始動に失敗する虞がある。
【００３０】
そこで、始動制御部３８は、ＤＣフィルタ３７によりｄ軸電流Ｉｄの直流成分を除去し、その交流成分Ｉd(AC)の変化に基づいてロータ１３ｒの振れを検出する。図５は、直流励磁におけるｄ軸電流Ｉd(AC)とファン１２の回転角度との関係を示している。ファン１２が回転すると誘起電圧が発生して巻線１３ｕ〜１３ｗに電流が流れるので、ｄ軸電流Ｉd(AC)とファン１２の回転角度との間には特定の位相関係がある。ファン１２が正方向に回転するとｄ軸電流Ｉd(AC)は増加し、ファン１２が逆方向に回転するとｄ軸電流Ｉd(AC)は減少する。そのため、ｄ軸電流Ｉd(AC)とファン１２の回転角度とは同位相になる。
【００３１】
従って、始動制御部３８は、強制転流により正方向に始動する場合には、ｄ軸電流Ｉd(AC)の変化率が正の時に直流励磁から強制転流に切り替えることにより、ファン１２の振れの速度方向が正方向に一致した状態で正方向への加速を開始することができる。この場合、ファン１２の回転速度ωは図中に示すａ点で最大となるので、ｄ軸電流Ｉd(AC)が負から正に変化したＡ点で直流励磁から強制転流に切り替えることが好ましい。同様に、逆方向に始動する場合には、ｄ軸電流Ｉd(AC)の変化率が負の時に直流励磁から強制転流に切り替えればよく、特にｄ軸電流Ｉd(AC)が正から負に変化したＢ点で切り替えることが好ましい。
【００３２】
始動制御部３８は、強制転流に移行すると（図３に示す時刻ｔ１）、スイッチ２６、２７をそれぞれＰＩＤ制御器３１、３２側に切り替える。また、スイッチ２４を「指定値」側に切り替えて、直流励磁の終了時点でのｄ軸電流Ｉｄをｄ軸電流指令Ｉdrefとして設定し、スイッチ２５を「指定値」側に切り替えてｑ軸電流指令Ｉqrefをゼロに設定する。そして、回転位置θを所定の加速パターンに従って増加させる。
【００３３】
強制転流後半の準備期間（時刻ｔ２〜ｔ３）では、ｄ軸電流指令Ｉdrefを一定の割合でゼロにまで低減し、ｑ軸電流指令Ｉqrefを準備期間直前のｄ軸電流Ｉｄの値にまで一定の割合で増加させる。始動制御部３８は、ｄ軸電流指令Ｉdrefがゼロになり、ｑ軸電流指令Ｉqrefが準備期間直前のｄ軸電流Ｉｄに達した時点で、スイッチ２４、２５をそれぞれ「０」側、ＰＩＤ制御器２３側に切り替えて同期制御に移行する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、始動時の直流励磁においてロータ１３ｒの振れを検出し、その検出した振れの速度方向が強制転流の回転方向と一致する時に強制転流を開始するので、始動失敗が低減する。また、従来は始動失敗を防止するためにロータ１３ｒの振れが収束するまで直流励磁を維持する必要があったが、本実施形態では振れの収束を待たずに強制転流に移行できるので、始動に要する時間を短縮できる。特に、エアコンの室外側熱交換器６に送風するためのファン１２は慣性モーメントが大きく、風による回転力も作用するので、上記始動時間の短縮効果は非常に大きくなる。
【００３５】
直流励磁の期間は、ｄ軸電流Ｉｄではなくｄ軸電圧Ｖｄを一定に制御するので、ロータ１３ｒの振動に応じて制動トルクが発生し、所定の停止位置への整定時間が短くなる。
始動制御部３８は、直流励磁においてｄ軸電流Ｉｄの変化率の極性に応じてロータ１３ｒの振れの速度方向を特定するので、加速度センサ（振動センサ）などの追加要素が不要となる。ＤＣフィルタ３７から出力されるｄ軸電流Ｉd(AC)が回転方向に応じて負から正に変化した時点（正回転）または正から負に変化した時点（逆回転）で強制転流を開始すれば、ロータ１３ｒが当該方向に最も大きな速度で回転している時に加速を開始できるので、より確実に始動することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図６を参照しながら説明する。
本実施形態では、ファンモータ１３の外側面に、固定金具等を用いて加速度センサを取り付ける。この加速度センサは、ファン１２の回転方向（周方向）の加速度を検出することができる。モータ制御装置の始動制御部は、ｄ軸電圧指令Ｖｄをゼロでない一定値に設定し、ｑ軸電圧指令Ｖｑをゼロに設定する直流励磁において、加速度センサにより検出された加速度に基づいてファン１２の回転方向を特定する。本実施形態によっても、第１の実施形態と同様に確実に始動でき且つ始動時間を短縮できる。
【００３７】
図６は、直流励磁し続けたときの加速度センサの出力波形を示している。（ａ）は、ｄ軸電圧指令Ｖｄを一定値に設定し、ｑ軸電圧指令Ｖｑをゼロに設定する本実施形態の直流励磁の場合であり、（ｂ）は、ｄ軸電流Ｉｄを一定値に設定し、ｑ軸電流Ｉｑをゼロに設定する従来の直流励磁の場合である。本実施形態の直流励磁では約１秒で振れが収束するのに対し、従来の直流励磁では収束するのに約４倍の時間を要していることが実験により確かめられた。このように、第１、第２の実施形態によれば、直流励磁期間にロータ１３ｒの制動作用が生じ、所定の停止位置への整定時間が短くなる。
【００３８】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
位置推定部２０は、永久磁石モータであるファンモータ１３の誘起電圧に基づいてロータ１３ｒの回転位置を推定するものであれば、上述した（１）式〜（６）式に示した推定方式に限られない。
【００３９】
始動制御部３８は、ＤＣフィルタ３７によりｑ軸電流Ｉｑの直流成分を除去し、その交流成分Ｉq(AC)の変化に基づいてロータ１３ｒの振れを検出してもよい。
モータ制御装置１４は、ファン駆動用モータに限らず、永久磁石モータに対して広く適用できる。特に、慣性モーメントの大きなモータ、風力などの外力が作用するモータであって、始動時に直流励磁を行ってもロータが所定の位置に停止しにくいモータに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すモータ制御システムの電気的構成図
【図２】エアコンの冷凍サイクルの構成図
【図３】（ａ）本実施形態と（ｂ）従来構成の始動制御におけるｄ軸電流、ｑ軸電流および回転速度を示す図
【図４】強制転流への切り替え原理を示す説明図
【図５】直流励磁におけるｄ軸電流（交流分）とファンの回転角度との関係を示す図
【図６】本発明の第２の実施形態を示す（ａ）本実施形態と（ｂ）従来構成の直流励磁における加速度センサの出力波形図
【符号の説明】
【００４１】
図面中、１はエアコンディショナ、６は室外側熱交換器、１２はファン（送風ファン）、１３はファンモータ（永久磁石モータ）、１３ｕ、１３ｖ、１３ｗは巻線、１３ｍは永久磁石、１３ｒはロータ、１４はモータ制御装置（半導体集積回路装置）、１６ｕ、１６ｖ、１６ｗは電流検出器（電流検出手段）、１９は回転座標変換器（座標変換手段）、２０は位置推定部（位置推定手段）、２８は電流制御部（電流制御手段）、３６は通電制御手段、３７はＤＣフィルタ（フィルタ）、３８は始動制御部（始動制御手段）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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