(57)【要約】【課題】効果的な起動リトライ制御を構築すること。【解決手段】起動周波数が通常加速度で増加する通常の起動動作を数回実行した後、起動周波数が低加速度で増加する高粘度用の起動動作を１回実行し、その後再び通常の起動動作を実行する。【選択図】図３
2010029046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータへ電力供給して該モータを起動させるモータ駆動装置であって、
起動周波数が通常加速度で増加するように電力供給して上記モータの起動動作を行う通常加速駆動部（21）と、
起動周波数が上記通常加速度よりも低い加速度で増加するように電力供給して上記モータの起動動作を行う低加速駆動部（22）と、
上記通常加速駆動部（21）による起動動作を実行させた後、上記低加速駆動部（22）による起動動作を実行させて、上記モータの起動をリトライするリトライ制御部（23）とを備えている
ことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記リトライ制御部（23）は、上記低加速駆動部（22）による起動動作を実行させた後、上記通常加速駆動部（21）による起動動作を再実行させるように構成されている
ことを特徴とするモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、起動動作のリトライ制御を行うモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１に開示されているようなモータ駆動装置がよく知られている。このモータ駆動装置は、モータに電力供給して該モータを起動するものである。このモータ駆動装置では、最初の起動動作で起動不良（起動失敗）となっても、起動動作を数回繰り返すリトライ制御が行われる。
【特許文献１】特開２００６−１３４５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した特許文献１のモータ駆動装置のように、単に起動動作のリトライを繰り返すだけでは、なかなかモータが起動しない場合があった。モータは、一般に、摺動部分に摩擦損失の低減や温度上昇の抑制のために潤滑油が塗布されている。モータが停止状態で長時間放置されると、潤滑油が冷えて粘性が高くなる。この潤滑油の粘性増大により、モータが回転しにくくなり起動不良が起こりやすくなる。そして、このような場合、単に起動動作を数回繰り返してもモータがなかなか起動しないことがある。また、起動電流を増加させて起動トルクを増加させることで起動する可能性が高くなるが、電流保護手段がある場合、その保護手段によって電流が制限されてしまう。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、起動リトライ制御を備えたモータ駆動装置において、潤滑油の粘性増加による起動不良の場合でも、モータを起動させることができるリトライ制御を構築することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、モータへ電力供給して該モータを起動させるモータ駆動装置を前提としている。そして、本発明のモータ駆動装置は、起動周波数が通常加速度で増加するように電力供給して上記モータの起動動作を行う通常加速駆動部（21）と、起動周波数が上記通常加速度よりも低い加速度で増加するように電力供給して上記モータの起動動作を行う低加速駆動部（22）と、上記通常加速駆動部（21）による起動動作を実行させた後、上記低加速駆動部（22）による起動動作を実行させて、上記モータの起動をリトライするリトライ制御部（23）とを備えているものである。
【０００６】
上記の発明では、先ず、通常加速駆動部（21）によってモータの起動動作が行われる。この動作では、モータの起動周波数（回転周波数）が通常の速度で増加する。次に、通常加速駆動部（21）で起動失敗したとき、低加速駆動部（22）によってモータの起動動作が行われる。この動作では、モータの起動周波数（回転周波数）が低速で増加する。つまり、モータの起動トルク（回転トルク）がゆっくり増大する。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記リトライ制御部（23）は、上記低加速駆動部（22）による起動動作を実行させた後、起動失敗したときは上記通常加速駆動部（21）による起動動作を再実行させるように構成されているものである。
【０００８】
上記の発明では、低加速駆動部（22）による起動動作の後、再び、通常加速駆動部（21）による起動動作が行われる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通常の加速度で起動周波数を増加させる起動動作を行った後に、低加速度で起動周波数を増加させる起動動作を行うようにした。つまり、モータをゆっくり回転させて起動トルクを少しずつ増加させるようにした。これにより、モータを少しでも動かすことができ、これによりその後の起動動作で容易に起動させることができる。その結果、起動電流を増加させなくても、正常に起動させることができる。また、通常の起動動作を繰り返す回数を減らすことができ、起動時間を短縮できる。
【００１０】
また、第２の発明によれば、低加速度で起動周波数を増加させる起動動作を行った後に、再度、通常の加速度で起動周波数を増加させる起動動作を行うようにした。つまり、モータが少し動いた後に、通常の増加速度で起動させるようにした。これにより、容易に且つ早期に起動させることができる。また、通常の加速度で起動周波数を増加させる場合は、低下速度で起動周波数を増加させる場合に比べて、起動電流が安定するため、起動電流がそれほど高くならない。その結果、起動電流をより抑えたリトライ制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係るモータ駆動装置（1）（以下、単に駆動装置（1）という。）は、電力変換回路（10）と、過電流検出保護回路（15）と、位置検出手段（16）と、インバータマイコン（20）と、制御マイコン（30）とを備えている。
【００１３】
上記電力変換回路（10）は、コンバータ回路（11）およびインバータ回路（12）を備えている。コンバータ回路（11）は、入力側が交流電力を供給する商用電源（2）に接続されている一方、出力側がインバータ回路（12）に接続されている。インバータ回路（12）には、例えば圧縮機のモータ（3）が接続されている。この圧縮機は、例えば空気調和装置の冷媒回路に設けられるものである。
【００１４】
上記コンバータ回路（11）は、商用電源（2）から出力される３相の交流電力を直流電力に変換するためのものであり、いわゆる整流回路として構成されている。一般的には、上記コンバータ回路（11）は、ダイオードのブリッジ回路によって構成されるが、この実施形態では、高調波の低減のために、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）などのスイッチング素子を三相ブリッジ結線することにより構成されている。なお、上記図１では、説明簡略化のために、スイッチング素子のブリッジ回路の記載は省略している。
【００１５】
上記インバータ回路（12）は、コンバータ回路（11）で変換された直流電力を交流電力に変換するためのものである。具体的には、このインバータ回路（12）は、複数のスイッチング素子が三相ブリッジ結線されたものであり、直流電圧をモータ（3）の要求する所定の周波数の交流電圧に変換するように構成されている。なお、インバータ回路（12）で用いられるスイッチング素子も、コンバータ回路（11）と同様、例えばＩＧＢＴなどのスイッチング素子であり、上記図１では、説明簡略化のために、スイッチング素子のブリッジ回路の構成の記載は省略している。
【００１６】
上記過電流検出保護回路（15）は、インバータ回路（12）の入力電流を検出するように構成されており、いわゆる電流保護手段を構成している。そして、過電流検出保護回路（15）は、検出した入力電流が過電流状態であるか否かを検出可能に構成されていて、過電流状態を検出すると、インバータ回路（12）に対してスイッチング素子の駆動を停止する強制信号を出力するように構成されている。また、過電流検出保護回路（15）では、過電流状態が検出されると、その検出信号がインバータマイコン（20）に送信される。
【００１７】
上記位置検出手段（16）は、モータ（3）のロータの位置を検出するものであり、検出したロータ位置に対応する信号をインバータマイコン（20）に送信するように構成されている。
【００１８】
上記インバータマイコン（20）は、第１駆動部（21）と、第２駆動部（22）と、リトライ制御部（23）と、ロック判定部（24）とを備えており、上記制御マイコン（30）と共に本発明に係る起動制御手段を構成している。
【００１９】
上記第１駆動部（21）および第２駆動部（22）は何れも、インバータ回路（12）に対してスイッチング素子の駆動信号を出力するように構成されている。これにより、モータ（3）を起動させる起動動作や、駆動中のモータ（3）の回転周波数が制御される。
【００２０】
そして、上記第１駆動部（21）は、起動動作の際、起動周波数（モータ（3）の回転周波数）が第１加速レート（通常加速度）で増加するようにスイッチング素子に対して駆動信号を出力する。一方、第２駆動部（22）は、起動動作の際、起動周波数（モータ（3）の回転周波数）が第２加速レート（低加速度）で増加するようにスイッチング素子に対して駆動信号を出力する。第２加速レートは、第１加速レートよりも低い値に設定されている。なお、第１駆動部（21）および第２駆動部（22）は、それぞれ本発明に係る通常加速駆動部および低加速駆動部を構成している。
【００２１】
上記リトライ制御部（23）は、第１駆動部（21）および第２駆動部（22）による起動動作をリトライさせる制御を行うように構成されている。このリトライ制御では、先ず第１駆動部（21）による起動動作が所定回数だけリトライされた後、第２駆動部（22）による起動動作が行われ、その後に再び第１駆動部（21）による起動動作が行われる。このリトライ制御の詳細については後述する。
【００２２】
上記ロック判定部（24）は、位置検出手段（16）から送信された検出信号に基づいてモータ（3）がロック状態であるか否か（即ち、モータ（3）のロータが動いたか否か）を判定するように構成されている。
【００２３】
上記制御マイコン（30）は、電力変換回路（10）の運転制御を行うためのものであり、インバータマイコン（20）に対してコンバータ回路（11）やインバータ回路（12）の駆動を制御するための運転制御信号を出力するように構成されている。そして、制御マイコン（30）は、リトライ制御部（31）を有しており、インバータマイコン（20）との間で上述したリトライ制御のための信号を送受信する。この詳細については後述する。
【００２４】
−リトライ制御−
次に、インバータマイコン（20）および制御マイコン（30）によるモータ（3）起動のリトライ制御について図２および図３を参照しながら説明する。なお、モータ（3）は潤滑油の粘性が高くなり回転しにくくなっている。
【００２５】
本実施形態では、図３に示すように、制御マイコン（30）のリトライ制御部（31）からインバータマイコン（20）にリトライ信号が最高で５回出力される。そして、インバータマイコン（20）では、制御マイコン（30）から出力された４回目までの各リトライ信号について、リトライ制御部（23）から第１駆動部（21）へリトライ信号が最高で３回出力される。これにより、制御マイコン（30）からの各リトライ信号について第１駆動部（21）による起動動作が最高で３回繰り返される。また、インバータマイコン（20）では、制御マイコン（30）から５回目のリトライ信号が出力されると、リトライ制御部（23）から第２駆動部（22）にリトライ信号が１回出力され、その後第１駆動部（21）にリトライ信号が最高で２回出力される。これにより、第２駆動部（22）による起動動作が１回行われ、その後第１駆動部（21）による起動動作が最高で２回繰り返される。以下、具体的に説明する。なお、これらの回数は一例であってこれに限るものではない。
【００２６】
図２に示すように、リトライ制御がスタートすると、先ずステップＳＴ１において通常の起動動作が行われる。具体的には、制御マイコン（30）のリトライ制御部（31）からインバータマイコン（20）に対して１回目のリトライ信号が送信される。インバータマイコン（20）では、リトライ信号を受信すると、リトライ制御部（23）から第１駆動部（21）に１回目のリトライ信号が出力され、第１駆動部（21）による起動動作（通常の起動動作）が行われる。この起動動作でモータ（3）が起動しなかった場合、ステップＳＴ２へ移行する。
【００２７】
ステップＳＴ２では、インバータマイコン（20）においてリトライ制御部（23）から第１駆動部（21）にリトライ信号が３回出力されたか否かが判定される。ステップＳＴ３へ移行すると、リトライ制御部（23）において第１駆動部（21）にリトライ信号が出力されてからリトライ時間Ｂ（例えば、数秒）が経過したか否かが判定され、経過している場合はステップＳＴ１に戻る。このステップＳＴ１では、リトライ制御部（23）から第１駆動部（21）に２回目のリトライ信号が出力され、上述した動作が繰り返される。
【００２８】
そして、インバータマイコン（20）においてリトライ制御部（23）から第１駆動部（21）にリトライ信号が３回出力されると、ステップＳＴ２からステップＳＴ４へ移行する。また、第１駆動部（21）にリトライ信号が３回出力されると、その示す信号がインバータマイコン（20）から制御マイコン（30）へ送信される。そうすると、制御マイコン（30）では、リトライ制御部（31）から２回目のリトライ信号がインバータマイコン（20）へ出力される。
【００２９】
ステップＳＴ４では、制御マイコン（30）からインバータマイコン（20）にリトライ信号が４回出力されたか否かが判定され、４回出力されていないとステップＳＴ５へ移行する。ステップＳＴ５では、インバータマイコン（20）においてリトライ制御部（23）から第１駆動部（21）にリトライ信号が出力されてからリトライ時間Ａ（例えば、３分）が経過したか否かが判定され、経過している場合は再びステップＳＴ１へ戻る。このリトライ時間Ａを設けることにより、圧縮機の圧縮室内の圧力を低下させることができる。本実施形態のリトライ制御は、潤滑油の粘性が高くて起動しにくい場合のほか、モータ（3）は回るものの圧縮機内の圧力が高いなどの理由で起動できない場合にも行われる。この場合のリトライ制御では、度重なる起動動作によって圧縮室内の流体（冷媒）が圧縮されるため、圧力が高くなり一層起動しにくくなるが、上述したリトライ時間Ａの間に圧縮室内の圧力が均圧されてその結果低下する。
【００３０】
ステップＳＴ１では、上述したように、第１駆動部（21）による起動動作が３回行われる。そして、以上の動作が繰り返され、ステップＳＴ４において制御マイコン（30）からインバータマイコン（20）へリトライ信号が４回出力されたと判定されると、ステップＳＴ６へ移行する。ステップＳＴ６では、制御マイコン（30）からインバータマイコン（20）へ出力された４回目のリトライ信号に対する第１駆動部（21）による３回目の起動動作が行われてからリトライ時間Ａが経過したか否かが判定される。リトライ時間Ａが経過すると、ステップＳＴ７へ移行して低加速度起動の動作が行われる。
【００３１】
具体的に、低加速度起動の動作では、インバータマイコン（20）においてリトライ制御部（23）から第２駆動部（22）にリトライ信号が出力され、第２駆動部（22）による起動動作が行われる。この第２駆動部（22）による起動動作は、上述した第１駆動部（21）による起動動作に比べて、起動周波数の増加速度が遅い。つまり、モータ（3）のロータがゆっくり回転しようとし、起動トルク（回転トルク）が徐々に増大する。これにより、モータ（3）のロータが動く可能性が高くなる。
【００３２】
これにより、モータ（3）が少しでも動くと、ロック判定部（24）によりロックしていないと判定され、ステップＳＴ８からステップＳＴ９へ移行する。なお、ロック判定部（24）でロックしたと判定されると、起動失敗ということでリトライ制御が終了する。
【００３３】
ステップＳＴ９では、第２駆動部（22）による起動動作が行われてからリトライ時間Ｂが経過したか否かが判定され、経過しているとステップＳＴ１０へ移行し、上述した通常の起動動作（即ち、第１駆動部（21）による起動動作）が行われる。この起動動作では、起動周波数が通常の増加速度で上昇する。ここでは、上記の低加速度起動の動作によりモータ（3）が少し動いているため、上述した通常の起動動作時よりも回転しやすくなっている。これにより、モータ（3）が正常に起動すれば、起動成功ということでステップＳＴ１１でリトライ制御が終了する。逆に、起動不良であれば、ステップＳＴ１１からステップＳＴ１２へ移行し、低加速度起動の動作（即ち、第２駆動部（22）による起動動作）の後、通常の起動動作が２回行われたかどうかが判定される。２回行われていないと、再びステップＳＴ１０へ行き、第１駆動部（21）による２回目の起動動作が行われる。これにより、起動すれば起動成功ということでステップＳＴ１１でリトライ制御が終了し、起動不良であれば起動失敗ということでステップＳＴ１２でリトライ制御が終了する。
【００３４】
−実施形態の効果−
この実施形態によれば、通常の起動動作を行った後に、その通常の起動動作時よりも起動周波数が低加速度で増加する低加速度起動の動作を行うようにしたので、次の通常の起動動作で容易にモータ（3）を起動させることができる。つまり、モータ（3）をゆっくり回転させて起動トルクを徐々に増加させるようにしたため、潤滑油の粘性増大によりロックされたモータ（3）を少しでも動かすことができ、これによりその後の通常の起動動作で容易に起動させることができる。その結果、起動電流を増加させなくてもよい。また、通常の起動動作を何十回と行わなくてもよいため、起動時間を短縮できる。
【００３５】
なお、上記実施形態のリトライ制御では、低加速度起動の動作（第２駆動部（22）による起動動作）を行った後、再度、通常の起動動作（第１駆動部（21）による起動動作）を行うようにしたが、この通常の起動動作を省略するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上説明したように、本発明は、起動動作のリトライ制御を備えているモータ駆動装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、実施形態に係る起動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、マイコンのリトライ制御を示すフローチャートである。
【図３】図３は、リトライ制御を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３８】
1         モータ駆動装置
20        インバータマイコン
21        第１駆動部（通常加速駆動部）
22        第２駆動部（低加速駆動部）
23        リトライ制御部
【図１】
2010029046.tif 000003
【図２】
2010029046.tif 000004
【図３】
2010029046.tif 000005