(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動方法であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、切替条件が成立する電圧幅に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動方法。
【請求項２】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動方法であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、起動後の経過時間に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動方法。
【請求項３】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動方法であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電圧位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動方法。
【請求項４】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動方法であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電流位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動方法。
【請求項５】
Ｖ／Ｆ比の減少幅を徐々に小さくする請求項１から請求項４の何れかに記載のブラシレスＤＣモータ起動方法。
【請求項６】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動装置であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、切替条件が成立する電圧幅に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段（１３）を含むことを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動装置。
【請求項７】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動装置であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、起動後の経過時間に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段（１３ａ）を含むことを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動装置。
【請求項８】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動装置であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電圧位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段（１３ｂ）を含むことを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動装置。
【請求項９】
交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動装置であって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電流位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段（１３ｃ）を含むことを特徴とするブラシレスＤＣモータ起動装置。
【請求項１０】
前記Ｖ／Ｆ比制御手段（１３）（１３ａ）（１３ｂ）（１３ｃ）は、Ｖ／Ｆ比の減少幅を徐々に小さくするものである請求項６から請求項９の何れかに記載のブラシレスＤＣモータ起動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うブラシレスＤＣモータ起動方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ブラシレスＤＣモータを起動する場合には、先ず同期運転を行って回転子を回転させ、その後、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として位置検出運転に移行させることが行われている。そして、位置検出運転への切替条件が成立するまではＶ／Ｆ比を一定値づつ減少させるようにしている（特開平８−９８５８０号公報、特開平１０−１２７０８８号公報参照）。
【０００３】
図１は従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
このブラシレスＤＣモータ駆動装置は、起動処理部と、位置検出運転処理部と、位置検出運転と同期運転とを切り替える切替部と、電圧位相指令を出力するインバータモード切替部と、電圧振幅指令および電圧位相指令を入力としてスイッチング信号を出力するＰＷＭ部とを有している。
【０００５】
前記位置検出運転処理部は、回転子の回転位置を示す位置信号を入力とする周期測定タイマと、周期測定タイマの出力を入力として位置信号の周期を演算する位置信号周期演算部と、位置信号周期演算部の出力を入力として速度演算を行う速度演算部と、速度演算部の出力および速度指令信号を入力として速度制御演算を行う速度制御部と、位置信号周期演算部の出力および位相量指令信号を入力としてタイマ値演算を行うタイマ値演算部と、位置信号およびタイマ値演算部からの出力を入力とする位相補正タイマとを含んでいる。
【０００６】
前記起動処理部は、レベル検出信号を入力とする電位差信号レベル判定部と、インバータモード選択信号および位置信号を入力とするモード比較部と、電位差信号レベル判定部からの出力、モード比較部からの出力、および運転信号を入力とするＶ／Ｆパターン設定部と、電位差信号レベル判定部からの出力、およびモード比較部からの出力を入力として前記切替部に切替指示信号を供給する位置検出運転切替部と、Ｖ／Ｆパターン設定部からの出力を入力とする波形タイマとを有している。
【０００７】
前記切替部は、速度制御部からの出力とＶ／Ｆパターン設定部からの出力とを選択すると同時に、位相補正タイマからの出力と波形タイマからの出力とを選択する。
【０００８】
そして、Ｖ／Ｆ比を一定値づつ下げるために、図２の同期運転の領域に示すようにインバータ出力電圧を下げ、または図３の同期運転の領域に示すようにインバータ周波数を上げるようにしている。
【０００９】
図４は前記ブラシレスＤＣモータ駆動装置の運転開始処理を説明するフローチャートであり、ステップＳＰ１において、運転状態を”同期運転加速”に設定し、ステップＳＰ２において、キャリア割込カウンタを初期化し、ステップＳＰ３において、インバータ出力電圧を下げる量（電圧ダウン量）を初期設定し、ステップＳＰ４において、波形出力機能を設定し、ステップＳＰ５において、キャリア割込を許可し、ステップＳＰ６において、波形出力を開始し、そのまま一連の処理を終了する。
【００１０】
図５は前記ブラシレスＤＣモータ駆動装置のキャリア割込処理を説明するフローチャートであり、ステップＳＰ１において、同期運転中か否かを判定し、同期運転処理中でなければ位置検出運転処理を行う。
【００１１】
逆に、同期運転中であれば、ステップＳＰ２において、キャリア割込カウンタを更新し、ステップＳＰ３において、１キャリア当たりの角度変化量を計算し、ステップＳＰ４において、出力波形の位相を計算し、ステップＳＰ５において、同期運転加速中か否かを判定する。
【００１２】
同期運転加速中であれば、ステップＳＰ６において、加速時の電圧振幅を計算し、逆に、同期運転加速中でなければ、ステップＳＰ７において、切替条件判定時の電圧振幅を計算する。
【００１３】
ステップＳＰ６の処理またはステップＳＰ７の処理が行われた後は、ステップＳＰ８において、加速が終了したか否かを判定し、加速が終了していれば、ステップＳＰ９において、運転状態を”切替条件判定”に変更する。
【００１４】
そして、加速が終了していないと判定された場合、またはステップＳＰ９の処理が行われた後は、ステップＳＰ１０において、波形出力データを設定し、そのまま一連の処理を終了する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
切替条件が成立する電圧は負荷に依存し、起動時の負荷が大きいときは高めの電圧で切替条件が成立し、起動時の負荷が小さいときは低めの電圧で切替条件が成立するため、加速終了時の電圧は高めに設定することが望ましい。
【００１６】
また、切替条件が成立する電圧には幅があり、起動時の負荷が大きいときは切替条件が成立する電圧幅が大きいが、起動時の負荷が小さいときは切替条件が成立する電圧幅が小さいため、切替を確実に行うためには電圧指令を下げる量を小さくすることが望ましい。
【００１７】
しかし、加速終了時の電圧を高めに設定するとともに、電圧指令を下げる量を小さくすれば、切替条件が成立するまでにかかる時間が長くなるので、ブラシレスＤＣモータを空気調和装置の駆動源として採用する場合に、速暖性が悪くなり、同期運転時に圧縮機の油が潤滑作用を達成しないという不都合を生じる。また、起動差圧が大きい場合には、切替までに差圧が大きくなり、切替条件が成立しなくなるという不都合を生じる。
【００１８】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、位置検出運転への切り替えを短時間で確実に行うことができるブラシレスＤＣモータ起動方法およびその装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１のブラシレスＤＣモータ起動方法は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、切替条件が成立する電圧幅に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させる方法である。
【００２１】
請求項２のブラシレスＤＣモータ起動方法は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、起動後の経過時間に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させる方法である。
【００２２】
請求項３のブラシレスＤＣモータ起動方法は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電圧位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させる方法である。
【００２３】
請求項４のブラシレスＤＣモータ起動方法は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電流位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させる方法である。
【００２４】
請求項５のブラシレスＤＣモータ起動方法は、Ｖ／Ｆ比の減少幅を徐々に小さくする方法である。
【００２６】
請求項６のブラシレスＤＣモータ起動装置は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うものであって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、切替条件が成立する電圧幅に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段を含むものである。
【００２７】
請求項７のブラシレスＤＣモータ起動装置は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うものであって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、起動後の経過時間に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段を含むものである。
【００２８】
請求項８のブラシレスＤＣモータ起動装置は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うものであって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電圧位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段を含むものである。
【００２９】
請求項９のブラシレスＤＣモータ起動装置は、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うものであって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電流位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるＶ／Ｆ比制御手段を含むものである。
【００３０】
請求項１０のブラシレスＤＣモータ起動装置は、前記Ｖ／Ｆ比制御手段としてＶ／Ｆ比の減少幅を徐々に小さくするものを採用するものである。
【００３２】
【作用】
請求項１のブラシレスＤＣモータ起動方法であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、切替条件が成立する電圧幅に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるのであるから、切替条件が成立する電圧幅が広いときはＶ／Ｆ比の減少幅を大きく設定して短時間で切替を行い、切替条件が成立する電圧幅が狭いときはＶ／Ｆ比の減少幅を小さく設定して確実に切り替えを行うことができ、ひいては、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができ、ブラシレスＤＣモータを空気調和装置の駆動源として採用する場合には、速暖性を向上させることができるとともに、起動差圧の大小に拘わらず、確実に切り替えを達成することができる。
【００３３】
請求項２のブラシレスＤＣモータ起動方法であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、起動後の経過時間に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるのであるから、切替条件判定に入った当初はＶ／Ｆ比の減少幅を大きく設定して短時間で切替条件が成立する直前のＶ／Ｆ比までＶ／Ｆ比を下げ、その後は、Ｖ／Ｆ比の減少幅を小さくして確実に切り替えを行うことができ、ひいては、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができ、ブラシレスＤＣモータを空気調和装置の駆動源として採用する場合には、速暖性を向上させることができるとともに、起動差圧の大小に拘わらず確実に切り替えを達成することができる。
【００３４】
請求項３のブラシレスＤＣモータ起動方法であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電圧位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるのであるから、直流電圧が変動した場合であっても、短時間で確実に切り替えを行うことができる。
【００３５】
請求項４のブラシレスＤＣモータ起動方法であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電流位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるのであるから、負荷トルクの大小、電源電圧変動、モータ仕様のばらつき等に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができる。
【００３６】
請求項５のブラシレスＤＣモータ起動方法であれば、Ｖ／Ｆ比の減少幅を徐々に小さくするのであるから、請求項１から請求項４の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００３９】
請求項６のブラシレスＤＣモータ起動装置であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
Ｖ／Ｆ比制御手段によって、位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、切替条件が成立する電圧幅に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることができる。
【００４０】
したがって、切替条件が成立する電圧幅が広いときはＶ／Ｆ比の減少幅を大きく設定して短時間で切替を行い、切替条件が成立する電圧幅が狭いときはＶ／Ｆ比の減少幅を小さく設定して確実に切り替えを行うことができ、ひいては、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができ、ブラシレスＤＣモータを空気調和装置の駆動源として採用する場合には、速暖性を向上させることができるとともに、起動差圧の大小に拘わらず確実に切り替えを達成することができる。
【００４１】
請求項７のブラシレスＤＣモータ起動装置であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
Ｖ／Ｆ比制御手段によって、位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、起動後の経過時間に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることができる。
【００４２】
したがって、切替条件判定に入った当初はＶ／Ｆ比の減少幅を大きく設定して短時間で切替条件が成立する直前のＶ／Ｆ比までＶ／Ｆ比を下げ、その後は、Ｖ／Ｆ比の減少幅を小さくして確実に切り替えを行うことができ、ひいては、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができ、ブラシレスＤＣモータを空気調和装置の駆動源として採用する場合には、速暖性を向上させることができるとともに、起動差圧の大小に拘わらず確実に切り替えを達成することができる。
【００４３】
請求項８のブラシレスＤＣモータ起動装置であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
Ｖ／Ｆ比制御手段によって、位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電圧位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることができる。
【００４４】
したがって、直流電圧が変動した場合であっても、短時間で確実に切り替えを行うことができる。
【００４５】
請求項９のブラシレスＤＣモータ起動装置であれば、交流電圧を印加することにより同期運転を行ってブラシレスＤＣモータを起動し、位置検出運転への切替条件が成立したことを条件として、ブラシレスＤＣモータの位置検出運転を行うに当たって、
Ｖ／Ｆ比制御手段によって、位置検出運転への切替条件が成立するまでＶ／Ｆ比を減少させるとともに、電流位相に応じてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させることができる。
【００４６】
したがって、負荷トルクの大小、電源電圧変動、モータ仕様のばらつき等に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができる。
【００４７】
請求項１０のブラシレスＤＣモータ起動装置であれば、前記Ｖ／Ｆ比制御手段としてＶ／Ｆ比の減少幅を徐々に小さくするものを採用するのであるから、請求項６から請求項９の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明のブラシレスＤＣモータ起動方法およびその装置の実施の態様を詳細に説明する。
【００４９】
図６はこの発明のブラシレスＤＣモータ起動装置の一実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【００５０】
この装置は、起動処理部１と、位置検出運転処理部２と、位置検出運転と同期運転とを切り替える切替部３と、電圧位相指令を出力するインバータモード切替部４と、電圧振幅指令および電圧位相指令を入力としてスイッチング信号を出力するＰＷＭ部５とを有している。
【００５１】
前記位置検出運転処理部２は、回転子の回転位置を示す位置信号を入力とする周期測定タイマ２１と、周期測定タイマ２１の出力を入力として位置信号の周期を演算する位置信号周期演算部２２と、位置信号周期演算部２２の出力を入力として速度演算を行う速度演算部２３と、速度演算部２３の出力および速度指令信号を入力として速度制御演算を行う速度制御部２４と、位置信号周期演算部２２の出力および位相量指令信号を入力としてタイマ値演算を行うタイマ値演算部２５と、位置信号およびタイマ値演算部２５からの出力を入力とする位相補正タイマ２６とを含んでいる。
【００５２】
前記起動処理部１は、レベル検出信号を入力とする電位差信号レベル判定部１１と、インバータモード選択信号および位置信号を入力とするモード比較部１２と、Ｖ／Ｆ比の減少量を設定するＶ／Ｆ比ダウン量設定部１３と、電位差信号レベル判定部１１からの出力、モード比較部１２からの出力、Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３からの出力、および運転信号を入力とするＶ／Ｆパターン設定部１４と、電位差信号レベル判定部１１からの出力、およびモード比較部１２からの出力を入力として前記切替部３に切替指示信号を供給する位置検出運転切替部１５と、Ｖ／Ｆパターン設定部１４からの出力を入力とする波形タイマ１６とを有している。
【００５３】
前記切替部３は、速度制御部２４からの出力とＶ／Ｆパターン設定部１４からの出力とを選択すると同時に、位相補正タイマ２６からの出力と波形タイマ１６からの出力とを選択する。
【００５４】
上記のブラシレスＤＣモータ駆動装置の殆どの作用は図１のブラシレスＤＣモータ駆動装置の作用と同様であるから、異なる点についてのみ説明し、同様の部分は説明を省略する。
【００５５】
このブラシレスＤＣモータ駆動装置においては、Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３からの出力をＶ／Ｆパターン設定部１４に供給しているので、切替条件が成立する電圧幅が所定の閾値より大きいとき（負荷が大きいとき）にはインバータ出力電圧の減少幅（Ｖ／Ｆ比の減少幅）を大きく設定して短時間で位置検出運転への切替を行い、切替条件が成立する電圧幅が所定の閾値より小さいとき（負荷が小さいとき）にはＶ／Ｆ比の減少幅を小さく設定して確実に位置検出運転への切替を行うことができる。ただし、複数の閾値を設定してＶ／Ｆ比の減少幅を３段階以上に変化させることもできる（図７参照）。
【００５６】
この結果、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができ、ブラシレスＤＣモータを空気調和装置の駆動源として採用する場合には、速暖性を向上させることができるとともに、起動差圧の大小に拘わらず確実に切り替えを達成することができる。
【００５７】
また、電圧の減少幅に代えてインバータ周波数の増加幅を採用することも可能であり、上記と同様の作用を達成することができる。
【００５８】
図９はこの発明のブラシレスＤＣモータ起動装置の他の実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【００５９】
このブラシレスＤＣモータ駆動装置が図６のブラシレスＤＣモータ駆動装置と異なる点は、Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３に代えて、運転信号を入力として対応するＶ／Ｆ比の減少幅を出力するＶ／Ｆ比ダウン量設定部１３ａを採用した点のみである。
【００６０】
前記Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３ａは、起動後の経過時間に対応させてＶ／Ｆ比の減少幅を変化させるものであり、例えば、起動から第１の所定時間Ｔ１が経過した時点でＶ／Ｆ比の減少幅を当初の減少幅の１／４に設定し、第２の所定時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）が経過した時点でＶ／Ｆ比の減少幅を当初の減少幅の１／８に設定する。
【００６１】
したがって、切替条件判定に入った当初はＶ／Ｆ比の減少幅を大きく設定して短時間で切替条件が成立する直前のＶ／Ｆ比までＶ／Ｆ比を下げ、その後は、Ｖ／Ｆ比の減少幅を小さくして確実に切り替えを行うことができる（例えば、図１０参照）。この結果、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができ、ブラシレスＤＣモータを空気調和装置の駆動源として採用する場合には、速暖性を向上させることができるとともに、起動差圧の大小に拘わらず確実に切り替えを達成することができる。
【００６２】
図１１、図１２に示すフローチャートを参照してさらに説明する。
【００６３】
ステップＳＰ１において、同期運転中か否かを判定し、同期運転中でなければ位置検出運転処理を行う。
【００６４】
逆に、同期運転中であると判定された場合には、ステップＳＰ２において、キャリア割込カウンタを更新し、ステップＳＰ３において、１キャリア当たりの角度変化量を計算し、ステップＳＰ４において、出力波形の位相を計算し、ステップＳＰ５において、同期運転加速中か否かを判定する。
【００６５】
同期運転加速中であれば、ステップＳＰ６において、加速時の電圧振幅幅を計算し、ステップＳＰ７において、加速終了か否かを判定し、加速終了と判定されれば、ステップＳＰ８において、運転状態を”切替条件判定”に変更する。
【００６６】
ステップＳＰ５において同期運転加速中でないと判定された場合には、ステップＳＰ９において、起動から第１の所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し、第１の所定時間Ｔ１が経過していないと判定された場合には、ステップＳＰ１０において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値に設定する。
【００６７】
ステップＳＰ９において起動から第１の所定時間Ｔ１が経過したと判定された場合には、ステップＳＰ１１において、起動から第２の所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定し、第２の所定時間Ｔ２が経過していないと判定された場合には、ステップＳＰ１２において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値の１／４に削減し、逆に第２の所定時間Ｔ２が経過したと判定された場合には、ステップＳＰ１３において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値の１／８に削減する。
【００６８】
ステップＳＰ１０の処理、ステップＳＰ１２の処理、またはステップＳＰ１３の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１４において、切替条件判定時の電圧振幅を計算する。
【００６９】
ステップＳＰ７において加速が終了していないと判定された場合、またはステップＳＰ８の処理、またはステップＳＰ１４の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１５において、波形出力データを設定し、一連の処理を終了する。
【００７０】
図１３はこの発明のブラシレスＤＣモータ起動装置のさらに他の実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【００７１】
このブラシレスＤＣモータ駆動装置が図６のブラシレスＤＣモータ駆動装置と異なる点は、Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３に代えて、位置信号およびＶ／Ｆパターン設定部１４から波形タイマ１６への出力を入力として対応するＶ／Ｆ比の減少幅を出力するＶ／Ｆ比ダウン量設定部１３ｂを採用した点のみである。
【００７２】
前記Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３ｂは、例えば、負荷トルクが８ｋｇ・ｃｍである場合に、電流位相（永久磁石の位置と固定子電流とも位相差）０度でＶ／Ｆ比の減少幅を低減させるためには、電圧位相２０度付近でＶ／Ｆ比の減少幅を低減させる（図１４参照）。
【００７３】
また、前記Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３ｂには、電圧位相は供給されていないが、特開平８−９８５８０号公報に示されているように、電圧位相は位置信号発生時の出力波形位相から推定できるので、電圧位相情報に基づいてＶ／Ｆ比の減少幅を設定することができる。具体的には、図１５、図１６に示すように、位置信号立ち上がりエッジ発生時の出力波形位相が０度か１２０度か２４０度ならば、電圧位相が０度であると推定できる。
【００７４】
したがって、直流電圧が変動しても、短時間で確実に位置検出運転への切り替えを達成することができる。
【００７５】
図１７、図１８に示すフローチャートを参照してさらに説明する。
【００７６】
ステップＳＰ１において、同期運転中か否かを判定し、同期運転中でなければ位置検出運転処理を行う。
【００７７】
逆に、同期運転中であると判定された場合には、ステップＳＰ２において、キャリア割込カウンタを更新し、ステップＳＰ３において、１キャリア当たりの角度変化量を計算し、ステップＳＰ４において、出力波形の位相を計算し、ステップＳＰ５において、同期運転加速中か否かを判定する。
【００７８】
同期運転加速中であれば、ステップＳＰ６において、加速時の電圧振幅幅を計算し、ステップＳＰ７において、加速終了か否かを判定し、加速終了と判定されれば、ステップＳＰ８において、運転状態を”切替条件判定”に変更する。
【００７９】
ステップＳＰ５において同期運転加速中でないと判定された場合には、ステップＳＰ９において、電圧位相が２０度に到達したか否かを判定し、電圧位相が２０度に到達していないと判定された場合には、ステップＳＰ１０において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値に設定する。
【００８０】
ステップＳＰ９において電圧位相が２０度に到達したと判定された場合には、ステップＳＰ１１において、電圧位相が２５度に到達したか否かを判定し、電圧位相が２５度に到達していないと判定された場合には、ステップＳＰ１２において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値の１／４に削減し、逆に電圧位相が２５度に到達したと判定された場合には、ステップＳＰ１３において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値の１／８に削減する。
【００８１】
ステップＳＰ１０の処理、ステップＳＰ１２の処理、またはステップＳＰ１３の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１４において、切替条件判定時の電圧振幅を計算する。
【００８２】
ステップＳＰ７において加速が終了していないと判定された場合、またはステップＳＰ８の処理、またはステップＳＰ１４の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１５において、波形出力データを設定し、一連の処理を終了する。
【００８３】
図１９はこの発明のブラシレスＤＣモータ起動装置のさらに他の実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【００８４】
このブラシレスＤＣモータ駆動装置が図６のブラシレスＤＣモータ駆動装置と異なる点は、Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部１３に代えて、位置信号および相電流を入力として対応するＶ／Ｆ比の減少幅を出力するＶ／Ｆ比ダウン量設定部１３ｃを採用した点のみである。
【００８５】
したがって、位置検出運転における電流位相３０度付近で確実に切替条件を捉えることができ、ひいては、負荷トルクの大小、電源電圧変動、モータ仕様のばらつき等に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができる。
【００８６】
図２０、図２１に示すフローチャートを参照してさらに説明する。
【００８７】
ステップＳＰ１において、同期運転中か否かを判定し、同期運転中でなければ位置検出運転処理を行う。
【００８８】
逆に、同期運転中であると判定された場合には、ステップＳＰ２において、キャリア割込カウンタを更新し、ステップＳＰ３において、１キャリア当たりの角度変化量を計算し、ステップＳＰ４において、出力波形の位相を計算し、ステップＳＰ５において、同期運転加速中か否かを判定する。
【００８９】
同期運転加速中であれば、ステップＳＰ６において、加速時の電圧振幅幅を計算し、ステップＳＰ７において、加速終了か否かを判定し、加速終了と判定されれば、ステップＳＰ８において、運転状態を”切替条件判定”に変更する。
【００９０】
ステップＳＰ５において同期運転加速中でないと判定された場合には、ステップＳＰ９において、電流位相が０度に到達したか否かを判定し、電流位相が０度に到達していないと判定された場合には、ステップＳＰ１０において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値に設定する。
【００９１】
ステップＳＰ９において電流位相が０度に到達したと判定された場合には、ステップＳＰ１１において、電流位相が３０度に到達したか否かを判定し、電流位相が３０度に到達していないと判定された場合には、ステップＳＰ１２において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値の１／４に削減し、逆に電流位相が３０度に到達したと判定された場合には、ステップＳＰ１３において、インバータ出力電圧の減少幅を初期値の１／８に削減する。
【００９２】
ステップＳＰ１０の処理、ステップＳＰ１２の処理、またはステップＳＰ１３の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１４において、切替条件判定時の電圧振幅を計算する。
【００９３】
ステップＳＰ７において加速が終了していないと判定された場合、またはステップＳＰ８の処理、またはステップＳＰ１４の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１５において、波形出力データを設定し、一連の処理を終了する。
【００９４】
図２２は、起動時における電圧、電流位相、電圧位相の変化を示す図であり、図２２中（ａ）が負荷が軽い場合を、図２２中（ｂ）が負荷が重い場合を、それぞれ示している。
【００９５】
図２２から分かるように、位置検出運転への切替条件は、電圧、電流位相、電圧位相の何れを採用しても検出できることが分かる。したがって、前記の何れの実施態様を採用した場合にも、位置検出運転への切り替えを達成することができることが分かる。
【００９７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【００９８】
請求項２の発明は、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【００９９】
請求項３の発明は、直流電圧が変動した場合であっても、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【０１００】
請求項４の発明は、負荷トルクの大小、電源電圧変動、モータ仕様のばらつき等に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【０１０１】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４の何れかと同様の効果を奏する。
【０１０３】
請求項６の発明は、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【０１０４】
請求項７の発明は、負荷トルクの大小に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【０１０５】
請求項８の発明は、直流電圧が変動した場合であっても、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【０１０６】
請求項９の発明は、負荷トルクの大小、電源電圧変動、モータ仕様のばらつき等に拘わらず、短時間で確実に切り替えを行うことができるという特有の効果を奏する。
【０１０７】
請求項１０の発明は、請求項６から請求項９の何れかと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図２】従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の一例を示す図である。
【図３】従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の他の例を示す図である。
【図４】従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置の運転開始処理を説明するフローチャートである。
【図５】従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置のキャリア割込処理を説明するフローチャートである。
【図６】この発明のブラシレスＤＣモータ起動装置の一実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図７】図６のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の一例を示す図である。
【図８】図６のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の他の例を示す図である。
【図９】この発明のブラシレスＤＣモータ起動装置の他の実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図１０】図９のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の一例を示す図である。
【図１１】図９のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の一部を説明するフローチャートである。
【図１２】図９のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の残部を説明するフローチャートである。
【図１３】この発明のブラシレスＤＣモータ起動装置のさらに他の実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図１４】電圧位相と電流位相との相関図である。
【図１５】位置信号を基準として、電圧位相に応じて変化する出力波形位相および出力ベクトルパターン（電圧ベクトルパターン）を示す図である。
【図１６】位置信号を基準として、電圧位相に応じて変化する出力波形位相および出力ベクトルパターン（電圧ベクトルパターン）を示す図である。
【図１７】図１３のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の一部を説明するフローチャートである。
【図１８】図１３のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の残部を説明するフローチャートである。
【図１９】この発明のブラシレスＤＣモータ起動装置のさらに他の実施態様を含むブラシレスＤＣモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図２０】図１９のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の一部を説明するフローチャートである。
【図２１】図１９のブラシレスＤＣモータ駆動装置の起動時の動作の残部を説明するフローチャートである。
【図２２】起動時の負荷が軽い場合、重い場合のそれぞれにおける電圧、電流位相、電圧位相の変化を示す図である。
【符号の説明】
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  Ｖ／Ｆ比ダウン量設定部
【図１】
0003690350.tif 000002
【図２】
0003690350.tif 000003
【図３】
0003690350.tif 000004
【図４】
0003690350.tif 000005
【図５】
0003690350.tif 000006
【図６】
0003690350.tif 000007
【図７】
0003690350.tif 000008
【図８】
0003690350.tif 000009
【図９】
0003690350.tif 000010
【図１０】
0003690350.tif 000011
【図１１】
0003690350.tif 000012
【図１２】
0003690350.tif 000013
【図１３】
0003690350.tif 000014
【図１４】
0003690350.tif 000015
【図１５】
0003690350.tif 000016
【図１６】
0003690350.tif 000017
【図１７】
0003690350.tif 000018
【図１８】
0003690350.tif 000019
【図１９】
0003690350.tif 000020
【図２０】
0003690350.tif 000021
【図２１】
0003690350.tif 000022
【図２２】
0003690350.tif 000023