(57)【要約】【課題】１つの位置検出センサによりモータ制御を行うことによって、センサばらつきの影響がなく制御性が良好でかつ低コストなＤＣファンモータの制御装置を提供する。【解決手段】ＤＣファンモータ６を駆動するインバータ部５と、ＤＣファンモータ６のロータの回転位置を検出する１つの位置検出センサ１と、位置検出センサ１により検出された位置検出信号に基づいて、インバータ部５の出力を制御する制御部３とを備える。上記制御部３は、ＤＣファンモータ６の起動時、インバータ部５から起動用励磁パターンを出力する同期運転を行い、その同期運転中に位置検出センサ１により検出された位置検出信号から得られる現在回転数とインバータ部５の出力の回転数が略一致したとき、位置検出センサ１により検出された位置検出信号に基づく位置検出運転を行う。【選択図】図１
2006174647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣファンモータを駆動するインバータ部(５)と、
上記ＤＣファンモータのロータの回転位置を検出する１つの位置検出センサ(１)と、
上記位置検出センサ(１)により検出された位置検出信号に基づいて、上記インバータ部(５)の出力を制御する制御部(３)と
を備え、
上記制御部(３)は、上記ＤＣファンモータの起動時、上記インバータ部(５)から起動用励磁パターンを出力する同期運転を行い、その同期運転中に上記位置検出センサ(１)により検出された上記位置検出信号から得られる現在回転数と上記インバータ部(５)の出力の回転数が略一致したとき、上記位置検出センサ(１)により検出された位置検出信号に基づく位置検出運転を行うことを特徴とするＤＣファンモータの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＤＣファンモータの制御装置において、
上記制御部(３)は、上記同期運転前に上記位置検出センサ(１)により検出された位置検出信号から得られる現在回転数が所定回転数以上のとき、上記ＤＣファンモータの逆起電力により回転数を下げるブレーキ制御を行うことを特徴とするＤＣファンモータの制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＤＣファンモータの制御装置を用いたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＤＣファンモータの制御装置および空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＣファンモータの制御装置としては、ＤＣファンモータのロータの回転位置を検出する３つの位置検出センサを用いたものがある(例えば、特開２０００−１７５４８２号公報(特許文献１)参照)。このＤＣファンモータの制御装置２０は、図４に示すように、ＤＣファンモータ１８のロータ(図示せず)の回転位置を検出する位置検出センサ１１,１２,１３と、その位置検出センサ１１,１２,１３からの検出信号を受けて、位置検出信号を出力する位置検出回路１４と、上記位置検出回路１４からの位置検出信号に基づいてモータ制御を行う制御部１５と、上記制御部１５からの制御信号のレベルを変換するレベルシフト回路１６と、上記レベルシフト回路１６によりレベル変換された制御信号を受けて、ＤＣファンモータ１８に駆動電圧を出力するインバータ部１７とを備えている。
【０００３】
上記ＤＣファンモータの制御装置では、位置検出センサ１１,１２,１３により検出されたＨｕ信号,Ｈｖ信号,Ｈｗ信号は、図５(a)〜(c)に示すように１２０度毎に位相のずれた信号である。この位相のずれ方によりＤＣファンモータ１８の回転がＣＣＷ(反時計回り)かＣＷ(時計回り)かを判定できる。上記ＤＣファンモータの制御装置では、位置検出センサ１１,１２,１３により検出されたＨｕ信号,Ｈｖ信号,Ｈｗ信号を用いてＤＣファンモータ１８を駆動制御しているが、位置検出センサ１１,１２,１３の検出ばらつきにより制御性が悪くなるという問題がある。また、上記３つの位置検出センサ１１,１２,１３を用いるので、検出回路やその検出信号を用いた制御が複雑になり、コストが高くつくという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−１７５４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明の目的は、１つの位置検出センサによりモータ制御を行うことによって、センサばらつきの影響がなく制御性が良好でかつ低コストなＤＣファンモータの制御装置およびそれを用いた空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明のＤＣファンモータの制御装置は、ＤＣファンモータを駆動するインバータ部と、上記ＤＣファンモータのロータの回転位置を検出する１つの位置検出センサと、上記位置検出センサにより検出された位置検出信号に基づいて、上記インバータ部の出力を制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記ＤＣファンモータの起動時、上記インバータ部から起動用励磁パターンを出力する同期運転を行い、その同期運転中に上記位置検出センサにより検出された上記位置検出信号から得られる現在回転数と上記インバータ部の出力の回転数が略一致したとき、上記位置検出センサにより検出された位置検出信号に基づく位置検出運転を行うことを特徴とする。
【０００６】
上記構成のＤＣファンモータの制御装置によれば、ＤＣファンモータの起動時、制御部によってインバータ部を制御して、インバータ部から起動用励磁パターンを出力する同期運転を行う。そして、同期運転中に位置検出センサにより検出された位置検出信号から得られる現在回転数とインバータ部の出力の回転数が略一致したとき、位置検出センサにより検出された位置検出信号に基づく位置検出運転を行う。これにより、１つの位置検出センサで起動時の動作が安定したモータ制御が可能となる。したがって、１つの位置検出センサによりモータ制御を行うことによって、センサばらつきの影響がなく制御性よいＤＣファンモータの制御装置を実現できる。位置検出センサが１つのため、部品コストを低減できると共に、モータへの取り付けが容易で組立コストも低減できる。
【０００７】
また、一実施形態のＤＣファンモータの制御装置は、上記制御部が、上記同期運転前に上記位置検出センサにより検出された位置検出信号から得られる現在回転数が所定回転数以上のとき、上記ＤＣファンモータの逆起電力により回転数を下げるブレーキ制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記実施形態のＤＣファンモータの制御装置によれば、起動開始時に風などの外乱によりＤＣファンモータが正回転あるいは逆回転していたとしても、同期運転前に逆起電力を用いたブレーキ制御によりＤＣファンモータの回転数を下げることによって、同期運転が安定かつ確実に行うことができる。
【０００９】
この発明の空気調和機は、上記のいずれか１つのＤＣファンモータの制御装置を用いたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成の空気調和機によれば、１つの位置検出センサによりモータ制御を行うＤＣファンモータの制御装置を例えば室外ファンに用いることによって、センサばらつきの影響がなく制御性のよい低コストな空気調和機を実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上より明らかなように、この発明のＤＣファンモータの制御装置によれば、１つの位置検出センサを用いてモータ制御を行うことによって、センサばらつきの影響がなく制御性が良好でかつ低コストなＤＣファンモータの制御装置を実現することができる。また、インバータ部から起動用励磁パターンを出力する同期運転の次に位置検出センサにより検出された位置検出信号に基づく位置検出運転を行うことにより、起動時の動作が安定したモータ制御が可能となる。
【００１２】
また、一実施形態のＤＣファンモータの制御装置によれば、同期運転前に逆起電力を用いたブレーキ制御によりＤＣファンモータの回転数を下げることによって、同期運転が安定かつ確実に行うことができる。
【００１３】
この発明の空気調和機によれば、１つの位置検出センサを用いてモータ制御を行うＤＣファンモータの制御装置を用いることによって、センサばらつきの影響をなくし、制御性の向上と低コスト化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明のＤＣファンモータの制御装置および空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１はこの発明の実施の一形態のＤＣファンモータの制御装置の構成図を示している。このＤＣファンモータの制御装置１０は、図１に示すように、ＤＣファンモータ６のロータ(図示せず)の回転位置を検出する１つの位置検出センサ１と、その位置検出センサ１を受けて、位置検出信号を出力する位置検出回路２と、上記位置検出回路２からの位置検出信号に基づいてモータ制御を行う制御部３と、上記制御部３からの制御信号のレベルを変換するレベルシフト回路４と、上記レベルシフト回路４によりレベル変換された制御信号を受けて、ＤＣファンモータ６に駆動電圧を出力するインバータ部５とを備えている。上記位置検出センサ１にホール素子を用いている。また、上記インバータ部５は、ＰＷＭ(パルス幅変調)制御方式のインバータ回路を用いている。
【００１６】
上記制御部３は、マイクロコンピュータと入出力回路等からなり、位置検出回路２からの位置検出信号に基づいてインバータ部５の出力を制御する。
【００１７】
上記構成のＤＣファンモータ６の制御装置において、起動時の制御部３の処理について図２のフローチャートを用いて説明する。
【００１８】
まず、運転開始により処理がスタートすると、ステップＳ１で位置検出回路２からの位置検出信号によりＤＣファンモータ６の回転数を検知する。
【００１９】
次に、ステップＳ２に進み、現在回転数が所定回転数以下か否かを判定して、現在回転数が所定回転数以下であると判定すると、ステップＳ３に進む一方、現在回転数が所定回転数を越えると判定すると、ステップＳ１０に進み、ブレーキ制御を行った後、ステップＳ１に戻る。ここで、ブレーキ制御は、ＤＣファンモータ６の逆起電力により回転数を下げる。
【００２０】
ステップＳ３では、同期運転を開始する。すなわち、インバータ部５から起動用励磁パターンを出力する。
【００２１】
次に、ステップＳ４に進み、印加周波数を上昇させる(加速)。
【００２２】
次に、ステップＳ５に進み、印加周波数を一定にする。
【００２３】
次に、ステップＳ６で回転数を検知する。
【００２４】
そして、ステップＳ７に進み、印加周波数×極数が回転数に略等しいが否かを判定して、印加周波数×極数が回転数に略等しいと判定すると、ステップＳ１１に進む一方、印加周波数×極数が回転数に略等しくないと判定すると、モータロックまたは逆回転しているものと判断して、ステップＳ８に進む。
【００２５】
ステップＳ８で印加電圧を停止し、ステップＳ９に進んで、起動デューティをアップして、ステップＳ３に戻る。ここで、「起動デューティ」とは、ＰＷＭ制御における出力電圧のデューティ比であり、このデューティ比をアップすることにより、回転トルクを大きくして再起動を行うのである。
【００２６】
一方、ステップＳ１１では、位置検出運転を開始し、ステップＳ１２で位置検出運転により目標回転数まで加速する。そして、ステップＳ１３に進み、一定周波数制御を行う。
【００２７】
図３は上記ＤＣファンモータの制御装置の起動時の運転周波数の変化を示しており、運転開始時にＤＣファンモータ６の回転数を検知する回転数検出区間と、インバータ部５から起動用励磁パターンを出力して、一定回転数まで加速した後、回転数を比較する同期運転期間と、位置検出センサによるフィードバック制御を行って目標回転数にする位置検出運転区間とを有する。
【００２８】
このＤＣファンモータの制御装置では、位置検出信号の周波数を用いて、次式によりＤＣファンモータ６の現在回転数ｎを知ることができる。
ｎ  ＝  １２０×周波数／モータ極数  [ｒｐｍ]
【００２９】
上記実施形態のＤＣファンモータの制御装置では、１つの位置検出センサ１からの位置検出信号(図５(d)に示す)を用いて、制御部３はモータ制御を行うので、ＤＣファンモータ６のロータの回転方向を位置検出信号から知ることはできないが、上記起動時のモータ制御により、ＤＣファンモータ６のロータの回転方向を知ることなしに、正回転の起動を可能としている。
【００３０】
上記構成のＤＣファンモータの制御装置によれば、ＤＣファンモータの起動時、制御部３によってインバータ部５を制御して、インバータ部５から起動用励磁パターンを出力する同期運転を行う。そして、同期運転中に位置検出センサ１により検出された位置検出信号から得られる現在回転数とインバータ部５の出力の回転数が略一致したとき、位置検出センサ１により検出された位置検出信号に基づく位置検出運転を行う。これにより、１つの位置検出センサ１で起動時の動作が安定したモータ制御が可能となる。したがって、１つの位置検出センサ１によりモータ制御を行うことによって、センサばらつきの影響がなく制御性よいＤＣファンモータの制御装置を実現することができると共に、位置検出センサが１つのため、部品コストを低減できると共に、モータへの取り付けが容易で組立コストも低減することができる。
【００３１】
また、起動開始時に風などの外乱によりＤＣファンモータ６が正回転あるいは逆回転していたとしても、同期運転前に逆起電力を用いたブレーキ制御によりＤＣファンモータ６の回転数を下げることによって、同期運転が安定かつ確実に行うことができる。
【００３２】
上記実施形態のＤＣファンモータの制御装置を空気調和機の室外ファンなどに用いることによって、１つの位置検出センサを用いてモータ制御を行うことによりセンサばらつきの影響をなくすことができ、制御性の向上と低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１はこの発明の実施の一形態のＤＣファンモータの制御装置の構成図である。
【図２】図２は上記ＤＣファンモータの制御装置の制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は上記ＤＣファンモータの制御装置の起動時の運転周波数の変化を示す図である。
【図４】図４は従来のＤＣファンモータの制御装置の構成図である。
【図５】図５は位置検出センサが３つの場合と１つの場合の位置検出信号の図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…位置検出センサ
２…位置検出回路
３…制御部
４…レベルシフト回路
５…インバータ部
６…ＤＣファンモータ
【図１】
2006174647.tif 000003
【図２】
2006174647.tif 000004
【図３】
2006174647.tif 000005
【図４】
2006174647.tif 000006
【図５】
2006174647.tif 000007