(57)【要約】【課題】センサレス方式でありながら、起動運転から同期運転への移行を確実に行うことが可能となるとともに、安価で小型化が可能な単相交流同期モータを提供する。【解決手段】整流電流をＡコイルＬ１およびＢコイルＬ２に交互に永久磁石ロータが起動し得る所定時間で所定回数繰り返して流して永久磁石ロータをどちらかの一方のコイルが巻回されたステータの位置に固定する予備運転と、予備運転後に、永久磁石ロータが固定されていないステータの位置に巻回された他方のコイルを最初として整流電流をＡコイルＬ１およびＢコイルＬ２に交互に徐々に時間を狭めて所定回数流して同期回転数近傍まで回転数を上げる起動運転とを行うことにより、直流ブラシレスモータとして起動し、その後、交流電源に対してＡコイルＬ１およびＢコイルＬ２が直列に接続され、交流電流をＡコイルＬ１およびＢコイルＬ２に通電して交流同期モータとして同期運転する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に出力軸を中心に回転可能に設けられた永久磁石ロータと、ステータコアの周囲にＡコイルおよびＢコイルが中間タップを介して直列に巻回された電機子コイルを有するステータとを備える単相交流同期モータにおいて、
交流電源より供給される交流電流を整流する整流回路と、該整流回路と前記中間タップとの間に接続されて前記整流回路により整流された整流電流を前記電機子コイルに流す第１の運転切換スイッチと、前記Ａコイルに直列に接続される第１のスイッチング素子と、前記Ｂコイルに直列に接続される第２のスイッチング素子とを備え、前記整流電流を前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに交互に前記永久磁石ロータが起動し得る所定時間で所定回数繰り返して流して前記永久磁石ロータをどちらかの一方のコイルが巻回されたステータの位置に固定する予備運転と、予備運転後に、前記永久磁石ロータが固定されていないステータの位置に巻回された他方のコイルを最初として前記整流電流を前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに交互に徐々に時間を狭めて所定回数流して同期回転数近傍まで回転数を上げる起動運転と、を行うことにより、直流ブラシレスモータとして起動する起動運転回路と、
前記交流電源と前記Ａコイルとの間に接続される第２の運転切換スイッチと、前記交流電源と前記Ｂコイルとの間に接続される第３の運転切換スイッチとを備え、前記第１の運転切換スイッチがオフ動作されることによって前記整流回路からの整流電流が遮断されるとともに、前記第２の運転切換スイッチと前記第３の運転切換スイッチがオン動作されることで前記交流電源に対して前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルが直列に接続され、交流電流を前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに通電して交流同期モータとして同期運転する同期運転回路と、
前記起動運転回路による予備運転および起動運転において、前記第１の運転切換スイッチをオンして前記整流電流を前記中間タップに流し、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子を交互にオンして前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに交互に流れる前記整流電流を制御するとともに、前記永久磁石ロータの回転数が同期回転数付近に到達したときに、前記第１の運転切換スイッチをオフして前記整流電流が前記中間タップに流れるのを阻止し、前記第２の運転切換スイッチおよび前記第３の運転切換スイッチをオンして前記同期運転回路による同期運転へ移行するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする単相交流同期モータ。
【請求項２】
前記整流回路と前記制御手段との間に前記整流電流を平滑化して直流電流を生成するフィルタ回路と、該直流電流を入力して前記制御手段に供給する直流電源を出力する低電圧源とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の単相交流同期モータ。
【請求項３】
前記第１の運転切換スイッチの駆動電圧は前記フィルタ回路により供給される平滑された電圧であることを特徴とする請求項２記載の単相交流同期モータ。
【請求項４】
前記第１の運転切換スイッチと前記制御手段との間に配置されて、前記制御手段からの制御信号に応じて、前記第１の運転切換スイッチにオン・オフ動作の切換信号を出力するスイッチドライブ回路をさらに備えることを特徴とする請求項２または3記載の単相交流同期モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相交流同期モータに関し、特に、磁石を用いたロータ構造を有する単相交流同期モータをロータ磁極位置検知用の位置センサ無しで駆動する単相交流同期モータに関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来における単相交流同期モータとしては、例えば、直流ブラシレスモータとして起動運転してロータの回転を同期回転まで立上げ、その後、交流電流をモータコイルに流して交流同期モータとしての同期運転に切替える単相交流同期モータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の単相交流同期モータは、単相交流電源に接続されるモータコイルに、当該単相交流電源より供給される交流電流を整流ブリッジ回路により整流し、フィルタ回路により平滑化した直流電流を生成し、永久磁石ロータの磁極位置を検出する検出センサからの検出信号により起動用スイッチング手段をスイッチングしてモータ電流の向きを切換えて通電することにより、直流ブラシレスモータとして起動運転する起動運転回路と、交流電流をモータコイルに通電して交流同期モータとして同期運転する同期運転回路と、単相交流電源とモータコイルとの間に設けられ、起動運転回路への通電と同期運転回路への通電を切換える運転切換えスイッチと、運転切換えスイッチを起動運転回路から同期運転回路へ切り替えて同期運転に移行するよう制御する制御手段を備え、運転切換えスイッチを単相交流電源が起動運転回路と接続するようにしたまま、制御手段は、検出センサの検出信号に従って起動用スイッチング手段をスイッチング制御して起動運転し、永久磁石ロータの回転数が同期回転数近傍の所定回転数に到達すると検出センサの出力波形より位相が遅れるモータ電流波形を少なくとも当該センサ出力波形のゼロクロス点で通電方向が切り替わるようにモータ電流の通電範囲を抑制しながら起動運転するようにしたことにより、起動運転において逆回転トルクの発生を抑えてロータ回転数を同期回転数に至るまで増大させ、安定した同期引き込みを行なうことができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０３０５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の単相交流同期モータには、以下のような問題点がある。
すなわち、整流ブリッジ回路により整流された整流電流は大きな電流であるため、整流電流を平滑化するフィルタ回路のコンデンサは定格容量の大きい高価なコンデンサを用いる必要があるとともに、大電流を流すことにより寿命の低下にもつながるという問題がある。また、起動運転時に、モータ電流の向きを切換えて通電するために、６個のスイッチング素子（トランジスタ）が使われているため、部品点数が多く、小型化やコストの低減化が図りにくいという問題がある。また、永久磁石ロータの回転数の検出のため、検出センサとしてホール素子が用いられており、これも小型化、コストの低減化の妨げとなる原因となるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、センサレス方式でありながら、起動運転から同期運転への移行を確実に行うことが可能となるとともに、部品点数が少なく、かつ、高価な部品を無くした簡易な回路構成とすることにより、信頼性が高く、安価で小型化が可能な単相交流同期モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００８】
（１）ハウジング内に出力軸を中心に回転可能に設けられた永久磁石ロータと、ステータコアの周囲にＡコイルおよびＢコイルが中間タップを介して直列に巻回された電機子コイルを有するステータとを備える同期モータにおいて、交流電源より供給される交流電流を整流する整流回路と、該整流回路と前記中間タップとの間に接続されて前記整流回路により整流された整流電流を前記電機子コイルに流す第１の運転切換スイッチと、前記Ａコイルに直列に接続される第１のスイッチング素子と、前記Ｂコイルに直列に接続される第２のスイッチング素子とを備え、前記整流電流を前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに交互に前記永久磁石ロータが起動し得る所定時間で所定回数繰り返して流して前記永久磁石ロータをどちらかの一方のコイルが巻回されたステータの位置に固定する予備運転と、予備運転後に、前記永久磁石ロータが固定されていないステータの位置に巻回された他方のコイルを最初として前記整流電流を前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに交互に徐々に時間を狭めて所定回数流して同期回転数近傍まで回転数を上げる起動運転と、を行うことにより、直流ブラシレスモータとして起動する起動運転回路と、前記交流電源と前記Ａコイルとの間に接続される第２の運転切換スイッチと、前記交流電源と前記Ｂコイルとの間に接続される第３の運転切換スイッチとを備え、前記第１の運転切換スイッチがオフ動作されることによって前記整流回路からの整流電流が遮断されるとともに、前記第２の運転切換スイッチと前記第３の運転切換スイッチがオン動作されることで前記交流電源に対して前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルが直列に接続され、交流電流を前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに通電して交流同期モータとして同期運転する同期運転回路と、前記起動運転回路による予備運転および起動運転において、前記第１の運転切換スイッチをオンして前記整流電流を前記中間タップに流し、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子を交互にオンして前記Ａコイルおよび前記Ｂコイルに交互に流れる前記整流電流を制御するとともに、前記永久磁石ロータの回転数が同期回転数付近に到達したときに、前記第１の運転切換スイッチをオフして前記整流電流が前記中間タップに流れるのを阻止し、前記第２の運転切換スイッチおよび前記第３の運転切換スイッチをオンして前記同期運転回路による同期運転へ移行するよう制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする単相交流同期モータ（請求項１）。
【０００９】
（２）（１）項に記載の単相交流同期モータにおいて、前記整流回路と前記制御手段との間に前記整流電流を平滑化して直流電流を生成するフィルタ回路と、該直流電流を入力して前記制御手段に供給する直流電源を出力する低電圧源とをさらに備えることを特徴とする単相交流同期モータ（請求項２）。
【００１０】
（３）（２）項に記載の単相交流同期モータにおいて、前記第１の運転切換スイッチの駆動電圧は前記フィルタ回路より供給される平滑された電圧であることを特徴とする単相交流同期モータ（請求項３）。
【００１１】
（４）（２）または（３）項に記載の単相交流同期モータにおいて、前記第１の運転切換スイッチと前記制御手段との間に配置されて、前記制御手段からの制御信号に応じて、前記第１の運転切換スイッチにオン・オフ動作の切換信号を出力するスイッチドライブ回路をさらに備えることを特徴とする単相交流同期モータ（請求項４）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る単相交流同期モータは、以上のように構成したため、センサレス方式でありながら、起動運転から同期運転への移行を確実に行うことが可能となるとともに、部品点数が少なく、かつ、高価な部品を無くした簡易な回路構成とすることにより、信頼性が高く、安価で小型化が可能な単相交流同期モータを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における単相交流同期モータの構造を説明する軸方向断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における単相交流同期モータの駆動回路を示す回路構成図である。
【図３】本発明の一実施形態における単相交流同期モータの起動運転回路の動作を説明する回路構成図である。
【図４】本発明の一実施形態における単相交流同期モータの同期運転回路の動作を説明する回路構成図である。
【図５】本発明の一実施形態における単相交流同期モータの駆動回路の主要部の出力波形を示すタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（モータの構成）
以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を利用した駆動回路を搭載したモータの概要を示す軸方向断面図である。図１には、モータ２１が示されている。モータ２１は、単相交流モータの一例としてのＡＣファンモータであり、回転軸となるシャフト２２を備えている。シャフト２２は、ベアリング２３および２４によって支持されている。ベアリング２３は、下ハウジング２５の下部に取り付けられ、ベアリング２４は、下ハウジング２５の上部に取り付けられている。この構造により、シャフト２２は、下ハウジング２５に対して回転自在な状態で取り付けられている。またシャフト２２には、永久磁石ロータ２６が取り付けられている。永久磁石ロータ２６は、複数の磁極に着磁された構造を有する永久磁石２７が内周側に固定されるロータヨーク２８と、複数の羽根２９ａを有しロータヨーク２８の外周側に固定されるインペラ２９とを備えている。
【００１５】
ラジアル方向において永久磁石ロータ２６に対向して、ステータコア３０が配置されている。ステータコア３０は、珪素鋼等の磁性材料により形成され、下ハウジング２５に固定されている。ステータコア３０は、磁極の数に応じた突極を備えた構造を有し、複数の突極が永久磁石ロータ２６により周囲から取り囲まれるように配置されている。モータ２１では、永久磁石ロータ２６の安定点が回転方向に偏差するように固定させて回転方向を決めるようにしており、このあたりは、通常のＤＣファンモータと同じであるので、詳しい説明は省略する。
【００１６】
ステータコア３０には、ステータコア３０の一部を覆うインシュレータ部材３１と、インシュレータ部材３１に巻回された電機子コイル３２が備えられている。電機子コイル３２の端部は駆動回路基板３３に接続され、起動回路基板３３に接続される外部接続線３４はインペラ２９を囲うように外周に配置されたハウジング本体３４に設けられた配線引出し孔を通じてハウジング外へ引出される。
【００１７】
（駆動回路の構成）
次に、本発明の実施の形態における上述した単相交流同期モータの駆動方法を説明するため、その駆動方法を実施するために好適な駆動回路の一例を図２に示す。
図２に示す駆動回路１は、交流電源Ｖａｃより供給される交流電流を整流する整流回路２と、電機子コイル３２を構成するＡコイルＬ１とＢコイルＬ２の中間タップと整流回路２との間に接続されて整流回路２により整流された整流電流を電機子コイル３２に流す第１の運転切換スイッチＳＷ１と、制御手段（マイクロコンピュータ）５を備えている。尚、整流回路２は、ダイオードＤ１〜Ｄ４によるダイオードブリッジ回路で形成される全波整流回路である。また、第１の運転切換スイッチＳＷ１はＭＯＳ
ＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ１のドレイン端子−ゲート端子間に接続されたダイオードＤ５を含んでいる。尚、ダイオードＤ５は、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードあるいは外付けされる整流素子が適用可能である。
【００１８】
整流回路２とマイクロコンピュータ５との間には、整流回路２から出力される整流電流を平滑化して直流電流を生成するフィルタ回路３と、フィルタ回路３から出力される直流電流を入力して、所定の直流電圧をマイクロコンピュータ５の入力端子ＩＮ１に供給する低電圧源４が配置されている。フィルタ回路３は、図２に示すように、直列接続された抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなり、コンデンサＣ１の一端はＧＮＤに接続されている。尚、コンデンサＣ１は、平滑化を行う抵抗Ｒ１の後段に配置されるため、小容量で長寿命のコンデンサ（たとえば、フィルムコンデンサ）を用いることができる。
【００１９】
抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との接続点は、抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ１のゲート端子に接続されている。このように、スイッチング素子Ｑ１のゲート端子に抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との接続点とを接続することで、第１の運転切換スイッチＳＷ１の駆動電圧はフィルタ回路３より供給される平滑化された電圧を用いている。このように、電圧の不安定な整流電流を抵抗Ｒ１により平滑した後の平滑電流がスイッチング素子Ｑ１のゲート端子に加えられるため、第１の運転切換スイッチＳＷ１は安定してオン動作を行うことが可能となる。
【００２０】
また、スイッチング素子Ｑ１のゲート端子はスイッチドライブ回路６に接続されている。スイッチドライブ回路６は、抵抗Ｒ３とスイッチング素子Ｑ４からなる。スイッチング素子Ｑ４は、ベース端子が抵抗素子を介してマイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ１と接続され、コレクタ端子が抵抗Ｒ３を介してスイッチング素子Ｑ１のゲート端子と接続されている。スイッチドライブ回路６は、マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ１からの制御信号に基き、第１の運転切換スイッチＳＷ１にオン・オフ動作の切換信号を出力する。スイッチドライブ回路６は、第１の運転切換スイッチＳＷ１とマイクロコンピュータ５との間に配置されることにより、第１の運転切換スイッチＳＷ１に流れる大きな整流電流がマイクロコンピュータ５に流れないように阻止する役割を果たしている。
【００２１】
駆動回路１は、さらに、ＡコイルＬ１に直列に接続される第１のスイッチング素子Ｑ２と、ＢコイルＬ２に直列に接続される第２のスイッチング素子Ｑ３と、を備えている。尚、第１のスイッチング素子Ｑ２と第２のスイッチング素子Ｑ３はトランジスタからなり、それぞれ、エミッタ端子−コレクタ端子間にダイオードＤ６，Ｄ７が接続されている。第１のスイッチング素子Ｑ２のベース端子は抵抗素子を介してマイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ４に接続され、第２のスイッチング素子Ｑ３のベース端子は抵抗素子を介してマイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ３に接続されている。また、ＡコイルＬ１と第１のスイッチング素子Ｑ２との接続点と交流電源Ｖａｃの一端との間にはトライアックからなる第２の運転切換スイッチＳＷ２が配置され、ＢコイルＬ２と第２のスイッチング素子Ｑ３との接続点と交流電源Ｖａｃの他端との間にはトライアックからなる第３の運転切換スイッチＳＷ３が配置されており、第２の運転切換スイッチＳＷ２と第３の運転切換スイッチＳＷ３のそれぞれのゲート端子はトライアックゲート電圧生成回路７を介してマイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ２に接続されている。トライアックゲート電圧生成回路７は、マイクロコンピュータ５からの指令により第２の運転切換スイッチＳＷ２および第３の運転切換スイッチＳＷ３を動作させるために必要なゲート電圧を生成する働きを担っている。
【００２２】
尚、駆動回路１では、ＡコイルＬ１とＢコイルＬ２との中間タップとマイクロコンピュータ５の入力端子ＩＮ２との間には逆起電力検出回路８が配置されている。逆起電力検出回路８は、必要に応じて、回転中に発生する逆起電力によって出力されるパルス信号を検出することにより、永久磁石ロータが正常に回転していることを確認することができる。
【００２３】
ここで駆動回路１の起動運転動作と同期運転動作の一例について、図を用いて説明する。図３は駆動回路１における予備運転期間および起動運転期間に構成される起動運転回路１ａの動作を説明する回路構成図である。図４は駆動回路１における同期運転時に構成される同期運転回路１ｂの動作を説明する回路構成図である。また、図５は予備運転期間、起動運転期間、同期運転時における駆動回路１の主要部の出力波形を示すタイミングチャートである。
【００２４】
まず、起動運転回路１ａの回路動作について説明する。
予備運転期間では、図３に示すように、交流電源Ｖａｃの交流電流は整流回路２を通って整流され、整流電流はフィルタ回路３を通って平滑化され、平滑化された直流電流は低電圧源４に入力される。そして、低電圧源４から所定の直流電圧が駆動電圧としてマイクロコンピュータ５に印加される。つまり、マイクロコンピュータ５の駆動電圧は交流電源Ｖａｃの交流電流を整流／平滑後、低電圧源４によって降圧された所定の電圧を用いるようにしているため、外部の直流電源からマイクロコンピュータ５に駆動電圧を取り込む必要が無く、回路を簡素化することができる。
【００２５】
マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ１からスイッチドライブ回路６を介して出力されるＨｉｇｈレベルの信号により第１の運転切換スイッチＳＷ１がオン動作される（スイッチング素子Ｑ１がゲート信号によりオンされる；図５（ｃ）参照）ことにより、交流電源Ｖａｃの交流電流（図５（ａ）参照）が整流回路２を通って整流された整流電流（図５（ｂ）参照）が第１の運転切換スイッチＳＷ１を通過して電機子コイル３２の中間タップに流れる。そして、マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ２の出力信号がＬｏｗレベルとなっているため、第２の運転切換スイッチＳＷ２および第３の運転切換スイッチＳＷ３はどちらもオフ状態である（図５（ｄ），（ｅ）参照）とともに、マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ４、ＯＵＴ３より所定期間のＨｉｇｈレベルの信号が交互に出力されるため、整流電流は電機子コイル３２に流れ込み、第１のスイッチング素子Ｑ２と第２のスイッチング素子Ｑ３が所定期間で交互にオンされて（図５（ｆ），（ｇ）参照）ＡコイルＬ１とＢコイルＬ２に交互に通電され（図３の白抜きの丸１、白抜きの丸２の矢印で示す経路）、直流ブラシレスモータとしてモータが回転する。マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ４、ＯＵＴ３からの出力信号に応じて、ＡコイルＬ１とＢコイルＬ１に交互に所定時間（＝所定パルス数；例えば、５ｍＳのパルスを２０パルス分）の整流電流が流れ、これを所定回数繰り返した後にマイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ４、ＯＵＴ３の出力信号をＬｏｗレベルとしてＡコイルＬ１とＢコイルＬ２への通電を停止し、永久磁石ロータは所定位置（図５ではＢコイルＬ２が巻回されたステータコアの位置）に初期固定される。尚、永久磁石ロータが所定位置に安定して固定されるため、最後に通電されるコイルの通電時間はそれまでの通電時間よりも多少長めにすることが好ましい。
【００２６】
また、同期モータの安定動作を確保するため、図５に示すように、予備運転期間から起動運転期間へ移行する間に所定時間の停止期間を設けることが好ましい。
起動運転期間では、予備運転期間で初期固定した永久磁石ロータの所定位置とは反対の位置のコイル（図５ではＡコイルＬ１）から通電が開始される。その後、予備運転期間と同様に、ＡコイルＬ１とＢコイルＬ２に交互に所定回数、繰り返し通電される。これによって、所望の回転方向に確実に起動することが可能となる。それぞれに通電される時間は通電回数とともに徐々に短くなるようにマイクロコンピュータ５によって制御され、起動運転期間の終了時には、永久磁石ロータの回転数が同期回転数近傍まで上昇するように設定される（図５参照）。
【００２７】
次に、同期運転回路１ｂの回路動作について説明する。
同期運転においては、図４に示すように、永久磁石ロータの回転数が同期回転数近傍の所定回転数に達したときに、マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ１から出力される信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わり、スイッチドライブ回路６がオフ状態となり、第１の運転切換スイッチＳＷ１もオフされる（スイッチング素子Ｑ１がオフされる）。このため、整流回路２からの整流電流は電機子コイル３２には流れず、フィルタ回路３を通って平滑化され、平滑化された直流電流は低電圧源４に入力される。そして、低電圧電源４から所定の直流電圧が駆動電圧としてマイクロコンピュータ５に印加される。
マイクロコンピュータ５により第１の運転切換スイッチＳＷ１がオフされた後、マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ２の出力信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わることにより、トライアックゲート電圧生成回路７を介して第２の運転切換スイッチＳＷ２および第３の運転切換スイッチＳＷ３のそれぞれのゲート端子にＨｉｇｈレベルの信号が加えられ、第２の運転切換スイッチＳＷ２および第３の運転切換スイッチＳＷ３がどちらもオンされるとともに、マイクロコンピュータ５の出力端子ＯＵＴ４，ＯＵＴ３の出力信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わることにより、第１のスイッチング素子Ｑ２および第２のスイッチング素子Ｑ３はどちらもオフ状態となる。以上によって、ＡコイルＬ１は第２の運転切換スイッチＳＷ２を介して交流電源Ｖａｃと接続され、ＢコイルＬ２は第３の運転切換スイッチＳＷ３を介して交流電源Ｖａｃと接続され、交流電源Ｖａｃに対してＡコイルＬ１とＢコイルＬ２が直列に接続された回路に交流電源Ｖａｃから供給される交流電流が流れ（図４の白抜きの丸３の矢印で示す経路）、単相交流同期モータとして所定の同期回転数で同期運転を開始する。尚、第２の運転切換スイッチＳＷ２および第３の運転切換スイッチＳＷ３がオフ状態からオン動作を開始するまでには多少の時間を要するため、起動運転から同期運転へ移行する間に短時間の空転期間が生じる（図５（ｈ）参照）。
【００２８】
以上のように、本実施形態による単相交流同期モータは、ステータに対する永久磁石ロータの初期固定位置を決め、所望の回転方向への起動を確実に行うための予備運転と同期付近回転数近傍まで回転数を上げる起動運転とを行う起動運転回路を構成する駆動回路を備えたことにより、センサレス方式でありながら、安定した同期引き込みを行うことができ、起動運転から同期運転への移行を確実に行うことが可能となる。
【００２９】
また、駆動回路１では、整流回路２により全波整流された整流電流を平滑せずにそのまま電機子コイル３２に流すようにしたため、従来技術（特許文献１にかかる同期モータ）のように整流電流を平滑化するための定格容量の大きなコンデンサが不要となるため、部品コストを低減することができる。
【００３０】
また、第１の運転切換スイッチＳＷ１をオフ状態にすることのみで電機子コイル３２に流れる整流電流を遮断するようにしたため、部品点数の少ない簡易な回路構成で始動運転から同期運転への移行を行うことができる。
【００３１】
以上のように、本実施形態による駆動回路を用いることにより、センサレス方式でかつ駆動回路の簡素化が可能となるため、信頼性が高く、安価で小型化が可能な単相交流同期モータを提供することができる。
【００３２】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態の回路構成のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３３】
例えば、上記の実施形態による駆動回路１においては、制御手段５はマイクロコンピュータとしたが、これに限定されるものではなく、ＤＳＰやＦＰＧＡなどのプログラマブルデバイスを用いることができる。
【００３４】
また、駆動回路１では、第１の運転切換スイッチＳＷ２および第２の運転切換スイッチＳＷ３としてトライアックを用いているが、これらは双方向素子であればよく、リレースイッチなどの部品に置き換えが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：駆動装置、２：整流回路（全波整流回路）、３：フィルタ回路、４：低電圧源、５：制御手段（マイクロコンピュータ）、６：スイッチドライブ回路、７：トライアックゲート電圧生成回路、８：逆起電力検出回路、２１：モータ、２２：シャフト、２３，２４：ベアリング、２５：下ハウジング、２６：永久磁石ロータ２６、２７：永久磁石、２８：ロータヨーク、２９：インペラ、２９ａ：羽根、３０：ステータコア、３１：インシュレータ部材、３２：電機子コイル、３３：駆動回路基板、３４：外部接続線、Ｖａｃ：交流電源、Ｌ１：Ａコイル、Ｌ２：Ｂコイル、ＳＷ１：第１の運転切換スイッチ、ＳＷ２：第２の運転切換スイッチ（トライアック）、ＳＷ３：第３の運転切換スイッチ（トライアック）、Ｑ１：スイッチング素子（ＭＯＳ
ＦＥＴ）、Ｑ２：第１のスイッチング素子（トランジスタ）、Ｑ３：第２のスイッチング素子（トランジスタ）、Ｑ４：スイッチング素子（トランジスタ）、Ｄ１〜Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７：ダイオード、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：抵抗、Ｃ１：コンデンサ
【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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