(57)【要約】【課題】インバーターの直流電圧の瞬時値に重畳される高圧のインバーターのスイッチングと低圧の制御回路のスイッチングに起因するノイズを直接除去し、モーターのトルクリップルを低減するブラシレスＤＣモーター駆動回路並びにこのブラシレスＤＣモーター駆動回路を内蔵し誘導電動機と同等の騒音性能と形状及びサイズを実現する。【解決手段】ＰＷＭ信号生成部１０電源電圧変動の高次の周波数成分に対して有効な補正を行う。また、モーター構造体（筐体）２９は整流回路２、インバーター主回路５、分圧回路、直流電圧検出部８、磁極位置センサー４、ローター位置検出部７、出力電圧演算部９、およびＰＷＭ信号生成部１０を内蔵する。モーター構造体２９の形状及びサイズは、同一出力の誘導電動機のそれとほぼ同じであるので、駆動回路を備えたブラシレスＤＣモーター並びにそれを搭載する機器の騒音の低減と小型化を図ることができる。【選択図】図２
2011103718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源を整流し高圧直流電圧を発生する整流回路と、
前記高圧直流電圧に直接接続され、ブラシレス直流モーターを駆動するインバーター主回路と、
前記高圧直流電圧を分圧して低圧化する分圧回路と、
この分圧回路によって分圧された低圧電圧をサンプリングしてディジタル化する直流電圧検出部と、
前記ブラシレスＤＣモーターのローターの磁極位置を検出して検知信号を発する磁極位置センサーと、
この磁極位置センサーの出力を前記ローターの位置情報に変換するローター位置検出部と、
このローター位置検出部の出力に基づいて電圧指令を出力する出力電圧演算部と、
この出力電圧演算部の出力と、前記直流電圧検出部の出力に基づいてＰＷＭ信号を生成するとともに、ディジタル化された電圧情報に基づき前記インバーター主回路のＰＷＭデューティーを補正するＰＷＭ信号生成部と、を備えたことを特徴とするブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項２】
前記整流回路、前記インバーター主回路、前記分圧回路、前記直流電圧検出部、前記磁極位置センサー、前記ローター位置検出部、前記出力電圧演算部、および前記ＰＷＭ信号生成部は、前記ブラシレスＤＣモーターの本体を収納するブラシレスＤＣモーター筐体に収納されることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項３】
前記ブラシレスＤＣモーター筐体は、前記ブラシレスＤＣモーターの出力とほぼ同一の出力を持つ誘導電動機を収納する筐体と形状及びサイズがほぼ同じであることを特徴とする請求項２に記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項４】
前記サンプリングのタイミングは前記ＰＷＭ信号生成部が出力するＰＷＭ信号に同期することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項５】
前記サンプリングのタイミングはＰＷＭ信号の変化タイミングと干渉しないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項６】
前記サンプリングのタイミングは前記インバーター主回路のスイッチングタイミングと干渉しないことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載ブラシレスＤＣモーターの駆動回路。
【請求項７】
前記ＰＷＭの方式が鋸波変調であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項８】
前記ＰＷＭの方式が三角波変調であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項９】
前記整流回路、前記インバーター主回路、前記分圧回路、前記直流電圧検出部、前記磁極位置センサー、前記ローター位置検出部、前記出力電圧演算部、および前記ＰＷＭ信号生成部は一枚のプリント基板上に実装されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター駆動回路、ローターとステーターから成るブラシレスＤＣモーター本体、および前記ブラシレスＤＣモーター駆動回路と前記ブラシレスＤＣモーター本体とを収納する筐体を備えたことを特徴とするブラシレスＤＣモーター。
【請求項１１】
前記ローターのシャフトが負荷の筐体と直接接続されることを特徴とする請求項１０に記載のブラシレスＤＣモーター。
【請求項１２】
前記整流回路と商用電源の間を接続するノイズフィルターを備え、前記ノイズフィルターのアースが外部のアースに電気的に接続されることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のブラシレスＤＣモーター。
【請求項１３】
前記筐体の外郭が金属で構成されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター。
【請求項１４】
前記ステーターの外形がΦ100以下であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーター。
【請求項１５】
前記請求項１０〜１４のいずれかに記載のブラシレスＤＣモーターを搭載することを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモーター駆動回路並びにこのブラシレスＤＣモーター駆動回路を内蔵するブラシレスＤＣモーター並びにこのブラシレスＤＣモーターを搭載する機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年環境意識の高まりから省エネモーターであるブラシレスＤＣモーターの機器への適用が進んでいる。しかしながらブラシレスＤＣモーターでは、従来多くの機器で適用されてきた誘導電動機では不要であった駆動回路(以下、ブラシレスＤＣモーター駆動回路と呼ぶ）が必要となる。このブラシレスＤＣモーター駆動回路およびこの回路（電気品）が占有するスペースとそれを収める筐体が別途必要であるが、機器へのブラシレスＤＣモーターの搭載にあたり、誘導電動機搭載品と筐体を共通化する事ができない事が課題であった。
前記の標準化を図るための手段として、ブラシレスＤＣモーター駆動回路のブラシレスＤＣモーター筐体への内蔵といった方法も考えられるが、ブラシレスＤＣモーター本体とブラシレスＤＣモーター駆動回路を合わせた全体のサイズを従来の誘導電動機のそれとほぼ同一にする必要がある。このため駆動回路に対しても省スペースが求められる。さらに誘導電動機ではトルクリップルが少ないため、モーターシャフトとファンなどの負荷装置やモーター本体と負荷筐体との機械的接続にあたり防振ゴムなどの緩衝材料が不要な構造となっている。
これに対して誘導電動機とほぼ同一の出力を持つブラシレスＤＣモーターではトルクリップルが大きいため、モーターシャフトとファンなどの負荷装置やモーター本体と負荷筐体と機械的結合をとった場合、大きな騒音を発生する。そのため静音性能が求められる換気扇や空調機では誘導電動機と共通の負荷とブラシレスＤＣモーターとの機械的な接続ができず、専用設計のパーツおよび筐体を用いる必要がある。
【０００３】
前記トルクリップルの原因のひとつとして、商用電源を整流した場合の直流電圧変動がインバーターを介してモーターに伝達されるといったことが挙げられる。電圧変動の影響を改善するため、インバーターの直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記直流電圧検出手段の出力値に基づいて、前記電圧指令値を補正する電圧指令補正手段とを備え、該電圧指令補正手段は、予め設定された前記インバーターの直流電圧の基準値と前記直流電圧検出手段の出力値との比率と、前記電圧指令値とを乗算することにより前記電圧指令値を補正するといった技術が開示されている。（例えば、特許文献１ 参照）。また、特許文献１の（0026、0041）において、直流電圧検出手段は、入力したインバーターの直流電圧の瞬時値にインバーターのスイッチングに起因するノイズを除去するためのフィルタ処理を施してから出力することにより、ノイズによる誤動作を防止することで制御安定性と信頼性の向上が図る方法についても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５１７４４号公報（第７頁〜第９頁、図１、図３）
【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、前記従来の構成では、瞬時値へのインバータースイッチングに起因するノイズが乗ることを前提にしたもので、このノイズを直接除去する方法についての記載がない。
さらに、フィルタ処理にてノイズを除去した場合、電圧変動の高次の周波数成分についても除去され、誤差が大きくなるといった課題がある。
負荷装置の固有振動数が電源電圧周波数の高次にある場合、前記の誤差の影響で大きな騒音を発生するといった課題がある。
また前記の電圧変動を直接低減する手段として整流回路の電解コンデンサーの容量を大きくするといった方法も考えられるが、ほぼ同一の出力を持つ100Φ以下の標準誘導電動機と同一のサイズにブラシレスＤＣモーターとその駆動回路を収めようとした場合、サイズの大きな電解コンデンサーの容量を大きくすることは難しい。また電解コンデンサーは周囲温度ストレスと経年劣化により容量低減が発生するので、電圧変動が時間の経過に伴って大きくなって行くといった課題もある。
【０００６】
この発明は前記のような課題を解決するために為されたものであり、インバーターの直流電圧の瞬時値に重畳される高圧のインバーターのスイッチングと低圧の制御回路のスイッチングに起因するノイズを直接除去し、モーターのトルクリップルを低減するブラシレスＤＣモーター駆動回路並びにこのブラシレスＤＣモーター駆動回路を内蔵しこのブラシレスＤＣモーターとほぼ同一の出力を持つ誘導電動機と同等の騒音性能と形状及びサイズを実現するブラシレスＤＣモーター並びにこのブラシレスＤＣモーターを搭載する機器を得る事を目的とする。さらには、誘導電動機搭載品との標準化を図り、高効率モーターの普及を推進する事を目的とする。
なお、上記において、低圧の制御回路のスイッチングとは、後述のＰＷＭ信号生成部の回路で行われるスイッチングである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明に係るブラシレスＤＣモーター駆動回路は、商用電源を整流し高圧直流電圧を発生する整流回路と、前記高圧直流電圧に直接接続され、ブラシレス直流モーターを駆動するインバーター主回路と、前記高圧直流電圧を分圧して低圧化する分圧回路と、この分圧回路によって分圧された低圧電圧をサンプリングしてディジタル化する直流電圧検出部と、前記ブラシレスＤＣモーターのローターの磁極位置を検出して検知信号を発する磁極位置センサーと、この磁極位置センサーの出力を前記ローターの位置情報に変換するローター位置検出部と、このローター位置検出部の出力に基づいて電圧指令を出力する出力電圧演算部と、この出力電圧演算部の出力と、前記直流電圧検出部の出力に基づいてＰＷＭ信号を生成するとともに、ディジタル化された電圧情報に基づき前記インバーター主回路のＰＷＭデューティーを補正するＰＷＭ信号生成部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出力電圧演算部の出力と直流電圧検出部の出力に基づいてＰＷＭ信号を生成するとともに直流電圧検出部によって検出された電圧情報に基づきインバーター主回路のＰＷＭデューティーを補正するＰＷＭ信号生成部を備えたので、インバーターの直流電圧の瞬時値に重畳される高圧のインバーターのスイッチングと低圧の制御回路のスイッチングに起因するノイズを直接除去し、モーターのトルクリップルを低減するブラシレスＤＣモーター駆動回路並びにこのブラシレスＤＣモーター駆動回路を内蔵するブラシレスＤＣモーター並びにこのブラシレスＤＣモーターを搭載する機器を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるブラシレスＤＣモーター駆動回路を含む全体回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるブラシレスＤＣモーターとその駆動回路とそれを搭載した天井埋め込み型のダクト用換気扇の構造図である。
【図３】本発明の実施の形態１における各部の動作タイミングを示す図である。
【図４】整流回路と商用電源の間にＬＣノイズフィルターを電気的に接続した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるブラシレスＤＣモーター駆動回路を含む全体回路図である。図１に示すように、ブラシレスＤＣモーター駆動回路１００は、商用電源１と、整流回路２と、ブラシレスＤＣモーター３のローターの回転角度（位置）を検知する磁極位置センサー４と、インバーター主回路５と、ローター位置検出部７と直流電圧検出部８と、出力電圧演算部９と、PWM信号生成部１０と主素子駆動回路１１とから構成されている。整流回路２は商用電源１からの交流電圧を直流電圧に変換するものであり、磁極位置センサー４はブラシレスＤＣモーター３のローターの磁極位置（回転角度）に対応する電気信号を発生するものである。また、インバーター主回路５は、IGBTを用いたインバーター主素子5a〜5ｆと、ダイオード6a〜6ｆとから構成されている。また、ローター位置検出部７は磁極位置センサー４からの電気信号を処理しローター位置情報に変換するものであり、直流電圧検出部８は分圧抵抗8aと8bによる分圧回路にて高圧直流電圧を低圧化した電気信号をサンプリングし保持するものであり、出力電圧演算部９はモーター外部より与えられる目標回転数指令Ｎ＊とローター位置検出部７からのローター位置情報からブラシレスＤＣモーター３に加えるべき最適な出力電圧を演算し出力するものである。また、PWM信号生成部１０は出力電圧演算部９より与えられる出力電圧となるようなPWM信号を発生するものであり、主素子駆動回路１１はPWM信号生成部１０より与えられたPWM信号をもとにIGBTを駆動するものである。
【００１１】
本実施の形態１で、インバーター主素子5a〜5fとダイオード6a〜6fと主素子駆動回路11は誘電体分離技術を用い１チップのSOI（Silicon On Insulator）基板上に実現される。また、インバーター主回路5はシングルインラインのエポキシパッケージに納められプリント基板に実装される。このようにすることで、プリント基板上のスペースを有効に使用することができる。
【００１２】
また７、８、９、１０（8a,8bは除く）は1チップマイコン上で実現される。1チップマイコンはQFP（Quad Flat Package）パッケージで、プリント基板に面実装される。QFPマイコン上で実現することで、ブラシレスＤＣモーター３の低騒音駆動である正弦波駆動も同一チップ上で実現することができる。またこのようにすることで低騒音とプリント基板上のスペースの有効活用を両立できる。
【００１３】
このような構成としたことで、また、図１の一点鎖線で示される範囲の全ての構成要素を換気扇やエアコン用のファンモーターの大半のモーターサイズΦ100以下の同一（一枚）のプリント基板上に実装でき、さらにブラシレスＤＣモーター３と電気的に結合され、直径Φ100以下の構造体（鋼板の筐体）内に収められる。さらにこのブラシレスＤＣモーター３の出力とほぼ同一の出力を持つ100Φ以下の標準誘導電動機の構造体とほぼ同一形状且つほぼ同一サイズの構造体にブラシレスＤＣモーター３とその駆動回路１００を収める事が可能となるため、機器本体は誘導電動機用に開発したものがそのまま使え、省エネモーターであるブラシレスＤＣモーターの普及を促進しやすくなる。ほぼ同一形状の機器で誘導電動機の機種とブラシレスＤＣモーターの双方の機種のいずれか一方を建物の状況に関係なくユーザが自由に選択する事ができるので、用途に応じた柔軟な選択が可能となる。
【００１４】
前記整流回路には、高調波電流の小さい75W以下の機器では部品点数が少なく電力変換効率の高いパッシブ整流回路を用いるのが良いが、その場合には直流電圧に商用電源周期の二倍の電圧リップルが重畳され、それがモーター出力に伝達され騒音となる事が懸念される。しかしながら本実施の形態では直流電圧検出部8を持つため、PWM信号生成部10は直流電圧検出部8の出力に基づいてリップルによる電圧変動を補正しブラシレスＤＣモーターに電圧印加を行えるため、前記リップルに起因するモーターのトルクむらを低減する事が可能となる。また前記トルクむらは原理的に商用電源周期の二倍とその高次の周波数であり、モーターの回転数に依存しないため、モーターと機械的に防振構造なしで直結され、負荷の共振周波数が電源周期の高次周波数と一致する機器においてその低騒音化効果が高い。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１におけるブラシレスＤＣモーターとその駆動回路とそれを搭載した天井埋め込み型のダクト用換気扇の構造図である。図２において、ホールIC 4は磁極位置検知センサーであり、InSb（インジウムアンチモン化合物）を用いたホール素子とSi基板上で前記ホール素子へバイアスをかけるとともにホール素子から得られるホール電圧をパルスに変換する回路実現したものを一つの面実装パッケージ内に搭載したものである。また、インバーターIC 20は図1で述べたインバーター主素子5a〜5fとダイオード6a〜6fと主素子駆動回路11は誘電体分離技術を用い１チップのSOI基板上に実現され樹脂パッケージ内に収められる。また、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）21は図１で述べた７、８、９、１０がシリコンの1チップ上で実現される。また、平滑用電解コンデンサー22は図１の２の整流回路の構成部品のうち電圧リップルを低減するものであり、プリント基板23は前記の電気・電子部品を実装し電気的結合を取るためのものである。また、モーター端子25はステーター24の巻き線とプリント基板２３との間の電気的結合を行うものである。またモーターシャフト27はローター26と機械的に結合される。また、ベアリング28はモーターシャフト27と機械的に結合され、モーター構造体29はブラシレスＤＣモーター駆動回路１００およびブラシレスＤＣモーター３を一体化して収納するものであり、Φ100以下の不燃材である板金フレームで構成されている。また、30は前記モーターシャフト27と直接機械的に結合される遠心ファン（負荷の構造体）、31はダクト用換気扇の筐体、32はダクト用換気扇のグリル、33は前記ダクト用換気扇が取り付けられる天井壁である。
【００１６】
インバーターIC  20は図２に示したようにパッケージの片方から金属リードが出ているシングルインラインパッケージのためプリント基板23と電気的結合をとるためのランドと半田（図示せず）の面積を小さくすることができる。そのためマイコン21をインバーターIC  20のパッケージのプリント基板23の裏面の直下に実装でき、インバーターIC  20とマイコン21との間の配線もプリント基板23上で短くできる。
なお、本図ではリードフレームを折り曲げてパッケージを横向きにしているが、立てて実装しても良い。
【００１７】
また、電解コンデンサー22は整流回路２の電圧リップルを低減するための部品であるが、図示するように直径Φ１００以下のモーター構造体に収めるためには、大型のものをつける事ができない。従って、直流電圧のリップルは大きくなる。このため図１で説明したリップル補正を用いない場合は、低騒音化と整流回路のモーター内蔵化は両立しない。また電解コンデンサーは経年劣化により容量が低下してゆき、リップルは大きくなる。
本実施の形態では、リップル補正を行うことでコンデンサーの経年劣化に対しても低騒音を維持できる。
【００１８】
プリント基板23はベアリング28より図上上方に取り付けられるため、モーター組み立て時にベアリング28を通すための穴が必要なく、その面積を有効に使用可能である。
【００１９】
ステーター24はティースに直接巻き線を施す集中巻きのステーターである。このため巻き線のコイルインドのサイズが小さくなり、プリント基板23とステーター24との間の距離を短くすることができ、磁極位置センサー４とローター26との間の距離を短くし、位置検知の精度を高めることができる。位置検知精度を高めることで、位置検知誤差に起因する騒音が低減可能となる。また先に述べたコイルエンドが小さいことで、銅損が少なく高効率となる。しかしながら集中巻きのステーター24ではコイルが発生する磁束が特定のティースに集中するため騒音が発生しやすくなる。
本実施の形態では直流電圧リップルに起因するモーターのトルクリップルを低減したため、このような集中巻きステーター24に対し特に騒音低減効果が高い。
【００２０】
また、図２に示すようにステーター24とモーター構造体29は防振構造をもたず機械的に直結されている。このように結合することで、誘導電動機搭載機器と標準化が可能なことはもちろん、機械的にはシンプルな構造となり、部品点数も少なく組み立てやすいという利点を維持しつつ低騒音な換気扇が実現できる。また一般的に防振構造をとる場合はゴム部品を使用するが、経年劣化や周囲温度変化により硬度が変化し騒音を発するようになる。
本実施の形態ではこれらを用いないため、騒音の経年や周囲温度変化による悪化が発生しない。
【００２１】
さらに、図２に示されるようにモーター構造体29と換気扇筐体31は防振構造をもたず機械的に直結されている。またモーターシャフト27と負荷であるファン30も防振構造をもたず機械的に直結されている。先に述べたトルクリップルを低減したブラシレスＤＣモーター駆動回路１００とブラシレスＤＣモーター３をこのように換気扇と結合することで、機械的にはシンプルな構造となり、部品点数も少なく組み立てやすいという利点を維持しつつ低騒音な換気扇が実現できる。また一般的に防振構造をとる場合はゴム部品を使用するが、経年劣化や周囲温度変化により硬度が変化し騒音を発する。これに対して、本実施の形態ではこれらを用いないため、騒音の経年や周囲温度変化による悪化が発生しない。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態１における各部の動作タイミングを示す図であり、具体的には、ＰＷＭ信号生成部10より出力されるPWM信号と、インバーター主回路５の各アームの電圧変化タイミングと、直流電圧検出部８のサンプリングタイミングとの関係を示した図である。
【００２３】
通常の換気扇等のファン負荷の機器においてPWMの周期は、スイッチング周波数を聴感感度の落ちる1０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚとするため、５０μｓｅｃ〜１００μｓｅｃとなる。図３ではＰＷＭ変調方式に鋸波変調を用いているためインバーター主回路5のうち上側アームのＩＧＢＴ５ａ、５ｃ、５ｅに対するＯＮ指令のタイミングは三相同時となる。ＯＦＦのタイミングを三相それぞれ調整することでブラシレスＤＣモーターに任意の出力電圧を加える。図３に示されるように、ＰＷＭ信号生成部11において出力される低圧パルス信号のうちＬ→Ｈのタイミングより遅れたタイミングでＰＷＭに同期してサンプリングを行うため、低圧系の信号にノイズの発生しやすい三相同時のパルス変化のタイミングを確実に避けて瞬時電圧の取得が可能となることから、瞬時電圧へのノイズの干渉を避けられる。また図３に示すように、サンプリングのタイミングを高圧側の電圧変化の前に、電圧変化の周期に同期して行うため、高圧側のインバータースイッチングの影響についても確実に干渉を避ける事が可能となる。このためフィルタなしもしくはフィルタ時定数を小さくしても正確な直流電圧の検知と補正が可能となる。またサンプリング時間が商用電源周期16msec〜20msecに比べて充分短いため電圧変動の高次の周波数成分に対しても正しい補正が可能となる。
【００２４】
サンプリングタイミングの発生のさせ方としては、PWM信号L→Hのタイミングでマイコンの割り込み処理をタイマで起動させ、割り込みし処理内で遅延をつけ発生させる。またU相PWM信号とU相電圧の変化時間の遅延は、主素子駆動回路11においてカウンタもしくはコンデンサーと抵抗とを組合わせた一次遅れのフィルタにて発生させる。このように低圧系・高圧系のスイッチングタイミング双方に起因するノイズの発生タイミングを確実にさけることで正しい電圧を検知する事が可能となる。このように鋸波変調の同時変化のタイミングとしたことで、マイコンソフトウエア(S/W)の方も、キャリア周期の割り込みを行い割り込み処理内で電圧サンプリングを完了すれば良いため、マイコンの処理負荷が軽くなる。
【００２５】
また一般的に広く用いられている山谷割り込みを利用した三角波変調の場合は、割り込み発生直後にサンプリングすれば、PWM信号変化タイミングおよびインバーター主回路５のスイッチングのタイミングを避けてサンプリングする事が可能である。
【００２６】
このようにPWMと同期するサンプリングとし、さらに低圧および高圧の電位変動のタイミングを避けたことによりノイズに起因した電圧補正誤差によるインバーター主回路５の出力電圧の誤差を低減すると共に、集中巻きのコイルエンドをステーター24に持つブラシレスＤＣモーターと振動がない状態で機械的に結合される低騒音の換気扇を得る事ができる。また瞬時電圧検出後のディジタルフィルタ処理によるリップルの高次の周波数成分の検知誤差による、出力電圧誤差を低減し、モーターおよびそれを搭載する機器の騒音の低騒音化と小型化が両立できる。
【００２７】
本実施の形態では瞬時電圧サンプリングのタイミングをPWM周期で行ったが、マイコン処理の軽減のため間引いても良い。仮にキャリア周期２回に１回の取得とすれば１００μｓｅｃ〜２００μｓｅｃとなるが、商用電源周期16.7〜20msecの10倍以上あり充分なサンプリング回数となる。また負荷の換気扇のファンの共振周波数400Ｈｚの周期2.5msecに対しても10倍以上のサンプリング周期がとれる。
【００２８】
これまでインバーター主回路５および制御回路のスイッチングに起因するノイズに対しサンプリングタイミングをずらす方法について述べてきたが、他の機器から商用電源に重畳されるノイズの場合は、図４に示すように整流回路２と商用電源１の間にＬＣノイズフィルターを電気的に接続し、前記ノイズフィルターの線間に挿入されるＹコンデンサーの中点（アース）を金属モーター構造体29に電気的に接続し、さらに金属の換気扇筐体31を通し、外部のアースに電気的することで、外部ノイズのレベルを低減でき、直流電圧検出を用いた出力電圧補正の効果を高める事ができる。このように外部から機器に進入する直流電圧検出回路への重畳ノイズレベルを低減することで、インバーター主回路５の電圧補正誤差に起因する騒音を低減する事が可能となる。
【００２９】
本実施の形態ではモーターの騒音を低減することでモーター筐体を板金とすることが可能であり、モーター筐体を板金とすることでモーターの分解が可能となり、修理やリサイクル時の分別がやりやすいモーターを得る事が可能となる。
【００３０】
またモーター筐体が不燃材の板金としたことで、不燃で安全なモーターおよびそれを搭載した機器が得られる。
【００３１】
実施の形態1では搭載機器として換気扇を用いたが、空気調和機室外機・空気調和機室内機・ヒートポンプを用いた給湯器の送風機などその他の機器に搭載しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３２】
１  商用電源、２  整流回路、３  ブラシレスＤＣモーター（モーター）、４  磁極位置センサー、５  インバーター主回路、5a〜5f  インバーター主素子、6a〜6f  ダイオード、７  ローター位置検出部  ８  直流電圧検出部  ９  出力電圧演算部、１０  ＰＷＭ信号生成部、１１  主素子駆動回路、２０  インバーターＩＣ、２１  マイコン、２２  電解コンデンサー、２３  プリント基板、２４  ステーター、２５  モーター端子、２６  ローター、２７  モーターシャフト、２８  ベアリング、２９  モーター構造体、３０  ファン、３１  換気扇筐体、１００  ブラシレスＤＣモーター駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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