(57)【要約】【課題】全体の消費電力を削減することが可能なブラシレス・モータを制御する方法を提供する。【解決手段】ブラシレス・モータを制御する方法は、モータの温度を測定するステップと、測定された温度が閾値より低い場合に制御値を調節するステップと、モータの巻線を励磁するステップとを含む。制御値は励磁の属性を規定するために使用され、制御値の調節はモータの入力電力を減少させる。【選択図】図４
2015002671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレス・モータを制御する方法であって、
前記モータの温度を測定するステップと、
前記測定された温度が閾値より低い場合に、制御値を調節するステップと、
前記モータの巻線を励磁するステップと、
を含み、
前記制御値は励磁の属性を規定するのに使用され、前記制御値に対する前記調節は前記モータの入力電力を減少させる、方法。
【請求項２】
前記制御値は、前記モータの入力電力がより低い測定された温度に応じてより多い量だけ減少されるように調節される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御値を調節するステップは、補償値を前記制御値に適用するステップを含み、前記補償値は温度に依存し、より大きな補償値が、入力電力の前記減少が大きくなるように、より低い温度に応じて前記制御値に適用される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
複数の温度のそれぞれに対する補償値を含む温度参照テーブルを記憶するステップと、前記測定された温度を使用して前記温度参照テーブルにインデックスを付し、前記補償値を選択するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御値が調節されるとき、前記測定された温度における前記モータの入力電力と前記閾値温度における前記モータの入力電力との差が小さくなるように、前記制御値を調節するステップを含む、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記閾値温度におけるモータの入力電力がＡであり、前記制御値が調節されたときの前記測定された温度における前記モータの入力電力がＢであり、前記制御値が調節されないときの前記測定された温度における前記モータの入力電力がＣであり、｜Ａ−Ｂ｜＜｜Ａ−Ｃ｜であるように前記制御値を調節するステップを含む、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記閾値温度におけるモータの入力電力がＡであり、前記制御値が調節されたときに前記測定された温度における前記モータの入力電力がＢであり、ＡとＢの差がＡの１％以下であるように前記制御値を調節するステップを含む、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記測定された温度が少なくとも４０℃に及ぶ温度範囲内にある場合、前記制御値を調節するステップを含む、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記モータの速度に依存する閾値を使用するステップを含む、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
より高いモータ速度に応じて、より高い閾値を使用するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記制御値は、前記モータの入力電力がより速いモータ速度に応じてより多い量だけ減少されるように調節される、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御値を調節するステップは、前記制御値に補償値を適用するステップを含み、前記補償値は、前記モータの前記速度に依存し、より大きな補償値が、入力電力の前記減少が大きくなるように、より速いモータ速度に応じて前記制御値に適用される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数のモータ速度のそれぞれに対して補償値を含む温度参照テーブルを記憶するステップと、前記モータの速度を測定するステップと、前記測定されたモータの速度を使用して前記温度参照テーブルにインデックスを付し、前記補償値を選択するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記制御値は励磁の位相又は長さを規定する、請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
逆起電力のゼロ交差に関連するときに巻線を励磁するか、又は相期間により巻線におけるインダクタンスを増大させるステップと、導通期間の間に前記巻線を励磁するステップとを含み、前記制御値は、前記相期間又は前記導通期間を規定する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記モータの電気的サイクルのそれぞれ半分を、導通期間とその後に続く惰性回転期間とに分割するステップを含み、前記制御値は、前記導通期間の位相又は長さの内の１つを規定する、請求項１から請求項１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記モータは永久磁石を有する回転子を備え、前記測定された温度は前記磁石の温度に比例する、請求項１から請求項１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
ブラシレス・モータを制御する方法であって、
電力参照テーブルを記憶するステップであって、前記電力参照テーブルは、複数の電圧又は速度のそれぞれに対する制御値を含む、記憶するステップと、
供給電圧の大きさ又は前記モータの速度を測定するステップと、
前記測定された電圧又は速度を使用して前記電力参照テーブルにインデックスを付し、制御値を選択するステップと、
前記モータの温度を測定するステップと、
前記測定された温度が閾値より低い場合に、前記選択された制御値に補償値を適用するステップと、
前記供給電圧により前記モータの巻線を励磁するステップと、
を含み、
前記選択された制御値は励磁の属性を規定し、前記補償値は、前記選択された制御値に適用されたとき、前記モータの入力電力を減少させる、方法。
【請求項１９】
ブラシレス・モータを制御する方法であって、
電力参照テーブルを記憶するステップであって、前記電力参照テーブルは、複数の電圧又は速度のそれぞれに対する制御値を含む、記憶するステップと、
温度参照テーブルを記憶するステップであって、前記温度参照テーブルは、複数の温度のそれぞれに対する補正値を含む、記憶するステップと、
供給電圧の大きさ又は前記モータの速度を測定するステップと、
前記モータのアセンブリの温度を測定するステップと、
前記測定された電圧又は速度を使用して前記電力参照テーブルにインデックスを付し、制御値を選択するステップと、
前記測定された温度を使用して前記温度参照テーブルにインデックスを付し、補償値を選択するステップと、
前記選択された補償値を前記選択された制御値に適用し、温度補償された制御値を得るステップと、
前記供給電圧により前記モータの巻線を励磁するステップと、
を含み、
前記温度補償された制御値が励磁の属性を規定するために使用される、方法。
【請求項２０】
前記温度参照テーブルは、前記選択された制御値に適用されたとき、前記測定された電圧又は速度の点における前記モータの入力電力が温度範囲に亘ってほぼ同じであることを確実にする補償値を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記温度範囲は少なくとも４０℃に及ぶ、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１から請求項２１の何れか一項に記載の方法を実行するよう構成されている、ブラシレス・モータを制御する制御回路。
【請求項２３】
請求項２２に記載のブラシレス・モータ及び制御回路を備えるモータ・アセンブリ。
【請求項２４】
請求項２３に記載のインペラーとモータ・アセンブリを備える圧縮機であって、前記インペラーは、前記モータ・アセンブリにより駆動され、前記モータ・アセンブリを冷却する空気流を発生させる、圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体の消費電力を削減するためブラシレス・モータを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低い消費電力を有するブラシレス・モータの必要性が高まっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
全体の消費電力を削減することが可能な、ブラシレス・モータを制御する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明はブラシレス・モータを制御する方法を提供し、その方法は、モータの温度を測定するステップと、測定された温度が閾値より低い場合に制御値を調節するステップと、モータの巻線を励磁するステップとを含み、制御値は励磁の属性を規定するのに使用され、制御値に対する調節はモータの入力電力を減少させる。
【０００５】
巻線の抵抗はとりわけ、温度に依存する。その結果、より低い温度で巻線に関連する電力損失は低くなるであろう。加えて、永久磁石モータに対して、回転子の磁界強度は磁石の温度に反比例する。その結果、所与の回転子速度で、巻線において誘導された逆起電力は、より低い温度で高くなるであろう。したがって、他の全てのこと（例えば、供給電圧、速度、制御値）が同じであれば、モータの入力電力は、より低い温度において高くなるであろう。しかし、この追加の入力電力は要件に対して余分である。よって、本発明は、励磁の属性（例えば、位相又は長さ）を規定するのに使用される制御値を調節する。制御値はモータの温度が閾値より低い場合にのみ調節される。さらに、制御値はモータの入力電力が減少されるよう調節される。その結果、入力電力はより低い温度で作動する際に減少され、よってモータの全体の消費電力が減少される。そうしなければ入力電力は必要とされるより高くなってしまうため、入力電力の減少はモータの性能に悪影響を及ぼさずに達成され得る。閾値の温度は定常状態の温度に相当し、モータの入力電力は、モータが定常状態温度に達するまで減少され得る。これはより低い温度での入力電力が定常状態温度での入力電力を超えないことを確実にする。
【０００６】
他の全てのことが同じであれば、モータの入力電力は温度が低下するにつれ増加するであろう。したがって、その方法は、モータの入力電力がより低い測定された温度に応じてより多い量だけ減少されるよう、測定された温度に依存する方法で制御値を調節するステップを含み得る。その結果、入力電力の更なる削減がモータの性能に悪影響を及ぼさずに行われ得る。
【０００７】
温度に依存する方法で制御値を調節するステップは、温度に依存する補償値を制御値に適用することにより達成され得る。より大きな補償値が、入力電力の減少が大きくなるよう、より低い温度に応じて制御値に適用され得る。温度に依存する補償値は方程式を解くことにより得ることができる。あるいは、その方法は、複数の温度のそれぞれに対する補償値を含む温度参照テーブルを記憶するステップと、測定された温度を使用して温度参照テーブルにインデックスを付し、補償値を選択するステップを含み得る。これは、温度に依存する補償値が比較的簡単な方法で得ることができるという利点を有する。特に、複雑になり得る方程式を解く必要がない。その結果、その方法を実行するのに使用されるハードウェアは比較的安価で簡単になり得る。
【０００８】
本方法は、制御値が調節されるとき、測定された温度におけるモータの入力電力と閾値温度におけるモータの入力電力の差が小さくなるように制御値を調節するステップを含み得る。言い換えれば、閾値温度におけるモータの入力電力がＡと仮定し、制御値が調節されたときの測定された温度におけるモータの入力電力がＢと仮定し、制御値が調節されないときの測定された温度におけるモータの入力電力がＣと仮定することができる。その場合、本方法は｜Ａ−Ｂ｜＜｜Ａ−Ｃ｜であるように制御値を調節するステップを含む。これはモータの入力電力を減らし、また測定された温度での入力電力が閾値温度での入力電力に酷似することを確実にするという利点を有する。その結果、モータの性能はより安定したものとなる。
【０００９】
閾値温度におけるモータの入力電力がＡと仮定し、制御値が調節されたときに測定された温度におけるモータの入力電力がＢと仮定することができる。その場合、本方法は、ＡとＢの差がＡの１％以下であるように制御値を調節するステップを含み得る。よって制御値は、測定された温度でのモータの入力電力が閾値温度でのモータの入力電力とほぼ同じであるように調節される。これはモータの消費電力が減少され、一方測定された温度でのモータの性能が閾値温度でのモータの性能と変わらないという利点を有する。
【００１０】
本方法は、測定された温度が少なくとも４０℃に及ぶ温度範囲内にある場合、制御値を調節するステップを含み得る。その結果、モータに対してより安定した性能が比較的広い範囲の温度に亘り達成され得る。さらに、本方法が、測定された温度でのモータの入力電力が閾値温度でのモータの入力電力とほぼ同じであるように制御値を調節するステップを含む場合、その温度範囲に亘って同じ性能が達成され得る。
【００１１】
モータは、インペラー又はモータを冷却する空気流を発生させる他の手段を駆動するのに使用されても良い。空気流の質量流量はモータの速度に影響を受け得る。その結果、モータの定常状態温度はモータの速度に応じて変化するであろう。よって、本方法は、モータの速度に依存する温度閾値を使用するステップを含み得る。これは、モータの温度が定常状態温度より下に低下したときにのみ、モータの入力電力が減少されるという利点を有する。
【００１２】
モータにより生じた質量流量が減少するにつれて、モータにかかる負荷は減少しやすく、よってモータの速度が増加しやすい。その結果、モータの定常状態温度はモータの速度が増加するにつれて増加する。したがって、本方法は、より速いモータ速度に応じてより高い温度閾値を使用するステップを含み得る。
【００１３】
上述の通り、モータは、インペラー又はモータを冷却する空気流を発生させる他の手段を駆動するのに使用されても良い。モータの定常状態温度はモータの速度に応じて変化し得る。万一モータの温度が閾値温度より下に低下する場合、モータの入力電力の、定常状態温度で通常みられるものからの変化はモータの速度に応じて異なるであろう。したがって、本方法は、制御値をモータの速度に依存する量だけ調節するステップを含み得る。上述の段落に記載するように、モータの定常状態温度は通常、モータ速度の増加に応じて上昇する。したがって、本方法は、モータの入力電力がより速いモータ速度に応じてより多い量だけ減少するように、制御値を調節するステップを含み得る。その結果、モータの消費電力の更なる節約がモータの性能に悪影響を及ぼさずに行われ得る。更に、代替として、閾値より低い温度でのモータの入力電力が定常状態温度でのモータの入力電力に酷似させることが行われ得る。これはモータの性能がより安定したものとなるという利点を有する。
【００１４】
本方法は、複数のモータ速度のそれぞれに対する補償値を含む温度参照テーブルを記憶するステップを含み得る。本方法は更に、モータの速度を測定するステップと、測定されたモータの速度を使用して温度参照テーブルにインデックスを付し、補償値を選択するステップを含む。これは、速度に依存する補償値が比較的簡単な方法で得ることが可能であり、よって本方法を実行するのに使用されるハードウェアが比較的安価及び簡単になり得るという利点を有する。
【００１５】
制御値は励磁の位相又は長さを規定するのに使用されても良い。より詳細には、本方法は、逆起電力のゼロ交差に関連する相期間により規定されるときに巻線を励磁するか、あるいは巻線にインダクタンスを増大させるステップと、導通期間の間に巻線を励磁するステップとを含み得る。次いで、制御値は相期間又は導通期間を規定し得る。
【００１６】
本方法は、モータの電気的サイクルのそれぞれ半分を、導通期間とその後に続く惰性回転期間に分割するステップを含み得、制御値は導通期間の位相及び長さの内の１つを規定し得る。
【００１７】
モータは永久磁石を有する回転子を含み、測定された温度は磁石の温度に比例し得る。回転子が回転すると、磁石は相巻線において逆起電力を誘導する。磁石の磁界強度は通常、温度に反比例する。その結果、所与の回転子速度で、巻線において誘導された逆起電力はより低い温度で高くなるであろう。したがって、閾値より低い温度で作動するとき、逆起電力、したがってモータの入力電力は閾値におけるものより高くなるであろう。閾値より低い温度での入力電力を減少させることにより、モータの全体の消費電力は、モータの性能に必ずしも影響を及ぼさずに減少され得る。
【００１８】
本発明はブラシレス・モータを制御する方法を提供し、その方法は、電力参照テーブルを記憶するステップであって、その電力参照テーブルは複数の電圧又は速度のそれぞれに対する制御値を含む、記憶するステップと、供給電圧の大きさ又はモータの速度を測定するステップと、測定された電圧又は速度を使用して電力参照テーブルにインデックスを付し、制御値を選択するステップと、モータの温度を測定するステップと、測定された温度が閾値より低い場合に、補償値を選択された制御値に適用するステップと、供給電圧でモータの巻線を励磁するステップとを含み、選択された制御値は励磁の属性を規定し、補償値は、選択された制御値に適用されたとき、モータの入力電力を減少させる。
【００１９】
電力参照テーブルは、モータが閾値温度で作動する際、各電圧及び／又は速度の点において特定の入力電力を達成する制御値を記憶する。先に説明した通り、モータの入力電力はモータの温度が低下するにつれ増加する。その結果、仮に温度が閾値より下に低下すると、モータの入力電力は電力マップにより意図された入力電力より高くなるであろう。よって制御値は、モータの温度が閾値より下に低下すれば調節される。さらに、制御値はモータの入力電力が減少されるように調節される。その結果、モータの全体の消費電力が減少される。入力電力の減少はモータの性能に悪影響を及ぼさずに達成され得る。特に、入力電力は、閾値より低い温度のモータの入力電力がおおよそ閾値でのモータの入力電力に相当するような量だけ減少され得る。
【００２０】
本発明はまたブラシレス・モータを制御する方法を提供し、その方法は、電力参照テーブルを記憶するステップであって、電力参照テーブルは複数の電圧又は速度のそれぞれに対する制御値を含む、記憶するステップと、温度参照テーブルを記憶するステップであって、温度参照テーブルは複数の温度のそれぞれに対する補正値を含む、記憶するステップと、供給電圧の大きさ又はモータの速度を測定するステップと、モータの温度を測定するステップと、測定された電圧又は速度を使用して電力参照テーブルにインデックスを付し、制御値を選択するステップと、測定された温度を使用して温度参照テーブルにインデックスを付し、補償値を選択するステップと、選択された補償値を選択された制御値に適用し、温度補償された制御値を得るステップと、供給電圧でモータの巻線を励磁するステップとを含み、温度補償された制御値が励磁の属性を規定するために使用される。
【００２１】
電力参照テーブルは、モータが特定の温度で作動する際、各電圧及び／又は速度の点で特定の入力電力を達成する制御値を記憶する。先に説明した通り、モータの入力電力はモータの温度に依存し得る。よって温度参照テーブルは、電力参照テーブルから選択された制御値を調節するための補償値を記憶する。その結果、異なる温度の範囲に亘ってモータの入力電力に関してより良い制御が達成され得る。特に、温度参照テーブルは、特定の電圧及び／又は速度の点におけるモータの入力電力が異なる温度の範囲に亘ってほぼ同じであることを確実にする補償値を記憶し得る。これは、モータの性能が温度範囲に亘って変化しないという利点を有する。
【００２２】
本発明は更に、先行する段落の何れか１つに記載された方法を実行するよう構成された制御回路と、ブラシレス・モータ及び制御回路を含むモータ・アセンブリを提供する。
【００２３】
制御回路は、モータの温度を測定するための温度センサと、モータの巻線に結合するインバータと、ゲート・ドライバー・モジュールとコントローラを含み得る。ゲート・ドライバー・モジュールは、コントローラから受信した制御信号に応じてインバータのスイッチを制御する。コントローラは、温度センサによる温度信号出力を監視し、制御信号を発生させて巻線を励磁し、制御信号を調節してモータの測定された温度が閾値より低い場合にモータの入力電力を減少させる。
【００２４】
本発明はまた圧縮機を提供し、その圧縮機は先行する段落に記載されたインペラーとモータ・アセンブリを含み、インペラーは、モータ・アセンブリにより駆動されてモータ・アセンブリを冷却させる空気流を発生させる。
【００２５】
本発明をより容易に理解可能とするため、本発明の実施形態が、例示として、添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による圧縮機の不等角投影図である。
【図２】圧縮機の分解図である。
【図３】圧縮機のモータ・アセンブリの分解図である。
【図４】モータ・アセンブリのブロック図である。
【図５】モータ・アセンブリの回路図である。
【図６】モータ・アセンブリのコントローラにより出力される制御信号に応じたインバータの許可された状態の詳細を示す図である。
【図７】加速モードで作動するモータ・アセンブリの様々な波形を示す図である。
【図８】定常状態のモードで作動するモータ・アセンブリの様々な波形を示す図である。
【図９】周囲空気の温度が２３℃であり、速度が異なるモータ・アセンブリの定常状態の温度を示す図である。
【図１０】モータ・アセンブリのコントローラにより使用される温度参照テーブルの詳細を示す図である。
【図１１】温度補正なし（線形曲線）と温度補正あり（非線形曲線）の異なる温度でのモータ・アセンブリの入力電力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１から図３の圧縮機１は、モータ・アセンブリ２と、軸受アセンブリ３と、インペラー４と、フレーム５とシュラウド（覆い）６を備える。
【００２８】
モータ・アセンブリ２は、ブラシレス・モータ２０と、ブラシレス・モータ２０を制御する制御回路３０を備える。モータ２０は、固定子２２に対して回転する回転子２１を備える。回転子２１は、四極永久磁石２４が取り付けられたシャフト２３を備える。固定子２２は一対のＣ形状の固定子コア２５を備え、固定子コアは共に磁石２４の周りに配置された４つの極を画定する。固定子コア２５の周りに巻かれた導線２６が端子コネクタ２７を介して制御回路３０に接続され、端子コネクタはまた制御回路３０をモータ２０に固定する役割を果たす。導線２６は、単相の巻線２６を形成するため直列又は並列に接続される。
【００２９】
モータ・アセンブリ２は、軸受アセンブリ３によりフレーム５内に固定される。より詳細には、軸受アセンブリ３は、フレーム５と、回転子２１のシャフト２３とに固定される。その後、インペラー４がシャフト２３の自由端に固定される。
【００３０】
シュラウド６は、インペラー４とフレーム５を覆う。シュラウド６及びフレーム５は、インペラー４を越えて径方向に延伸し、インペラー４を囲むディフューザー７を画定する。
【００３１】
圧縮機１は、第１の入口８、第１の出口９、第２の入口１０、及び第２の出口１１を備える。第１の入口８はシュラウド６の中心又は入口に相当する。第１の出口９は、ディフューザー７の出口と見なされ得、フレーム５とシュラウド６の周辺の間に存在する軸方向の隙間により規定される環状の開口を備える。第２の入口１０は、フレーム５の周りに形成された複数の開口を備える。第２の出口１１は、同様にフレーム５のエッジと制御回路３０の間に画定された複数の開口を備える。
【００３２】
モータ・アセンブリ２は直流電源１５により電力供給されるよう意図される。作動中、モータ・アセンブリ２は、空気流が圧縮機１を通って引き込まれるようインペラー４を駆動する。圧縮機１が製品（図示せず）に取り付けられると、空気流は、第１の入口８を経由して圧縮機１に入る。その後、空気流は、インペラー４により遠心力で外側へ移動し、ディフューザー７を通り第１の出口９を経由して圧縮機１を出る。圧縮機１を出るとき、空気流は、方向転換し、第２の入口１０を経由して圧縮機１に戻る。その後、空気流は、圧縮機１の内部を通過し、第２の出口１１を経由して圧縮機１を出る。空気流は第２の入口１０と第２の出口１１の間を流れるため、空気流はモータ・アセンブリ２を冷却する。
【００３３】
図４及び図５を参照して、制御回路３０は、フィルタ３１、インバータ３２、ゲート・ドライバー・モジュール３３、電流センサ３４、電圧センサ３５、温度センサ３６、位置センサ３７、及びコントローラ３８を備える。
【００３４】
フィルタ３１は、インバータ３２の切り替えから生じる比較的高周波のリップルを平滑にするリンクコンデンサＣ１を備える。
【００３５】
インバータ３２は、相巻線２６を電圧レールに結合させるフルブリッジの４つのパワー・スイッチＱ１ないしＱ４を備える。スイッチＱ１ないしＱ４のそれぞれはフリーホイール・ダイオードを含む。
【００３６】
ゲート・ドライバー・モジュール３３は、コントローラ３８から受信した制御信号に応じてスイッチＱ１ないし４を遮断と導通に駆動する。
【００３７】
電流センサ３４は、インバータ３２とゼロ電圧レールの間に配置された分流抵抗器Ｒ１を備える。電流センサ３４にかかる電圧は、電源１５に連結された際の相巻線２６における電流の測定を提供する。電流センサ３４にかかる電圧は、信号Ｉ＿ＰＨＡＳＥとしてコントローラ３８へ出力される。
【００３８】
電圧センサ３５は、直流電圧レールとゼロ電圧レールの間に配置された分圧器Ｒ２及びＲ３を備える。電圧センサは信号Ｖ＿ＤＣをコントローラ３８に出力し、この信号は電源１５により提供される供給電圧の減少された測定値を表す。
【００３９】
温度センサ３６はサーミスタＴＨ１を備える。サーミスタＴＨ１にかかる電圧は、信号ＴＥＭＰとしてコントローラ３８に出力される。
【００４０】
位置センサ３７は、固定子２２のスロット開口に配置されたホール効果センサを備える。センサ３７は、センサ３７を通る磁束の方向に応じて論理的にハイ又はローのデジタル信号であるＨＡＬＬを出力する。よってＨＡＬＬ信号は回転子２１の角度位置の測定を提供する。
【００４１】
コントローラ３８は、プロセッサ、記憶装置、及び複数の周辺機器（例えば、ＡＤ変換器、比較器、タイマー他）を有するマイクロコントローラを備える。記憶装置は、プロセッサにより実行される命令と、作動中にプロセッサにより使用される制御パラメータ及び参照テーブルとを記憶する。コントローラ３８は、モータ２０の動作の制御に関与し、４つのパワー・スイッチＱ１ないしＱ４のそれぞれを制御する４つの制御信号Ｓ１ないしＳ４を生成する。制御信号はゲート・ドライバー・モジュール３３に出力され、ゲート・ドライバー・モジュールは、それに応じてスイッチＱ１ないしＱ４を遮断及び導通に駆動する。
【００４２】
図６は、コントローラ３８により出力された制御信号Ｓ１ないしＳ４に応じて、スイッチＱ１ないしＱ４の許可された状態をまとめたものである。以下、用語「セット」及び「クリア」は、信号がそれぞれ論理的にハイ及びローにされたことを示すのに使用される。図６から理解されるように、コントローラ３８は、相巻線２６を左から右に励磁するために、Ｓ１とＳ４をセットし、Ｓ２とＳ３をクリアする。逆に、コントローラ３８は、相巻線２６を右から左に励磁するために、Ｓ２とＳ３をセットし、Ｓ１とＳ４をクリアする。コントローラ３８は、相巻線２６を惰性回転させるために、Ｓ１とＳ３をクリアし、Ｓ２とＳ４をセットする。惰性回転は、相巻線２６内の電流がインバータ３２のロー側のループの周りで再循環することを可能にする。本発明において、パワー・スイッチＱ１ないしＱ４は両方向での導通が可能である。したがって、コントローラ３８は、惰性回転の間、ロー側のスイッチＱ２及びＱ４の両方を導通とし、その結果、電流は、効率の落ちるダイオードではなくスイッチＱ２及びＱ４を通って流れる。ことによると、インバータ３２は、一方向のみで導通するパワー・スイッチを備え得る。この場合、コントローラ３８は、相巻線２６を左から右に惰性回転させるために、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３をクリアし、Ｓ４をセットする。その後、コントローラ３８は、相巻線２６を右から左に惰性回転させるために、Ｓ１、Ｓ３及びＳ４をクリアし、Ｓ２をセットする。その後、インバータ３２のロー側のループの電流は、導通とされたロー側のスイッチ（例えば、Ｑ４）を通って下へ流れ、遮断とされたロー側のスイッチ（例えば、Ｑ２）のダイオードを通って上に流れる。
【００４３】
コントローラ３８は、回転子２１の速度に応じて２つのモードの内の１つにおいて作動する。所定の閾値より下の速度で、コントローラ３８は加速モードで作動する。閾値以上の速度で、コントローラ３８は定常状態モードで作動する。回転子２１の速度はＨＡＬＬ信号の２つの連続するエッジの間隔Ｔ＿ＨＡＬＬから決定される。以下、この間隔はＨＡＬＬ期間と呼ばれる。
【００４４】
それぞれのモードにおいて、コントローラ３８は、ＨＡＬＬ信号のエッジに応じて相巻線２６を転流する。各ＨＡＬＬエッジは、磁石２４の極性の変化、したがって相巻線２６により誘導された逆起電力（逆ＥＭＦ）の極性の変化に対応する。より詳細には、各ＨＡＬＬエッジは逆起電力のゼロ交差に対応する。転流は相巻線２６を通る電流の方向の逆転を含む。その結果、電流が左から右の方向に相巻線２６を通って流れる場合、転流は右から左に巻線を出ることを含む。
【００４５】
加速モード
加速モードで作動する際、コントローラ３８は、ＨＡＬＬ信号のエッジに同期して相巻線２６を転流する。各電気的半サイクルに亘り、コントローラ３８は、相巻線２６を連続して励磁し、惰性回転させる。より詳細には、コントローラ３８は、相巻線２６を励磁し、電流信号であるＩ＿ＰＨＡＳＥを監視し、相巻線２６の電流が所定の限度を超えた場合に相巻線２６を惰性回転させる。惰性回転は、所定の惰性回転の期間の間継続し、その間、相巻線２６の電流は電流の限度以下のレベルまで低下する。惰性回転の期間が終了するとコントローラ３８は再び相巻線２６を励磁する。この相巻線２６の励磁と惰性回転のプロセスは、電気的半サイクルの全体の長さに亘り継続する。よってコントローラ３８は、各電気的半サイクルの間、励磁から惰性回転への切り替えを複数回行う。
【００４６】
図７は、加速モードで作動する際の、ＨＡＬＬ信号、逆起電力（逆ＥＭＦ）、相電流、相電圧、及び２、３のＨＡＬＬ期間に亘る制御信号の波形を示す。
【００４７】
比較的遅い速度では、相巻線２６内で誘導された逆起電力の大きさは比較的小さい。よって相巻線２６の電流は、励磁の間比較的速く上昇し、惰性回転の間比較的遅く低下する。加えて、各ＨＡＬＬ期間の長さ、したがって各電気的半サイクルの長さは比較的長い。その結果、コントローラ３８が励磁から惰性回転に切り替わる頻度は比較的高い。しかし、回転速度が増加するにつれ、逆起電力の大きさは増加し、よって電流は励磁の間、より遅い速度で上昇し、惰性回転の間、より速い速度で低下する。なお、各電気的半サイクルの長さは減少する。その結果、切り替えの頻度は減少する。
【００４８】
定常状態モード
定常状態モードで作動する際、コントローラ３８は、各ＨＡＬＬエッジに対して転流を早めても、同期しても、又は遅らせても良い。特定のＨＡＬＬエッジに関連して相巻線２６を転流するため、コントローラ３８は先行するＨＡＬＬエッジに応じて作動する。先行するＨＡＬＬエッジに応じて、コントローラ３８は、転流期間Ｔ＿ＣＯＭを得るため、ＨＡＬＬ期間Ｔ＿ＨＡＬＬから相期間Ｔ＿ＰＨＡＳＥを減算する。
Ｔ＿ＣＯＭ＝Ｔ＿ＨＡＬＬ−Ｔ＿ＰＨＡＳＥ
コントローラ３８は、先行するＨＡＬＬエッジの後、時間Ｔ＿ＣＯＭにおいて相巻線２６を転流する。その結果、コントローラ３８は、相期間Ｔ＿ＰＨＡＳＥまで後続するＨＡＬＬエッジに関連した相巻線２６を転流する。相期間が正の場合、ＨＡＬＬエッジより前に転流が起こる（先行転流）。相期間がゼロの場合、ＨＡＬＬエッジにおいて転流が起こる（同期転流）。相期間が負の場合、ＨＡＬＬエッジの後に転流が起こる（遅延転流）。
【００４９】
先行転流は速い回転子速度で使用されるが、遅延転流は遅い回転子速度で使用される。回転子２１の速度が増加すると、ＨＡＬＬ期間は減少し、したがって相インダクタンスに関連した時定数（Ｌ／Ｒ）がますます重要になる。さらに、相巻線２６内で誘導された逆起電力が増加し、それは相電流が上昇する速度に影響する。よって相巻線２６への電流及び電力を駆動することはますます困難になる。相巻線２６をＨＡＬＬエッジに先行して、したがって逆起電力のゼロ交差に先行して転流することにより、供給電圧は逆起電力により押し上げられる。その結果、相巻線２６を通る電流の方向はより迅速に反転する。加えて、相電流は逆起電力を導くようになされ、そのことは電流上昇のより遅い速度の補償を支援する。その後、相電流は短期間の負のトルクを発生するが、相電流は通常、正のトルクにおけるその後の利得による補償より多くなる。遅い速度で作動する際、相巻線２６への必要な電流を駆動するため、前もって転流することは必ずしも必要ではない。さらに、通常、最適な効率が遅延転流により達成される。
【００５０】
定常状態モードで作動する際、コントローラ３８は、各電気的半サイクルを、導通期間とその後に続く惰性回転期間に分割する。その後、コントローラ３８は、導通期間に相巻線２６を励磁し、惰性回転期間に相巻線２６を惰性回転させる。定常状態モード内で作動する際、相電流は、励磁の間に、電流の限度を超えることを予期されていない。その結果、コントローラ３８は、各電気的半サイクルの間に一度だけ励磁から惰性回転に切り替えを行う。
【００５１】
コントローラ３８は、導通期間Ｔ＿ＣＤの間、相巻線２６を励磁する。導通期間が終了すると、コントローラ３８は相巻線２６を惰性回転する。惰性回転は、コントローラ３８が相巻線２６を転流するときまで、無制限に継続する。よってコントローラ３８は、相期間Ｔ＿ＰＨＡＳＥと導通期間Ｔ＿ＣＤの２つのパラメータを使用して、相巻線２６の励磁を制御する。相期間は励磁の位相（即ち、相巻線２６が逆起電力におけるゼロ交差に対して励磁される電気的期間又は角度）を規定し、導通期間は励磁の長さ（即ち、相巻線２６が励磁される電気的期間又は角度）を規定する。
【００５２】
図８は、定常状態モードで作動する際の、ＨＡＬＬ信号、逆起電力、相電流、相電圧、及び２、３のＨＡＬＬ期間に亘る制御信号の波形を示す。図８において、相巻線２６はＨＡＬＬエッジと同期して転流される。
【００５３】
相巻線２６を励磁するのに使用される供給電圧の大きさは変化し得る。例えば、電源１５は使用時に放電する電池を備えても良い。あるいは、電源１５は、交流電源、整流器及び比較的平滑な電圧を提供する平滑コンデンサを備えていても良いが、交流電源のＲＭＳ電圧は変化し得る。供給電圧の大きさの変化は、導通期間に、相巻線２６に駆動される電流の量に影響するであろう。その結果、モータ２０の電力は供給電圧の変化に影響を受けやすい。供給電圧に加え、モータ２０の電力は回転子２１の速度の変化に影響を受けやすい。回転子２１の速度が変化する（例えば、負荷の変化に応じて）のと同じように、磁石２４により相巻線２６において誘導された逆起電力の大きさも変化する。その結果、導通期間に、相巻線２６に駆動される電流の量は変化し得る。よってコントローラ３８は、供給電圧の大きさの変化に応じて相期間及び導通期間を変化させる。またコントローラ３８は、回転子２１の速度の変化に応じて相期間を変化させる。
【００５４】
コントローラ３８は、複数の異なる供給電圧のそれぞれに対して、相期間Ｔ＿ＰＨＡＳＥ及び導通期間Ｔ＿ＣＤを備える電圧参照テーブルを記憶する。コントローラ３８はまた、複数の異なる回転子速度と異なる供給電圧のそれぞれに対して、速度補償値を含む速度参照テーブルを記憶する。これらの参照テーブルは、各電圧及び速度の点における特定の入力電力を達成する値を記憶する。
【００５５】
電圧センサ３５によるＶ＿ＤＣ信号出力は供給電圧の測定を提供し、一方ＨＡＬＬ期間の長さは回転子速度の測定を提供する。コントローラ３８は、供給電圧を使用して電圧参照テーブルにインデックスを付け、相期間と導通期間を選択する。コントローラ３８は、回転子速度及び供給電圧を使用して速度参照テーブルにインデックスを付け、速度補償値を選択する。その後、コントローラ３８は、選択された速度補償値を、選択された相期間に加え、速度補償相期間を得る。その後、転流期間Ｔ＿ＣＯＭがＨＡＬＬ期間Ｔ＿ＨＡＬＬから速度補償相期間を減算することにより得られる。
【００５６】
速度参照テーブルは、回転子２１の速度だけでなく、供給電圧の大きさにも依存する速度補償値を記憶する。その理由は、供給電圧が減少するにつれ、特定の速度補償値のモータ２０の入力電力に対する正味の影響が小さくなるためである。回転子速度及び供給電圧の両方に依存する速度補償値を記憶することにより、回転子速度の変化に応じて、モータ２０の入力電力に対するより良い制御が達成され得る。
【００５７】
相期間Ｔ＿ＰＨＡＳＥを決定するために、２つの参照テーブルが使用されることに留意されたい。第１の参照テーブル（即ち、電圧参照テーブル）に供給電圧を使用してインデックスが付される。第２の参照テーブル（即ち、速度参照テーブル）に回転子速度と供給電圧の両方を使用してインデックスが付される。第２の参照テーブルは回転子速度と供給電圧の両方を使用してインデックスが付されるため、２つの参照テーブルを必要とすることに疑問を感じるかもしれない。しかし、２つの参照テーブルを使用する利点は、異なる電圧分解能が使用され得ることである。モータ２０の入力電力は、供給電力の大きさに比較的影響を受けやすい。対照的に、速度補償値が入力電力に与える効果は、供給電圧に殆ど影響を与えない。したがって、２つの参照テーブルを使用することにより、電圧参照テーブルに対して、より細かい電圧分解能が使用され得、速度参照テーブルに対して、より粗い電圧分解能が使用され得る。その結果、モータ２０の入力電力に対する比較的に良好な制御がより小さな参照テーブルの使用により達成され得、そのことはコントローラ３８のメモリ要件を減らす。
【００５８】
電力節約
圧縮機１の作動の間、モータ・アセンブリ２は、電力損失（例えば、銅損失、鉄損失、スイッチ損失）のために熱を発生する。その後、モータ・アセンブリ２は、インペラー４により発生された空気流により冷却される。よってモータ・アセンブリ２は、インペラー４の速度（したがって、回転子２１の速度）とインペラー４により圧縮機１に引き込まれる周囲空気の温度に依存する定常状態温度を有する。図９は、周囲空気の温度が２３℃の時の、様々な回転子速度におけるモータ・アセンブリ２の定常状態温度を示す。図９から、モータ・アセンブリ２の定常状態温度は、回転子速度が増加するにつれ高まることが分かる。この動作は、特に回転子２１が冷却する空気流を発生させるインペラー４を駆動しているため、直観に反していると思われ得る。しかし、より高い回転子速度は、インペラー４がより少ない空気を引き込むときに生じる、回転子２１にかかる負荷がより小さいときに生じる。したがって、定常状態の温度は、回転子速度の増加に応じて高くなる。
【００５９】
電圧及び速度の参照テーブルは、図９に詳細が示された定常状態温度で作動する際、各電圧及び速度の点において特定の入力電力を達成する値を含む。しかし、モータ・アセンブリ２の温度は、定常状態温度より低くなり得ることが可能である。例えば、圧縮機１がしばらくの間使用されなかった場合、モータ・アセンブリ２は最初に周囲温度で存在し得る。モータ・アセンブリ２が定常状態温度まで温まるのに多少時間がかかるであろう。あるいは、インペラー４により圧縮機１に引き込まれる周囲空気の温度は２３℃より低くなり得、モータ・アセンブリ２を冷却するのに使用される空気流はより低い温度になるであろう。ここに説明するように、モータ・アセンブリ２の温度が図９に詳細を示した定常状態温度より低い場合、モータ２の入力電力はより高くなるであろう。
【００６０】
回転子磁石２４の磁界強度又は磁束密度は、磁石２４の温度に反比例する。その結果、所与の回転子速度で、相巻線２６において誘導された逆起電力はより低い温度で高くなるであろう。したがって、他の全てのこと（例えば、供給電圧、回転子速度、相期間及び導通期間）が同じであれば、モータ２０の入力電力は、定常状態温度以下の温度で作動する際に高くなるであろう。しかし、この追加の入力電力は要件に対し余分である。したがって、コントローラ３８は、定常状態温度以下の温度で作動する際にモータ２０の入力電力を減らす方法を使用し、モータ２０の全体の消費電力を低減する。
【００６１】
電圧及び速度参照テーブルに加え、コントローラ３８は温度参照テーブルを記憶する。温度参照テーブルは、複数の温度及び複数の回転子速度のそれぞれのための補償値を含む。定常状態モードで作動する際、コントローラ３８は、ＴＥＭＰ信号を介してモータ・アセンブリ２の温度を定期的に（例えば、各ＨＡＬＬ期間又はｎ回目のＨＡＬＬ期間毎に）監視する。ＴＥＭＰ信号は、制御回路３０の一部を形成するサーミスタＴＨ１により生成される。サーミスタの位置のために、サーミスタにより測定される温度と磁石２４の実際の温度との間に差がある。それでもなお、これら２つの温度の間には十分理解された相関関係があり、ＴＥＭＰ信号は磁石２４の温度の尺度を提供する。コントローラ３８は、測定された温度及び回転子速度を使用して温度参照テーブルにインデックスを付し、温度補償値を選択する。コントローラ３８は、選択された温度補償値を速度補償相期間に加える。最終結果は、速度及び温度の両方を補償する相期間となる。
【００６２】
図１０は、コントローラ３８により使用される温度参照テーブルを示す。各温度補償値の単位はμ秒である。陰影の付いたセルは、それぞれの異なる速度点の定常状態温度を表す。図１０から理解されるように、各温度補償値は、定常状態温度以下の温度で作動する際、相期間を減らす役割を果たす。その結果、導通期間の間、より少ない電流、したがって相巻線２６への電力が駆動される。その結果、より低い温度から生じる入力電力の増加は、相期間の減少から生じる入力電力の減少により相殺される。その結果、モータ２０の全体の消費電力は、モータ２０の性能に悪影響を及ぼさずに減少する。
【００６３】
温度参照テーブルは、温度が低下するほど値が増加する補償値を記憶する。その結果、より大きな補償値がより低い温度に応じて相期間に適用され、よってモータ２０の入力電力の減少は大きくなる。よって、モータ２０の入力電力は、測定された温度に相応する量だけ減少される。その結果、更なる節約がモータ２０の全体の消費電力においてモータ２０の性能に悪影響を及ぼさずに行われ得る。
【００６４】
本実施形態において、各補償値は、測定された温度での入力電力がほぼ定常状態温度での入力電力と等しいことを確実にする入力電力の減少をもたらす。その結果、モータ２０の入力電力は、温度参照テーブルによりカバーされる温度範囲に亘ってほぼ一定である。
【００６５】
図１１は、１００ｋｒｐｍで作動する際の温度範囲に亘るモータ２０の入力電力を示す。１００ｋｒｐｍで、サーミスタＴＨ１により測定されるモータ・アセンブリ２の定常状態温度は通常５４℃であり、モータの入力電力は３５０Ｗである。２つの曲線が図１１に示される。第１の曲線は温度補償が適用されたときの入力電力の変化を示し、第２の曲線は温度補償が適用されないときの入力電力の変化を示す。温度補償が適用されるとき、モータ２０の入力電力は、定常状態温度における入力電力の＋／−  １．５Ｗ以内に保持されることが分かる。よって、０から５４℃の全体の温度範囲に亘る入力電力の範囲は、定常状態温度における入力電力の１％未満である。これと温度補償が適用されない状態を対比する。その場合、モータ・アセンブリの入力電力は、定常状態温度での３５０Ｗから０℃での３６４．５Ｗまで変化する。これは１４．５Ｗの範囲に相当し、これは定常状態温度での入力電力の４％まで超えている。
【００６６】
温度参照テーブルは、温度範囲に亘りほぼ一定の入力電力をもたらす補償値を記憶する。これは全体の消費電力が減少され、一方、温度範囲に亘るモータ２０の性能は変わらないという利点を有する。図１０に詳細を示した温度参照テーブルは、各速度点で少なくとも４０℃に及ぶ補償値を記憶する。これは、一定の入力電力が達成される比較的広い範囲の温度を表す。上述の利点に拘わらず、一定の入力電力が達成されるかどうかに関係なく、モータ・アセンブリ２が定常状態温度に達するときまで、モータ２０の入力電力を減少させるだけで十分である。あるいは、おそらく唯一の要件は、より低い温度での入力電力が定常状態温度での入力電力を超えないことである。更なる代替として、唯一の要件は、より低い温度での入力電力と定常状態温度での入力電力の差が、補償が適用されたときに小さくなることになり得る。言い換えると、定常状態温度で作動するときのモータの入力電力がＡであり、より低い温度で作動し補償が適用されるときにＢであり、より低い温度で作動し補償が適用されないときにＣである場合、補償値は、｜Ａ−Ｂ｜＜｜Ａ−Ｃ｜を確実にする。これは、モータ・アセンブリの入力電力を減少させ、またより低い温度での入力電力が定常状態温度での入力電力により酷似することを確実にするという利点を有する。
【００６７】
上述のように、モータ・アセンブリ２の定常状態温度は回転子２１の速度に依存する。温度参照テーブルが異なる温度及び回転子速度に対する補償値を記憶するのはこのためである。温度に加えて回転子速度の参照テーブルにインデックスを付さなければ、測定された温度が定常状態温度より低いかどうか、及び補償値が相期間に適用されるべきかどうかを知ることは不可能であろう。定常状態温度の回転子速度への依存は、回転子２１がモータ・アセンブリ２を冷却する空気流を発生させるインペラー４を駆動するという理由で生じる。しかし、モータ・アセンブリ２は、定常状態温度が回転子速度に依存しない状態で使用され得る。例えば、モータ・アセンブリ２はインペラーを駆動し続け得るが、インペラーにより発生する空気流は、モータ・アセンブリ２を冷却するのに使用されない。この場合、モータ・アセンブリ２は単一の定常状態温度を有するために、温度参照テーブルは異なる温度に対してのみ補償値を記憶するであろう。
【００６８】
図１０の温度参照テーブルから明らかなことは、モータ・アセンブリ２の温度が定常状態温度を超えたとしても、温度補償が適用されないことである。温度が定常状態温度を超えた場合、モータ２０の入力電力は低下するであろう。少なくとも本実施形態では、主要な懸念は、より低い温度での入力電力が減少され、その結果、モータ２０の全体の消費電力が減少されることであるため、これは問題として認識されない。実際、モータ２０の入力電力は定常状態温度より高い温度で低くなるため、モータ２０の全体の消費電力は更に減少されるであろう。それでもなお、ほぼ一定の入力電力が定常状態温度より低い温度だけでなく、定常状態温度より高い温度でも達成されることを確実にするのが望ましいかもしれない。したがって、温度参照テーブルは更に、定常状態温度を超えた温度の補償値を記憶し得る。相期間の長さを減少するよりむしろ、これらの追加の補償値は、モータ２０の入力電力が増加されるように相期間の長さを増加させるであろう。
【００６９】
コントローラ３８は、回転子速度及びモータ・アセンブリ２の温度の変化に応じて相期間Ｔ＿ＰＨＡＳＥのみを変化させる。２つの期間（即ち、相期間及び導通期間）の内、モータ２０の入力電力は通常、相期間の変化に影響を受ける。したがって、モータ２０の入力電力に関するより良い制御が相期間を変化させることにより達成され得る。それでもなお、これらの利点に拘わらず、コントローラ３８は、代わりに回転子速度及び温度の変化に応じて導通期間Ｔ＿ＣＤのみを変化させ得る。これは、仮に定常状態モード全体に同期転流が使用されれば望ましいかもしれない。あるいは、コントローラ３８は、回転子速度及び／又はモータ・アセンブリ２の温度の変化に応じて、相期間及び導通期間の両方を変化させ得る。これは、例えばモータ２０の入力電力が相期間のみを変化させることにより適切に制御できない場合に必要であり得る。あるいは、おそらく相期間及び導通期間を変化させることはモータ２０の効率を良くするために望ましい。しかし、相期間及び導通期間の両方を変化させる欠点は追加の参照テーブルが必要となることであり、よってコントローラ３８のメモリに更なる要求を出すこととなる。
【００７０】
上述の実施形態において、コントローラ３８は、供給電圧の変化に応じて相期間及び導通期間を変化させる。これは、モータ２０の効率が各電圧点においてより良く最適化され得るという利点を有する。それでもなお、相期間及び導通期間の内の１つのみを変化させることにより、モータ２０の入力電力に関する望ましい制御を達成することが可能かもしれない。モータ２０の入力電力は相期間の変化により多く影響を受けるため、相期間を変化させることにより入力電力のより良い制御が達成され得る。それでもなお、導通期間のみを変化させることが望ましい場合があり得る。例えば、コントローラ３８は、定常状態モード全体に同期転流を使用するかもしれない。
【００７１】
よって、コントローラ３８は、供給電圧及び回転子速度の変化に応じて相期間及び／又は導通期間を変化させることができる。２つの期間は供給電圧及び回転子速度の変化に応じて変化され得るが、ことによるとコントローラ３８は、供給電圧及び回転子速度の１つのみに応じて期間を変化させることができる。例えば、電源１５により提供された電圧は比較的安定し得る。この場合、コントローラ３８は、回転子速度の変化のみに応じて相期間及び／又は導通期間を変化しても良い。又は、モータ２０は、定常状態モード内の一定の速度で、又は比較的小さい範囲の速度に亘り作動する必要があり得る。この場合、コントローラ３８は、供給電圧の変化のみに応じて相期間及び／又は導通期間を変化させてもよい。したがって、より一般的な意味で、コントローラ３８は、供給電圧及び／又は回転子速度の変化に応じて相期間及び／又は導通期間を変化させることができる。さらに、電圧参照テーブル又は速度参照テーブルを記憶する代わりに、コントローラ３８は、異なる供給電圧及び／又は回転子速度に対する異なる制御値を備える電力参照テーブルを記憶することができる。各制御値は特定の電圧及び／又は速度の点における特定の入力電力を達成する。コントローラ３８は供給電圧及び／又は回転子速度を使用して電力参照テーブルにインデックスを付し、電力参照テーブルから制御値を選択する。制御値は相期間又は導通期間を規定するのに使用される。
【００７２】
定常状態モードで作動する際、コントローラ３８は、各電気的半サイクルを、導通期間とその後に続く惰性回転期間とに分割する。コントローラ３８は、導通期間の間に、相巻線２６を励磁し、惰性回転期間の間に、相巻線２６を惰性回転させる。相電流は導通期間の間に電流の限度を超えると予想されず、よってコントローラ３８は、各電気的半サイクルの間に一度だけ励磁から惰性回転に切り替えを行う。電力参照テーブルは、導通期間の位相又は長さを規定するのに使用される制御値を記憶する。しかし、コントローラ３８は、定常状態モードで作動する際、ことによると相巻線２６の励磁を制御する代替の方法を使用する可能性がある。例えば、コントローラ３８は、加速モードで使用された方法と同じ方法を使用しても良い。この場合、電力参照テーブルに記憶された制御値は、電流の限度又は惰性回転期間の長さを規定するのに使用されても良い。したがって、より一般的な意味で、制御値は、例えば相期間、導通期間、電流の限度又は惰性回転期間等の励磁の属性を規定することができる。制御値がどの属性を規定するかに拘わらず、温度補償値は、制御値に適用された場合、モータ２０を異なる入力電力で駆動させる。
【００７３】
上述の実施形態において、コントローラ３８は、モータ・アセンブリ２の温度が定常状態温度に対応する閾値より下に低下するとき、制御値に対する補償値を適用する。更に、制御値に適用される補償の大きさは温度に依存する。しかし、閾値は定常状態温度に対応する必要はない。更に、単一の、固定された補償値、即ち温度に依存しない値を使用するのに十分な場合も存在し得る。例えば、モータ２０の入力電力が、温度範囲に亘って作動する際に過剰にならないことを確実にすることのみを希望するかもしれない。そのため、例えば、図１１に示された例を考慮する場合、コントローラ３８は２５℃の温度閾値を使用しても良く、２５℃より低いと固定された補償値が適用されて入力電力が８Ｗ低下することになる。モータ２０の入力電力は、５４℃で３５０Ｗから２５℃で３５８Ｗまで増加するであろう。入力電力は８Ｗ低下して３５０Ｗになり、その後、０℃で３５８Ｗまで増加する。その結果、全体の温度範囲に亘るモータ２０の入力電力は３５８Ｗを超えず、よって補償が適用されない場合に比べ、モータ２０の全体の消費電力は減少される。
【００７４】
モータ・アセンブリ２は永久磁石回転子２１を有するモータ２０を備える。コントローラ３８は、磁石２４の温度の変化により生じるモータ２０の入力電力の変化に反応する方法を使用する。しかし、その方法は永久磁石モータに限定されない。相巻線２６及び制御回路３０の電気部品（例えば、パワー・スイッチ、電圧レール他）は通常、温度と共に増加する抵抗を有する。その結果、相巻線２６と制御回路３０に関連する電力損失はより低い温度で低下するであろう。したがって、コントローラ３８により使用される方法は、他の種類のブラシレス・モータの消費電力を減少させるのに使用することができる。永久磁石モータに対して、相巻線は通常、相巻線内で誘導された逆起電力のゼロ交差に関連するときに転流される。よって、相期間Ｔ＿ＰＨＡＳＥは転流と逆起電力におけるゼロ交差の間の間隔に相当する。一方、リラクタンス・モータに対しては、相巻線は、通常、相巻線のインダクタンスの最小値に関連するときに転流される。相期間は転流とインダクタンスの最小値の間の間隔に相当する。
【符号の説明】
【００７５】
１  圧縮機
２  モータ・アセンブリ
３  軸受アセンブリ
４  インペラー
５  フレーム
６  シュラウド
３０  制御回路
３１  フィルタ
３２  インバータ
３３  ゲート・ドライバー・モジュール
３４  電流センサ
３５  電圧センサ
３６  温度センサ
３７  位置センサ
３８  コントローラ
【図１】
2015002671.tif 000003
【図２】
2015002671.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2015002671.tif 000010
【図９】
2015002671.tif 000011
【図１０】
2015002671.tif 000012
【図１１】
2015002671.tif 000013
【外国語明細書】
2015002671000001.pdf