(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットを備えたロータと、巻線が巻かれたステータと、オープンコレクタのトランジスタ、もしくは、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを備えた出力回路の出力端から前記ロータの回転位置を検出した回転位置信号を出力する複数のホールセンサと、前記出力端にそれぞれ接続された信号線とを備えたモータであって、
前記モータは、
前記巻線の温度を監視し、前記巻線の温度が予め定めた過熱温度閾値以上に上昇した時に過熱アラーム信号を出力する過熱判定部と、
前記過熱アラーム信号が出力された時に前記ホールセンサのそれぞれの出力レベルに係わらず、前記信号線のそれぞれの電圧を前記巻線の温度が予め定めた前記過熱温度閾値以上の温度に上昇したことを示すローレベルにするスイッチ素子とを備えたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
マグネットを備えたロータと、巻線が巻かれたステータと、オープンコレクタのトランジスタ、もしくは、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを備えた出力回路の出力端から前記ロータの回転位置を検出した回転位置信号を出力する複数のホールセンサ、もしくは、直列に接続された２つのスイッチング素子を備えたプッシュプル型の出力回路の出力端から前記回転位置信号を出力する複数のホールセンサと、前記出力端にそれぞれ接続された信号線とを備えたモータであって、
前記モータは、
前記ホールセンサの出力端に一端が接続され他端が前記信号線に直列に接続された抵抗と、
前記巻線の温度を監視し、前記巻線の温度が予め定めた過熱温度閾値以上に上昇した時に過熱アラーム信号を出力する過熱判定部と、
前記過熱アラーム信号が出力された時に前記ホールセンサのそれぞれの出力レベルに係わらず、前記抵抗の他端に接続された前記信号線のそれぞれの電圧を前記巻線の温度が予め定めた前記過熱温度閾値以上の温度に上昇したことを示すローレベル又はハイレベルにするスイッチ素子とを備えたことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに係わり、より詳細には、モータで検出された巻線の過熱をモータ駆動装置へ報知する信号の生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出された巻線の過熱を報知するモータは図８に示す洗濯機に備えられたものが特許文献１に開示されている。
この洗濯機は動力発生部（モータ）１１６と、この動力発生部１１６を駆動する制御部１２２とを備えている。動力発生部１１６は、回転子の回転位置を示す回転位置信号を出力する位置検出部１２４と、過熱遮断部（バイメタル）１２５を備えている。制御部１２２からは位置検出部１２４用の電源として＋５ＶとＧＮＤが接続されている。なお、＋５Ｖを供給する電線は過熱遮断部１２５を介して位置検出部１２４に接続されており、動力発生部１１６の巻線が過熱した場合に位置検出部１２４へ供給する＋５Ｖを遮断する構成になっている。
【０００３】
一方、位置検出部１２４からは検出した３種類の回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗがそれぞれ制御部１２２へ出力されており、制御部１２２は入力されたパルス状に変化する回転位置信号に基づいて動力発生部１１６の図示しない回転子の回転数を制御している。
【０００４】
前述したように動力発生部１１６の巻線が過熱した場合、位置検出部１２４用の電源である＋５Ｖが遮断されるため、パルス状に変化する回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗが出力されなくなり、３種類の回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗが通常の回転では有り得ない状態、つまり、すべてハイレベル、もしくはすべてローレベルとなる。制御部１２２は３種類の回転位置信号を監視し、３種類の回転位置信号がパルス状に変化する信号でなく、一定の電圧状態になることで動力発生部１１６の巻線過熱の発生を検出できる。このように構成することで、制御部１２２と動力発生部１１６の間の距離が離れている場合でも、動力発生部１１６に専用のマイコンを設けることなく、制御部１２２は巻線過熱の発生を検出して動力発生部１１６の動作を停止させるなどの制御を行なうことができる。
【０００５】
図９は図８で説明した洗濯機の制御部１２２と位置検出部１２４の一例を示す要部ブロック図である。
位置検出部１２４は回転子の近傍に固定されたホールセンサ１２４ａを備えている。ホールセンサ１２４ａは、過熱遮断部（バイメタル）１２５を介して供給される＋５Ｖが接続されると共にＧＮＤに接続されている。また、ホールセンサ１２４ａは、図示しない回転子に備えられた磁石が回転子と共に回転した時に、磁石の回転位置に応じて生じる磁界の変化を検出し、検出された磁界の変化をパルス信号として出力する。このホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈには信号線１００が接続されており、この信号線１００は制御部１２２に接続されている。なお、ホールセンサ１２４ａから出力されるパルス信号が回転位置信号Ｈｕである。ここでは１種類の回転位置信号Ｈｕに係わる回路のみを記載している。
【０００６】
ホールセンサ１２４ａは、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと、検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと、増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅと、ホール素子信号がベース端子に入力されるオープンコレクタのＮＰＮ型トランジスタ１２４ｄと、抵抗１２４ｃを備えている。
【０００７】
そして、過熱遮断部１２５を介して供給される＋５Ｖの電源は、抵抗１２４ｃの一端と、シュミットトリガ回路１２４ｅの＋電源端子と、アンプ１２４ｆの＋電源端子と、ホール素子１２４ｇの＋電源端子にそれぞれ接続されている。また、抵抗１２４ｃの他端はトランジスタ１２４ｄのコレクタ端子に接続されている。また、トランジスタ１２４ｄのエミッタ端子と、シュミットトリガ回路１２４ｅの−電源端子と、アンプ１２４ｆの−電源端子と、ホール素子１２４ｇの−電源端子はＧＮＤにそれぞれ接続されている。なお、トランジスタ１２４ｄと抵抗１２４ｃの接続点がホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈであり、トランジスタ１２４ｄと抵抗１２４ｃと出力端１２４ｈがホールセンサ１２４ａの出力回路１２４ｊである。また、これら以外の回路、つまり、ホール素子１２４ｇとアンプ１２４ｆとシュミットトリガ回路１２４ｅがホールセンサ１２４ａのセンサ部１２４ｉとなる。なお、回転位置信号Ｈｕと同様に他の回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗも位置検出部１２４内の同様の回路から出力される。
【０００８】
一方、制御部１２２は、信号線１００に一端が接続され、他端が＋５Ｖに接続された抵抗１２２ｂと、信号線１００に一端が接続され、他端がＧＮＤに接続されたコンデンサ１２２ｃと、入力端に信号線１００が接続され、入力された回転位置信号Ｈｕのノイズを除去して出力端から回転位置パルス信号Ｈｕを出力するシュミットトリガ型のバッファ１２２ａが備えられている。
【０００９】
図９に示す回路の場合、動力発生部１１６の巻線が過熱した場合、位置検出部１２４用の電源である＋５Ｖが過熱遮断部１２５で遮断されると、ホールセンサ１２４ａに＋５Ｖが供給されなくなる。このため、遮断前にはパルス状にハイレベルとローレベルで交互に変化していた回転位置信号Ｈｕの電圧変化が停止し、制御部１２２の抵抗１２２ｂにより回転位置信号Ｈｕの電圧レベルは＋５Ｖに近づく方向に変化する。
【００１０】
しかしながら、ホールセンサ１２４ａ内の＋５Ｖの電源ラインは抵抗１２４ｃだけでなくホールセンサ１２４ａのセンサ部１２４ｉ、つまり、ホール素子１２４ｇやアンプ１２４ｆやシュミットトリガ回路１２４ｅへも接続されている。これらのセンサ部１２４ｉには＋５Ｖの電源ラインに接続される図示しないプルアップ抵抗やプルダウン抵抗が多数用いられており、＋５Ｖの電源ラインに電源が供給されなくなると、ホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈ、つまり、トランジスタ１２４ｄのコレクタ端子から見た場合、これらのプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ１２４ａの出力端１２４ｈがＧＮＤに接続されていることになる。
【００１１】
このため、制御部１２２の＋５Ｖの電圧は抵抗１２２ｂと、抵抗１２４ｃと内部抵抗で分圧されることになる。従って回転位置信号Ｈｕの電圧レベルは、これらの抵抗値の値によっては必ずしもバッファ１２２ａのスレッショルド電圧（入力電圧の閾値）まで上昇しない場合がある。例えばバッファ１２２ａの電源として＋５Ｖの電源を用いた場合、ハイレベルの入力とするためには２．７ボルト以上の電圧が必要であり、また、ローレベルの入力とするためには１．６ボルト以下の電圧が必要であり、それ以外の電圧では不定となる。さらに、これらの抵抗値のバラツキによっては３つの回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗがすべてハイレベルにならない場合があり、そのような場合に制御部１２２は動力発生部１１６の巻線の過熱発生を検出できないという問題があった。
【００１２】
また、一般的なホールセンサの出力回路は、前述したような抵抗内蔵のオープンコレクタのトランジスタの回路構成や、プッシュプル型のトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴを用いた回路構成のものがあり、電源が遮断されたホールセンサへ制御部１２２の＋５Ｖの電源から抵抗１２２ｂと信号線１００を介して電流が流れ込む逆流によりホールセンサが壊れる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−３１４４９１号公報（第４頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上述べた問題点を解決し、モータの巻線が予め定めた温度以上になる過熱状態時に全ての回転位置信号をハイレベル又はローレベルとして正確に過熱状態を検出できる電圧にすると共に、ホールセンサに逆流する電流を防止可能な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】
【００１５】
本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、マグネットを備えたロータと、巻線が巻かれたステータと、オープンコレクタのトランジスタ、もしくは、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを備えた出力回路の出力端から前記ロータの回転位置を検出した回転位置信号を出力する複数のホールセンサと、前記出力端にそれぞれ接続された信号線とを備えたモータであって、
前記モータは、
前記巻線の温度を監視し、前記巻線の温度が予め定めた過熱温度閾値以上に上昇した時に過熱アラーム信号を出力する過熱判定部と、
前記過熱アラーム信号が出力された時に前記ホールセンサのそれぞれの出力レベルに係わらず、前記信号線のそれぞれの電圧を前記巻線の温度が予め定めた前記過熱温度閾値以上の温度に上昇したことを示すローレベルにするスイッチ素子とを備えた。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、マグネットを備えたロータと、巻線が巻かれたステータと、オープンコレクタのトランジスタ、もしくは、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを備えた出力回路の出力端から前記ロータの回転位置を検出した回転位置信号を出力する複数のホールセンサ、もしくは、直列に接続された２つのスイッチング素子を備えたプッシュプル型の出力回路の出力端から前記回転位置信号を出力する複数のホールセンサと、前記出力端にそれぞれ接続された信号線とを備えたモータであって、
前記モータは、
前記ホールセンサの出力端に一端が接続され他端が前記信号線に直列に接続された抵抗と、
前記巻線の温度を監視し、前記巻線の温度が予め定めた過熱温度閾値以上に上昇した時に過熱アラーム信号を出力する過熱判定部と、
前記過熱アラーム信号が出力された時に前記ホールセンサのそれぞれの出力レベルに係わらず、前記抵抗の他端に接続された前記信号線のそれぞれの電圧を前記巻線の温度が予め定めた前記過熱温度閾値以上の温度に上昇したことを示すローレベル又はハイレベルにするスイッチ素子とを備えた。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によるモータによれば、以上の手段を用いることにより、モータの巻線が過熱状態になった時に全ての回転位置信号を確実にハイレベル又はローレベルにして出力することができる。また、モータの巻線が過熱状態になった時にホールセンサへ供給する電源を遮断する構成にした場合の問題、つまり、制御部の電源からプルアップ抵抗と信号線を介して、電源が遮断されたホールセンサへ電流が流れ込む逆流によるホールセンサの破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるモータと、このモータを駆動するモータ駆動装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明によるモータと、このモータを駆動するモータ駆動装置の細部を示すブロック図である。
【図３】本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明による位置検出部の別の実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明による位置検出部のさらに別の実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明によるモータの構造を示す斜視図である。
【図７】本発明によるモータの回転位置パルス信号を示す説明図である。
【図８】従来の洗濯機に備えたモータと、モータ駆動装置を示すブロック図である。
【図９】従来のモータに備えられている巻線の過熱を検出する回路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明によるモータ４と、このモータ４を駆動するモータ駆動装置３の実施例を示すブロック図である。
モータ駆動装置３は、交流電源２が接続される電源部３１と、電源部３１の出力端に接続されたインバータ３２と、このインバータ３２を駆動する駆動信号を出力する制御部３３を備えている。
【００２１】
一方、モータ４は図示しないロータやステータを備えたモータ本体４１と、ロータの回転位置を検出するセンサ基板４２を備えている。
インバータ３２は、Ｕ相線５ｕ、Ｖ相線５ｖ、Ｗ相線５ｗがセンサ基板４２を経由してモータ本体４１のステータの巻線に接続され、センサ基板４２にはモータ駆動装置３から電源を供給する＋５Ｖ電源線７ａ、ＧＮＤ線７ｂが接続されている。
【００２２】
センサ基板４２からモータ駆動装置３へは、ロータの回転位置を示す３つの回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗを出力するための信号線６ｕ、信号線６ｖ，信号線６ｗがそれぞれ接続されている。なお、これらの各線は制御部３３へ接続されており、制御部３３は回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗに基づいてインバータ３２を駆動する駆動信号を出力する。
【００２３】
図２は図１で説明した本発明によるモータ４と、このモータ４を駆動するモータ駆動装置３の細部を示すブロック図である。
制御部３３は、インバータ３２へ駆動信号を出力するモータ制御部３７と、回転位置信号Ｈｕが入力される位置信号入力部３４と、回転位置信号Ｈｖが入力される位置信号入力部３５と、回転位置信号Ｈｗが入力される位置信号入力部３６を備えている。これらの回転位置信号は各位置信号入力部で各回転位置パルス信号に変換されてモータ制御部３７へ出力される。モータ制御部３７は各回転位置パルス信号によりロータの回転位置を検出し、このロータの回転位置に対応してステータの巻線に印可する電圧を制御する駆動信号をインバータ３２に出力する。また、モータ制御部３７は各回転位置パルス信号が全てハイレベルとなった時にインバータ３２にモータ４の運転を停止させる信号を出力する機能を備えている。なお、後述するように各回転位置パルス信号が全てローレベルとなった時にインバータ３２にモータ４の運転を停止させる信号を出力する場合もある。
【００２４】
位置信号入力部３４と位置信号入力部３５と位置信号入力部３６は同じ回路であるため、位置信号入力部３４を代表として説明する。
位置信号入力部３４は、回転位置信号Ｈｕが入力される入力端３４ａと、この信号に対応するパルス信号である回転位置パルス信号Ｈｕを出力する出力端３４ｂを備えている。
【００２５】
位置信号入力部３４は、入力端３４ａに入力端子が接続され出力端子が出力端３４ｂに接続され、入力された信号レベルを反転させて出力するシュミットトリガ型のインバータ３４ｃと、＋５Ｖの電源に一端が接続され他端が入力端３４ａに接続された抵抗３４ｄと、一端が入力端３４ａに接続され他端がＧＮＤに接続されたコンデンサ３４ｅを備えている。なお、抵抗３４ｄはプルアップ抵抗であり、コンデンサ３４ｅはノイズを減少させるコンデンサである。
【００２６】
一方、モータ４のモータ本体４１は内部に一端が共通に接続された巻線４１ｕ、巻線４１ｖ、巻線４１ｗを備えており、巻線４１ｕの他端はＵ相線５ｕに接続され、巻線４１ｖの他端はＶ相線５ｖに接続され、巻線４１ｗの他端はＷ相線５ｗに接続されている。
また、＋５Ｖ電源線７ａとＧＮＤ線７ｂによってモータ駆動装置３から＋５Ｖの電源がセンサ基板４２に供給される。
【００２７】
一方、モータ４のセンサ基板４２には、図示しないロータの回転位置を示す回転位置信号Ｈｕを出力する位置検出部４３と、回転位置信号Ｈｖを出力する位置検出部４４と、回転位置信号Ｈｗを出力する位置検出部４５と、巻線４１ｗの過熱を判定する過熱判定部４６を備えている。過熱判定部４６は巻線４１ｗが予め定めた過熱温度閾値以上になる過熱状態であると判定した場合に過熱アラーム信号を位置検出部４３と、位置検出部４４と、位置検出部４５に出力し、これが入力された各位置検出部は出力する回転位置信号をすべてローレベルとする。なお、巻線４１ｗが過熱状態の場合は巻線４１ｕと巻線４１ｗも同様に過熱していると考えられるため、本発明では巻線４１ｗの過熱状態のみ検出している。
【００２８】
位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５は同じ回路であるため、位置検出部４３を代表として説明する。
位置検出部４３は、信号線６ｕに接続される出力端４３ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４３ｂと、ベース端子が入力端４３ｂに、エミッタ端子がＧＮＤに、コレクタ端子が出力端４３ａにそれぞれ接続されるＮＰＮ型のトランジスタ４３ｃ（スイッチ素子）と、図示しないロータの回転位置を検出するホールセンサ４３ｅを備えている。そして、ホールセンサ４３ｅの出力端４３ｈと出力端４３ａが接続されている。
【００２９】
ホールセンサ４３ｅは、出力端４３ａに接続される出力端４３ｈと、トランジスタ４３ｇと、抵抗４３ｆを備えた出力回路４３ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４３ｅは図２では図示を省略するが、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。
【００３０】
トランジスタ４３ｇのコレクタ端子は出力端４３ｈと抵抗４３ｆの一端に接続され、エミッタ端子がＧＮＤに接続されており、抵抗４３ｆの他端はホールセンサ４３ｅに入力された＋５Ｖの電源に接続されている。一方、トランジスタ４３ｇのベース端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４３ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４３ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。なお、ホールセンサ４３ｅの出力回路４３ｊに用いられる素子としてはＮＰＮ型のトランジスタ４３ｇでなく、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴであってもよい。オープンドレインのＭＯＳＦＥＴを用いた出力回路を備えたホールセンサについては後で説明する。
【００３１】
過熱判定部４６は過熱アラーム信号を出力する出力端４６ａと、コンパレータ４６ｂと、抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄと抵抗４６ｅと抵抗４６ｆを備えている。コンパレータ４６ｂの出力端は出力端４６ａに接続され、コンパレータ４６ｂの＋入力端は＋５ＶとＧＮＤとの間に直列に接続された抵抗４６ｅと４６ｆの接続点に接続されている。一方、コンパレータ４６ｂの−入力端は＋５ＶとＧＮＤとの間に直列に接続された抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点に接続されている。なお、サーミスタ４６ｄの一端はＧＮＤに接続されている。
【００３２】
次に図２を用いて位置検出部４３と過熱判定部４６の動作について説明する。なお、位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５は内部に備えられたホールセンサの固定位置と出力される信号が異なるのみであり、動作は位置検出部４３と同じである。
過熱判定部４６のサーミスタ４６ｄはステータの巻線４１ｗに近接して配置されているため、この巻線４１ｗの温度が上昇するとサーミスタ４６ｄの抵抗値は減少する。このため抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点の電圧はこの巻線の温度が上昇するに従って低下する。一方、基準電圧となる抵抗４６ｅと抵抗４６ｆの接続点の電圧（過熱温度閾値と対応する電圧）は固定であるため、抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点の電圧が基準電圧より低くなると、コンパレータ４６ｂは過熱アラーム信号をローレベルからハイレベルにして出力する。
【００３３】
このハイレベルの過熱アラーム信号が位置検出部４３に入力されると、トランジスタ４３ｃがオンとなり、回転位置信号Ｈｕはホールセンサ４３ｅの出力電圧に係わりなくローレベルとなる。この過熱アラーム信号は位置検出部４４と位置検出部４５にも入力されているため、これらの出力信号である回転位置信号Ｈｖと回転位置信号Ｈｗもすべてローレベルになる。これらの回転位置信号が入力されたモータ駆動装置３では、回転位置パルス信号Ｈｕと回転位置パルス信号Ｈｖと回転位置パルス信号Ｈｗはすべてハイレベルとなる。モータ制御部３７は、３つの回転位置パルス信号がすべてハイレベルであるため、モータ４の過熱が発生したことを検知し、インバータ３２の動作を停止させる。
【００３４】
図６は本発明によるモータの構造を示す斜視図であり、モータ本体４１とセンサ基板４２を示している。
モータ本体４１は、円筒状のステータコア４１ｂの内面側に設けられた１２個のティース４１ｃを備えたステータ４１ｇを備えている。１つのティース４１ｃには、巻線４１ｕが、その隣のティース４１ｃには巻線４１ｖが、また、その隣のティース４１ｃには巻線４１ｗがそれぞれ巻かれており、これらの巻線を１組として４組が順次隣接して設けられている。また、モータ本体４１はステータ４１ｇの内側に、中心に回転軸４１ａを、外周には８個のマグネット４１ｆをそれぞれ備えた円柱状のロータ４１ｅを備えている。従ってこのモータ本体４１は、いわゆる三相、８極、１２スロットのモータである。
【００３５】
一方、ステータ４１ｇの回転軸４１ａ方向の側面にはセンサ基板４２が備えられており、センサ基板４２の裏側（ステータ４１ｇ側）にはマグネット４１ｆがロータ４１ｅと共に回転した時に、マグネット４１ｆの回転位置に応じて変化する磁界を検出して回転位置信号Ｈｕ、回転位置信号Ｈｖ、回転位置信号Ｈｗとしてそれぞれ出力するホールセンサ４３ｅ、ホールセンサ４４ｅ、ホールセンサ４５ｅがロータ４１ｅの回転方向において機械角で３０度の間隔（電気角で１２０度）で配置され、また、これらのホールセンサはマグネット４１ｆの近傍に配置されている。また、センサ基板４２の裏側にはサーミスタ４６ｄが巻線４１ｗに近接して配置されている。このため、巻線４１ｗの表面温度を正確に検出できるようになっている。なお、この本実施例では巻線を代表して巻線４１ｗの温度を検出しているが、これに限るものでなく、他の巻線の温度を検出してもよい。
【００３６】
図７は本発明によるモータの回転位置パルス信号を示す説明図である。図７の横軸は時間を電気角で示している。図７（１）は回転位置パルス信号Ｈｕ、図７（２）は回転位置パルス信号Ｈｖ、図７（３）は回転位置パルス信号Ｈｗをそれぞれ示しており、これらの信号の縦軸は電圧である。図７（４）は巻線４１ｗの表面温度を示しており、縦軸は温度である。図７（５）は過熱アラーム信号を示しており、縦軸は電圧である。なお、ｔ０は時刻である。  
【００３７】
図７（１）〜図７（３）に示すように、各回転位置パルス信号は１周期が３６０度のパルス信号であり、回転位置パルス信号Ｈｕを基準とした場合、回転位置パルス信号Ｈｖは位相遅れが１２０度であり、回転位置パルス信号Ｈｗは位相遅れが２４０度である。つまり、各回転位置パルス信号はそれぞれ１２０度の位相差がある事になる。これらの各信号が４周期、つまり、１４４０度でロータ４１ｅが１回転することになる。
【００３８】
図７（４）に示すように巻線４１ｗの表面温度が上昇し、ｔ０で過熱温度閾値（１５０度）以上になった時、つまり、図２の過熱判定部４６において、抵抗４６ｅと抵抗４６ｆの接続点の電圧（過熱温度閾値と対応する電圧）よりも抵抗４６ｃとサーミスタ４６ｄの接続点の電圧（検出された巻線４１ｗの表面温度と対応）が低くなると、コンパレータ４６ｂの出力端はローレベルからハイレベルに変化、つまり、図７（５）に示す過熱アラーム信号がハイレベルになる。
【００３９】
この結果、位置検出部４３のトランジスタ４３ｃがオンとなり、回転位置信号Ｈｕはローレベルとなる。そしてこの回転位置信号Ｈｕが入力された位置信号入力部３４の出力からハイレベルの回転位置パルス信号Ｈｕが出力される。なお、他の回転位置信号も同様にローレベルになるため、モータ制御部３７には３つの回転位置パルス信号Ｈｕと回転位置パルス信号Ｈｖと回転位置パルス信号Ｈｗが全てハイレベル信号となって入力される。
【００４０】
以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に備えられた各ホールセンサ４３ｅ、ホールセンサ４４ｅ、ホールセンサ４５ｅに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをローレベル（０Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４３ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサ４３ｅ、ホールセンサ４４ｅ、ホールセンサ４５ｅの破損を防止できる。
【００４１】
また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４３ｅの供給電源を遮断した時に発生するホールセンサ４３ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４３ｅの出力端４３ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にローレベルに保持できる。
【実施例２】
【００４２】
図３は本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。実施例１で説明した位置検出部４３、位置検出部４４、位置検出部４５に代替して使用可能である。図２の位置検出部との違いはホールセンサの出力回路にオープンコレクタのトランジスタでなく、プッシュプル型に接続されたＭＯＳＦＥＴを用いていることである。
【００４３】
図３の位置検出部４７は出力端４７ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４７ｂと、ベース端子が入力端４７ｂに接続されエミッタ端子がＧＮＤに接続されコレクタ端子が出力端４７ａに接続されるＮＰＮ型のトランジスタ４７ｃ（スイッチ素子）と、抵抗４７ｄと、ロータ４１ｅの回転位置を検出するホールセンサ４７ｅを備えている。
【００４４】
ホールセンサ４７ｅは、出力端４７ａに抵抗４７ｄを介して接続される出力端４７ｈと、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４７ｇ（スイッチング素子）と、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４７ｆ（スイッチング素子）を備えた出力回路４７ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４７ｅは、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。
【００４５】
ＭＯＳＦＥＴ４７ｆはソース端子がホールセンサ４７ｅに入力された＋５Ｖの電源に、また、ドレイン端子が出力端４７ｈにそれぞれ接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４７ｇは、ドレイン端子が出力端４７ｈに、ソース端子がＧＮＤにそれぞれ接続されている。一方、ＭＯＳＦＥＴ４７ｆとＭＯＳＦＥＴ４７ｇのゲート端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４７ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４７ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。
【００４６】
以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に代替した位置検出部４７内に備えられた各ホールセンサに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをローレベル（０Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４７ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサの破損を防止できる。
また、抵抗４７ｄがあるため、ＭＯＳＦＥＴ４７ｆがオンとなって出力端４７ｈがハイレベルとなった時にトランジスタ４７ｃがオンとなった場合でも、＋５ＶからＭＯＳＦＥＴ４７ｆ、出力端４７ｈ、抵抗４７ｄ、トランジスタ４７ｃ、ＧＮＤに流れる短絡電流を制限して各ホールセンサの破損を防止できる。
【００４７】
また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４７ｅの供給電源を遮断した時に発生するホールセンサ４７ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４７ｅの出力端４７ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にローレベルに保持できる。
【実施例３】
【００４８】
図４は本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。実施例１で説明した位置検出部４３、位置検出部４４、位置検出部４５に代替して使用可能である。図２の位置検出部との違いはホールセンサの出力回路がオープンコレクタのトランジスタでなく、プッシュプル型に接続されたＭＯＳＦＥＴを用い、また、過熱判定部４６から過熱アラーム信号が出力された時に回転位置信号をローレベルにするのでなくハイレベルにすることである。当然の事ながら、実施例３の位置検出部を用いる場合、モータ制御部３７は、３つの回転位置パルス信号が全てローレベルになった時をモータ４の過熱状態であると判断する。
【００４９】
図４の位置検出部４８は出力端４８ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４８ｂと、入力端が入力端４８ｂに接続されたインバータ４８ｉと、ベース端子がインバータ４８ｉの出力端に接続されエミッタ端子が＋５Ｖに接続されコレクタ端子が出力端４８ａに接続されるＰＮＰ型のトランジスタ４８ｃ（スイッチ素子）と、ロータ４１ｅの位置を検出するホールセンサ４８ｅと、ホールセンサ４８ｅの出力端４８ｈと出力端４８ａとの間に直列に接続された抵抗４８ｄを備えている。なお、抵抗４８ｄは信号線６ｕがトランジスタ４８ｃによって＋５Ｖに短絡された時、短絡電流を制限してホールセンサ４８ｅの破損を防止するものである。
【００５０】
ホールセンサ４８ｅは、出力端４８ａに抵抗４８ｄを介して接続される出力端４８ｈと、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４８ｇ（スイッチング素子）と、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４８ｆ（スイッチング素子）を備えた出力回路４８ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４８ｅは、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。
【００５１】
ＭＯＳＦＥＴ４８ｆはソース端子がホールセンサ４８ｅに入力された＋５Ｖの電源に、また、ドレイン端子が出力端４８ｈにそれぞれ接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４８ｇは、ドレイン端子が出力端４８ｈに、ソース端子がＧＮＤにそれぞれ接続されている。一方、ＭＯＳＦＥＴ４８ｆとＭＯＳＦＥＴ４８ｇのゲート端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４８ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４８ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。
【００５２】
以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に代替した位置検出部４８内に備えられた各ホールセンサに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをハイレベル（＋５Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４８ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサの破損を防止できる。
また、抵抗４８ｄがあるため、ＭＯＳＦＥＴ４８ｇがオンとなって出力端４８ｈがローレベルとなった時にトランジスタ４８ｃがオンとなった場合でも、＋５Ｖからトランジスタ４８ｃ、抵抗４８ｄ、出力端４８ｈ、ＭＯＳＦＥＴ４８ｇ、ＧＮＤに流れる短絡電流を制限して各ホールセンサの破損を防止できる。
【００５３】
また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４８ｅの供給電源を遮断した時に発生するホールセンサ４８ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４８ｅの出力端４８ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にハイレベルに保持できる。
【実施例４】
【００５４】
図５は本発明による位置検出部の他の実施例を示すブロック図である。実施例１で説明した位置検出部４３、位置検出部４４、位置検出部４５に代替して使用可能である。図２の位置検出部との違いはホールセンサの出力回路にオープンコレクタのトランジスタでなく、オープンドレインのＭＯＳＦＥＴが用いられていることである。
【００５５】
図５の位置検出部４９は出力端４９ａと、過熱アラーム信号が入力される入力端４９ｂと、ベース端子が入力端４９ｂに接続されエミッタ端子がＧＮＤに接続されコレクタ端子が出力端４９ａに接続されるＮＰＮ型のトランジスタ４９ｃ（スイッチ素子）と、ロータ４１ｅの位置を検出するホールセンサ４９ｅを備えている。
【００５６】
ホールセンサ４９ｅは出力端４９ａに接続される出力端４９ｈと、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４７ｇ（スイッチング素子）と、抵抗４９ｆを備えた出力回路４９ｊを備えている。さらに、ホールセンサ４９ｅは、図９で説明したセンサ部１２４ｉとして、磁界の変化を検出して検出信号を出力するホール素子１２４ｇと検出信号を増幅するアンプ１２４ｆと増幅した検出信号をパルス信号に変換してホール素子信号として出力するシュミットトリガ回路１２４ｅを備えている。
【００５７】
ＭＯＳＦＥＴ４９ｇは、そのドレイン端子が出力端４９ｈと抵抗４９ｆの一端に接続され、ソース端子がＧＮＤに接続されており、抵抗４９ｆの他端はホールセンサ４９ｅに入力された＋５Ｖの電源に接続されている。一方、ＭＯＳＦＥＴ４９ｇのゲート端子にはセンサ部１２４ｉのシュミットトリガ回路１２４ｅから出力されるホール素子信号が入力される。また、ホールセンサ４９ｅに入力された＋５Ｖの電源は、図９で説明したようにホールセンサ４９ｅのセンサ部１２４ｉの電源としても用いられている。
【００５８】
以上説明したように、本発明では位置検出部４３と位置検出部４４と位置検出部４５に代替した位置検出部４９内に備えられた各ホールセンサに供給する＋５Ｖの電源を遮断することなく回転位置信号のみをローレベル（０Ｖ）にする。このため、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであり、位置信号入力部３４の抵抗３４ｄを介してホールセンサ４９ｅに逆流する電流が発生しないので、各ホールセンサの破損を防止できる。
【００５９】
また、各ホールセンサには＋５Ｖの電源が供給されたままであるため、背景技術で説明したようにホールセンサ４９ｅの供給電源を遮断した時に、ホールセンサ４９ｅのセンサ部１２４ｉに存在するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の合成抵抗である内部抵抗を介してホールセンサ４９ｅの出力端４９ｈがＧＮＤに接続されることがない。このため、巻線４１ｗの過熱状態を判定する際、回転位置信号を確実にローレベルに保持できる。
【符号の説明】
【００６０】
２  交流電源
３  モータ駆動装置
４  モータ
５ｕ  Ｕ相線
５ｖ  Ｖ相線
５ｗ  Ｗ相線
６ｕ、６ｖ、６ｗ  信号線
７ａ  ＋５Ｖ電源線
７ｂ  ＧＮＤ線
３１  電源部
３２  インバータ
３３  制御部
３４  位置信号入力部
３４ａ  入力端
３４ｂ  出力端
３４ｃ  インバータ
３４ｄ  抵抗
３４ｅ  コンデンサ
３５  位置信号入力部
３６  位置信号入力部
３７  モータ制御部
４１  モータ本体
４１ｕ、４１ｖ、４１ｗ  巻線
４１ａ  回転軸
４１ｂ  ステータコア
４１ｃ  ティース
４１ｅ  ロータ
４１ｆ  マグネット
４１ｇ  ステータ
４２  センサ基板
４３  位置検出部
４３ａ  出力端
４３ｂ  入力端
４３ｃ  トランジスタ（スイッチ素子）
４３ｅ  ホールセンサ
４３ｆ  抵抗
４３ｇ  トランジスタ
４３ｈ  出力端
４３ｊ  出力回路
４４  位置検出部
４４ｅ  ホールセンサ
４５  位置検出部
４５ｅ  ホールセンサ
４６  過熱判定部
４６ａ  出力端
４６ｂ  コンパレータ
４６ｃ  抵抗
４６ｄ  サーミスタ
４６ｅ  抵抗
４６ｆ  抵抗
４７  位置検出部
４７ａ  出力端
４７ｂ  入力端
４７ｃ  トランジスタ（スイッチ素子）
４７ｄ  抵抗
４７ｅ  ホールセンサ
４７ｆ  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４７ｇ  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４７ｈ  出力端
４７ｊ  出力回路
４８  位置検出部
４８ａ  出力端
４８ｂ  入力端
４８ｃ  トランジスタ（スイッチ素子）
４８ｄ  抵抗
４８ｅ  ホールセンサ
４８ｆ  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４８ｇ  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４８ｈ  出力端
４８ｉ  インバータ
４８ｊ  出力回路
４９  位置検出部
４９ａ  出力端
４９ｂ  入力端
４９ｃ  トランジスタ（スイッチ素子）
４９ｅ  ホールセンサ
４９ｇ  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
４９ｈ  出力端
４９ｊ  出力回路
１２４ｉ  センサ部
１２４ｇ  ホール素子
１２４ｆ  アンプ
１２４ｅ  シュミットトリガ回路
【図１】
0006512017.tif 000002
【図２】
0006512017.tif 000003
【図３】
0006512017.tif 000004
【図４】
0006512017.tif 000005
【図５】
0006512017.tif 000006
【図６】
0006512017.tif 000007
【図７】
0006512017.tif 000008
【図８】
0006512017.tif 000009
【図９】
0006512017.tif 000010