(57)【要約】  【課題】過電流以外の要因で異常停止した場合にもモータの異常停止を瞬時に認知し、モータへのインバータ出力を停止させることを可能としたモータ駆動装置を提供する。  【解決手段】交流電源１を整流した電圧をインバータ５の入力とし、現在のＰＷＭ出力デューティ値およびＰＷＭ記憶部１８が記憶している１キャリア前のＰＷＭ出力デューティ値と基準ＰＷＭ出力デューティ値Ｖ＿ｍｉｎとの比較、かつ電圧方程式に基づく位相推定計算式により推定したモータのロータ回転位相Δθと基準のモータのロータ回転位相Δθ０との比較によりモータが停止していると判断した場合に、ＰＷＭ生成部１１１へＰＷＭ出力デューティを生成することを停止させるとともに回転数設定手段１６へ回転数指令を停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を入力として全波整流する整流回路と、脈動の大きい前記整流回路の出力電圧を入力とするインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記インバータへの入力電圧と、前記ブラシレスモータに流れるモータ電流と、前記ブラシレスモータに流れるべき値を示すモータ電流指令値とが入力され、前記入力電圧と前記モータ電流に基づいて前記ブラシレスモータの回転位相を推定するとともに、前記ブラシレスモータへの印加電圧の電圧位相を保持して前記インバータを制御する制御部とを備え、前記制御部は前記回転位相と前記印加電圧から前記ブラシレスモータの異常停止を判定することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は前記ブラシレスモータへの印加電圧が一定値以下になっても前記モータ電流に基づいて前記ブラシレスモータの推定した回転位相が変化しない状態が一定時間続いたとき、前記ブラシレスモータの異常停止を判定することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は前記ブラシレスモータへの印加電圧が一定値以上になっても前記モータ電流に基づいて前記ブラシレスモータの推定した回転位相が変化しない状態が一定時間続いたとき、前記ブラシレスモータの異常停止を判定することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御部が前記ブラシレスモータの異常停止を判定したとき、前記インバータからの出力を停止させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載したモータ駆動装置を具備した貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラスレスモータをインバータにより駆動制御するモータ駆動装置およびそのモータ駆動装置を具備した冷蔵庫等の貯蔵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のブラスレスモータをインバータにより駆動制御するモータ駆動装置は開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、モータ駆動装置においては、配線のワイヤレス化とコストの低減化の観点から、位置センサを使用しない装置が要望されている。モータ電流と、その時にブラシレスモータに印加した電圧値と、ブラシレスモータの抵抗値とインダクタンス等のモータ定数を用い、電圧方程式に基づく位相推定計算式により、モータのロータ位置を推定していた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、モータ駆動装置を小型化すると共に、位置センサを用いた構成および位置センサレスの構成、いずれの構成でも対応することが可能であり、さらにインバータの入力電圧が大きく脈動するものであっても、ブラシレスモータへの電圧の印加を停止させることなく位置センサレスで安定して駆動することができるモータ駆動装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
図９はブラシレスＤＣモータを駆動する従来のモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【０００６】
図９において、交流電源１０１、整流ダイオード１０２、インバータ１０３、ブラシレスモータ１０４、電流検出手段１０５、インバータ制御部１０６により構成されている。
【０００７】
交流電源１０１が、整流ダイオード１０２により脈動を持った直流電力に変換され、インバータ１０３に入力される構成である。インバータ１０３は、整流された直流電力を交流電力に変換し、ブラシレスモータ１０４に所望の電圧を印加する。
【０００８】
インバータ制御部１０６は、電流検出手段１０５により検出された瞬時電流Ｉｉｎの情報をもとに前記ブラシレスモータに流入する相瞬時電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを演算により求める相電流演算部１０７、相瞬時電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの３相交流座標系からｄ軸電流検出値Ｉｄとｑ軸電流検出値Ｉｑの２相回転直行座標系に変換するｄｑ変換部１０８、外部からの回転数指令やトルク指令などに基づき算出されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄｑ変換部１０８により出力されたＩｄとの誤差がＰＩ制御されてｄ軸電圧指令値Ｖｄを生成するｄ軸ＰＩ制御器１０９、外部からの回転数指令やトルク指令などに基づき算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｄｑ変換部１０８により出力されたＩｑとの誤差がＰＩ制御されてｑ軸電圧指令値Ｖｑを生成するｑ軸ＰＩ制御器１１０、ｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑおよび入力電圧検出値Ｖｐｎから１８０度通電で前記ブラシレスモータを駆動するＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを生成するＰＷＭ生成部１１１を有している。ここで、先の電流指令値に付した「＊」は、駆動用の電流Ｉｄ、Ｉｑと識別するためのもので、具体的な電流値も異なるものである。
【０００９】
上記従来のインバータの構成は、モータを１８０度通電で駆動させるため、１つの電流検出手段１０５により検出される瞬時電流と、インバータ１０３への入力電圧検出値をもとに、インバータ１０３への入力電圧値が印加すべき電圧値よりも小さいときにブラシレスモータ１０４への印加電圧の電圧位相を保持して、インバータ１０３を制御することで、インバータ１０３の直流側電圧が低いときでもブラシレスモータ１０４への電圧印加を停止させることなく連続的に電圧を印加し、また、大きく脈動した電圧がインバータ１０３に入力された場合でも安定した駆動を実現し、モータ駆動装置の小型化を図っている。
【００１０】
また過電流検出部１１２は、電流検出手段１０５により検出された瞬時電流Ｉｉｎが過電流であった場合、ＰＷＭ生成部１１１からの出力を停止させることで、過電流によるインバータ１０３の破壊、ブラシレスモータ１０４の異常加熱防止や回転子に使用している永久磁石の性能劣化防止を図っている。
【特許文献１】特開２００５−３０４１７６号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９８６号公報
【非特許文献１】竹下、市川、李、松井、「速度起電力推定に基づくセンサレス突極形ブラシレスＤＣモータ制御」、電気学会論文誌Ｄ、平成９年、第１１７巻、第１号、ｐ．９８−１０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成はモータが異常停止したときモータに流れる電流が過電流を発生する場合は問題無いが、モータに流れる電流が過電流を検知するレベル未満の値でモータが異常停止した場合には、インバータ制御部はモータが停止していることを認知できずインバータは検出された電流値に基づきブラシレスモータへの電圧を印加し続け、モータが再起動できないまたは遅れる場合が生じ、モータ駆動装置を具備した貯蔵装置においては所望の能力を見出せないといった事態を引き起こす恐れが生じるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、モータが過電流以外の要因で異常停止した場合にもモータの異常停止を瞬時に認知し、モータへのインバータ出力を停止させることで早期再起動を可能としたモータ駆動装置およびそのモータ駆動装置を具備した貯蔵装置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】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明のモータ駆動装置は、交流電源を入力として全波整流する整流回路と、脈動の大きい前記整流回路の出力電圧を入力とするインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記インバータへの入力電圧と、前記ブラシレスモータに流れるモータ電流と、前記ブラシレスモータに流れるべき値を示すモータ電流指令値とが入力され、前記入力電圧と前記モータ電流に基づいて前記ブラシレスモータの回転位相を推定するとともに、前記ブラシレスモータへの印加電圧の電圧位相を保持して前記インバータを制御する制御部とを備え、前記制御部は前記回転位相と前記印加電圧から前記ブラシレスモータの異常停止を判定することを特徴とするモータ駆動装置である。
【００１４】
これにより、モータが過電流以外の要因で異常停止した場合にもモータの異常停止を瞬時に認知することができ、モータへのインバータ出力を停止させることで早期再起動を可能としたモータ駆動装置およびそのモータ駆動装置を具備した貯蔵装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のモータ駆動装置は、過電流以外の要因でもモータ異常停止を瞬時に認知し、モータへのインバータ出力を停止できるため、位置センサを使用しないブラシレスモータの駆動を実現でき、また、小型・低コストで信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【００１６】
また、かかるモータ駆動装置を用いた貯蔵庫は、前記モータ駆動装置を圧縮機の駆動装置とすることができ、その結果、早期再起動を可能としたため、庫内の不冷等に起因した食品の腐敗等のロスを省く信頼性の高い貯蔵装置が得られる。
【００１７】
さらに、かかるモータ駆動装置を用いた貯蔵庫は、前述の如くモータ駆動装置の小型化に伴って貯蔵庫内の容積を大きくすることが可能となり、貯蔵庫の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、交流電源を入力として全波整流する整流回路と、脈動の大きい前記整流回路の出力電圧を入力とするインバータと、前記インバータにより駆動されるブラシレスモータと、前記インバータへの入力電圧と、前記ブラシレスモータに流れるモータ電流と、前記ブラシレスモータに流れるべき値を示すモータ電流指令値とが入力され、前記入力電圧と前記モータ電流に基づいて前記ブラシレスモータの回転位相を推定するとともに、前記ブラシレスモータへの印加電圧の電圧位相を保持して前記インバータを制御する制御部とを備え、前記制御部は前記回転位相と前記印加電圧から前記ブラシレスモータの異常停止を判定することを特徴とするモータ駆動装置である。
【００１９】
かかる構成とすることにより、ブラシレスモータが過電流以外の要因で異常停止した場合にもブラシレスモータの異常停止を瞬時に認知することができる。したがって、信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御部は前記ブラシレスモータへの印加電圧が一定値以下になっても前記モータ電流に基づいて前記ブラシレスモータの推定した回転位相が変化しない状態が一定時間続いたとき、前記ブラシレスモータの異常停止を判定することを特徴とするモータ駆動装置である。
【００２１】
かかる構成とすることにより、ブラシレスモータが過電流以外の要因で異常停止したとき、所定のブラシレスモータの回転位相に対しモータ電流に基づいて推定したブラシレスモータの回転位相が進み過ぎていると誤認識することなく、ブラシレスモータの異常停止を瞬時に認知することができる。したがって、一層の信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御部は前記ブラシレスモータへの印加電圧が一定値以上になっても前記モータ電流に基づいて前記ブラシレスモータの推定した回転位相が変化しない状態が一定時間続いたとき、前記ブラシレスモータの異常停止を判定することを特徴とするモータ駆動装置である。
【００２３】
かかる構成とすることにより、ブラシレスモータが過電流以外の要因で異常停止したとき、所定のブラシレスモータの回転位相に対しモータ電流に基づいて推定したブラシレスモータの回転位相が遅れ過ぎていると誤認識することなく、ブラシレスモータの異常停止を瞬時に認知し、早期再起動を可能とすることができるとともに、ブラシレスモータへの印加電圧の増加から引き起こされる過電流を未然に防止することができる。したがって、一層の信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記制御部が前記ブラシレスモータの異常停止を判定したとき、前記インバータからの出力を停止させることを特徴とするモータ駆動装置である。
【００２５】
かかる構成とすることにより、ブラシレスモータが過電流以外の要因で異常停止したとき、モータへのインバータ出力を停止させた後に早期再起動が可能となる。したがって、位置センサを使用しないブラシレスモータの駆動を実現でき、また、小型・低コストで信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載したモータ駆動装置を具備した貯蔵装置であり、早期再起動を可能としたため、庫内の不冷等に起因した食品の腐敗等のロスを省き貯蔵庫の信頼性を高めることができる。
【００２７】
さらに、かかるモータ駆動装置を用いた貯蔵庫は、前述の如くモータ駆動装置の小型化に伴って貯蔵庫内の容積を大きくすることが可能となりまた回路の小型化により同一外観で食品を収納する庫内の容積を大きくすることができる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。尚、この実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装置のブロック図である。
【００３０】
図１において、交流電源１は商用電源で、日本国内ではＡＣ１００Ｖ、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであり、整流回路２に接続している。整流回路２は、符号３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで示す４個のダイオードをブリッジ接続した整流ダイオード３と、静電容量の小さい平滑用のコンデンサ４で構成され、整流ダイオード３で全波整流した電圧を平滑コンデンサ４に入力する。
【００３１】
インバータ５は、スイッチング素子５ａと逆向きに接続されたダイオード５ｇをセットにした回路を６組用い、これらを３相ブリッジ接続した構成となっている。ここで、前記各スイッチング素子を５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆの符号で示し、ダイオードを５ｇ、５ｈ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｌの符号で示している。なお本実施の形態１では、インバータ５にＦＥＴを使用しているが、ＩＧＢＴあるいはバイポーラトランジスタを用いた構成であっても構わない。
【００３２】
ブラスレスモータ６は、インバータ５の３相出力により駆動される。ブラシレスモータ６の固定子には、３相スター結線された巻線が施され、この巻き方は集中巻であっても、分布巻であっても構わない。またブラシレスモータ６の回転子は、希土類永久磁石を有しており、その配置方法は表面磁石型（ＳＰＭ）でも磁石埋め込み型（ＩＰＭ）であっても構わない。前記また永久磁石は、フェライト系磁石でも希土類系磁石でも構わない。
【００３３】
圧縮要素７は、ブラシレスモータ６の回転子の軸に接続され、冷媒ガスを吸入し、圧縮して吐出する周知の構成からなるものである。このブラシレスモータ６と圧縮要素７とを同一の密閉容器８に収納し、圧縮機９を構成する。
【００３４】
圧縮機９で圧縮された吐出ガスは、凝縮器１０、減圧器１１、蒸発器１２を通って圧縮機９の吸い込みに戻るような冷凍空調システムを構成し、凝縮器１０では放熱が行われ、蒸発器１２では吸熱を行うので、冷却や加熱を行うことができる。
【００３５】
尚、必要に応じて凝縮器１０や蒸発器１２に送風機等を使い、熱交換をさらに促進することもある。また本実施の形態１では、前記冷凍空調システムを、貯蔵装置の一例である冷蔵庫１３に使用した場合で説明しており、冷蔵庫１３の庫内１３ａを蒸発器１２により冷却する構成としている。
【００３６】
また、電流検出回路１４は、インバータの直流部を流れる電流を検出する回路である。なお本実施の形態１では、電流検出回路１４にシャント抵抗１５を用いて検出させる構成としているが、カレントトランスを用いた構成であっても構わない。
【００３７】
回転数設定手段１６は、外気温度やスイッチ入力等による入力情報から、回転数指令やトルク指令などに基づき算出されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を設定することでブラシレスモータ６の運転すべき回転速度を設定するものである。ここで、先の電流指令値に付した「＊」は、駆動用の電流Ｉｄ、Ｉｑと識別するためのもので、具体的な電流値も異なるものである。
【００３８】
第一インバータ制御部１７は、回転数設定手段１６により設定された目標回転数でブラシレスモータ６を駆動するようにインバータの出力を制御する。
【００３９】
尚、第一インバータ制御部１７の構成において、相電流演算部１０７、ｄｑ変換部１０８、ｄ軸ＰＩ制御器１０９、ｑ軸ＰＩ制御器１１０、ＰＷＭ生成部１１１、過電流検出部１１２については、従来技術と全く同じ構成であり詳細な説明は省略する。
【００４０】
ＰＷＭ記憶部１８は、ＰＷＭ生成部１１１にて生成されたＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを一定期間保持しておき、そのときの値をそれぞれＶｕ＿ｚ１、Ｖｖ＿ｚ１、Ｖｗ＿ｚ１とする。第一停止判定部１９は過電流検出部１１２が過電流を検出した場合、または過電流検出部１１２が過電流を検出していないがＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗおよびＰＷＭ記憶部１８が記憶しているＶｕ＿ｚ１、Ｖｖ＿ｚ１、Ｖｗ＿ｚ１と基準ＰＷＭ出力デューティ値Ｖ＿ｍｉｎとの比較、かつＰＷＭ生成部１１１にてＰＷＭ出力デューティ値を生成するために必要なモータ電流と、その時にブラシレスモータに印加した電圧値と、ブラシレスモータの抵抗値とインダクタンス等のモータ定数を用い、電圧方程式に基づく位相推定計算式により推定したモータのロータ回転位相Δθと基準のモータのロータ回転位相Δθ０との比較によりモータが停止していると判断した場合に、ＰＷＭ生成部１１１へＰＷＭ出力デューティを生成することを停止させるとともに回転数設定手段１６へ回転数指令を停止させる。第一タイマ２０は第一停止判定部１９がモータの停止を判断するためのカウントを行うタイマである。
【００４１】
以上の構成において、図１、図２、図３および図４を用いて、以下その動作を説明する。
【００４２】
図２は本実施の形態１におけるモータ駆動装置の動作フローチャート、図３は本実施の形態１におけるＰＷＭ信号動作を示すタイミングチャート、図４は本実施の形態１におけるセンサレス制御のモータモデルをあらわす図である。
【００４３】
尚、ここでは、図３においては、１キャリアでのインバータＰＷＭ信号動作出力パターンのうちインバータ出力Ｕ上相ＯＮおよびＯＦＦ、Ｕ下相ＯＦＦおよびＯＮのパターンを挙げているが他のパターンについても同様とする。また、図４においても、ＰＷＭ出力デューティ値ＶｕとＰＷＭ記憶部１８が記憶しているＶｕ＿ｚ１のいずれも基準デューティ値Ｖ＿ｍｉｎの値よりも小さいときのパターンを挙げているが他のパターンについても同様とする。
【００４４】
図２のフローチャートにおいて、ＳＴＥＰ１００では、第一インバータ制御部１７はブラシレスモータ６が駆動中でなければＳＴＥＰ１００へ帰還し回転数設定手段１６から回転数指令が出されるまで待機し、回転数設定手段１６から回転数指令が出されるとブラシレスモータ６が駆動中とみなしＳＴＥＰ１０１へ進む。
【００４５】
ＳＴＥＰ１０１では、第一停止判定部１９により過電流検出部１１２が過電流を検出したと判定した場合ＳＴＥＰ１０６へ進み、過電流検出部１１２が過電流を検出していないと判定した場合ＳＴＥＰ１０２へ進む。
【００４６】
ＳＴＥＰ１０２では、第一停止判定部１９によりＰＷＭ記憶部１８が記憶している１キャリア前のＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ＿ｚ１、Ｖｖ＿ｚ１、Ｖｗ＿ｚ１と基準デューティ値Ｖ＿ｍｉｎとを比較し、いずれも基準デューティ値Ｖ＿ｍｉｎ以上であればＳＴＥＰ１０７へ進み、いずれか一つでも小さければＳＴＥＰ１０３へ進む。ここで、本実施の形態１においてはＶｕ＿ｚ１のみＶｕ＿ｚ１＜Ｖ＿ｍｉｎの状態とする。
【００４７】
ＳＴＥＰ１０３では、第一停止判定部１９によりＰＷＭ生成部１１１にて生成された現在のＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと基準デューティ値Ｖ＿ｍｉｎとを比較し、いずれも基準デューティ値Ｖ＿ｍｉｎ以上であればＳＴＥＰ１０７へ進み、いずれか一つでも小さければＳＴＥＰ１０４へ進む。ここで、本実施の形態１においてはＶｕのみＶｕ＜Ｖ＿ｍｉｎの状態とする。このＳＴＥＰ１０２およびＳＴＥＰ１０３における本実施の形態１での状態（Ｖｕ＿ｚ１＜Ｖ＿ｍｉｎかつＶｕ＜Ｖ＿ｍｉｎ）を、図３のＰＷＭ信号動作を示すタイミングチャートにて示す。
【００４８】
ＳＴＥＰ１０４では、第一停止判定部１９により基準のモータのロータ回転位相Δθ０に対し、ＰＷＭ生成部１１１にてＰＷＭ出力デューティ値を生成するために必要なモータ電流と、その時にブラシレスモータに印加した電圧値と、ブラシレスモータの抵抗値とインダクタンス等のモータ定数を用い、電圧方程式に基づく位相推定計算式により推定したモータのロータ回転位相Δθが遅れている場合ＳＴＥＰ１０７へ進み、進んでいる場合はＳＴＥＰ１０５へ進む。このＳＴＥＰ１０４における状態を、図４のセンサレス制御のモータモデルをあらわす図にて示す。ここで、本実施の形態１での状態は、基準のモータのロータ回転位相Δθ０に対し推定したモータのロータ回転位相Δθが進んでいる状態となる。
【００４９】
ＳＴＥＰ１０５では、第一タイマ２０により任意の設定時間（本実施の形態１においてはｔ１ｓｅｃ）経過したかを判定し、経過していなければＳＴＥＰ１０７へ進み、経過しているとＳＴＥＰ１０６へ進む。
【００５０】
ＳＴＥＰ１０６では、第一停止判定部１９によりＰＷＭ生成部１１１のＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの生成を停止させることでインバータ５からブラシレスモータ６への出力を停止させる、および回転数設定手段１６へ回転数指令を停止させＳＴＥＰ１００へ帰還する。
【００５１】
ＳＴＥＰ１０７では、ＰＷＭ記憶部１８によりＰＷＭ生成部１１１にて生成された現在のＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを、１キャリア前に記憶させたＰＷＭ出力デューティ値から更新させ、そのときの値をそれぞれＶｕ＿ｚ１、Ｖｖ＿ｚ１、Ｖｗ＿ｚ１とした後ＳＴＥＰ１００へ帰還する。
【００５２】
以上のように本実施の形態１においては、基準ＰＷＭ出力デューティ値Ｖ＿ｍｉｎとの比較、かつ基準のモータのロータ回転位相Δθ０との比較、およびタイムセーフから、ブラシレスモータ６が過電流以外の要因でも、所定のブラシレスモータの回転位相に対しモータ電流に基づいて推定したブラシレスモータの回転位相が進み過ぎていると誤認識することなく異常停止であることの判断が可能となり、ブラシレスモータの異常停止を瞬時に認知することができる。したがって、信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【００５３】
また、ブラシレスモータの異常停止を判定したとき、前記インバータからの出力を停止させ、および回転数設定手段にも停止したことを早期に送信することが可能となり、ブラシレスモータが過電流以外の要因で異常停止したときにもモータへのインバータ出力を停止させた後の早期再起動が可能となる。
【００５４】
したがって、位置センサを使用しないブラシレスモータの駆動を実現でき、また、小型・低コストで信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【００５５】
また、上述のモータ駆動装置を冷蔵庫に適用することで、モータの異常停止およびその検知の遅れに起因する庫内の不冷、および食品の腐敗等の無駄を省くことができ、さらに、回路の小型化により同一外観でも庫内の食品収納部容積を大きくすることができ、庫内容積効率の高い冷蔵庫が提供できる。
【００５６】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２におけるモータ駆動装置のブロック図である。
【００５７】
なお、図５中の構成部品において図１と同じ構成については、既に説明しているので省略する。
【００５８】
図５において、第二インバータ制御部２１は、回転数設定手段１６により設定された目標回転数でブラシレスモータ６を駆動するようにインバータの出力を制御する。
【００５９】
尚、第二インバータ制御部２１の構成において、相電流演算部１０７、ｄｑ変換部１０８、ｄ軸ＰＩ制御器１０９、ｑ軸ＰＩ制御器１１０、ＰＷＭ生成部１１１、過電流検出部１１２については、従来技術と全く同じ構成であり詳細な説明は省略する。また、ＰＷＭ記憶部１８についても実施の形態１と全く同じ構成であり詳細な説明は省略する。
【００６０】
第二停止判定部２２は過電流検出部１１２が過電流を検出した場合、または過電流検出部１１２が過電流を検出していないがＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗおよびＰＷＭ記憶部１８が記憶しているＶｕ＿ｚ１、Ｖｖ＿ｚ１、Ｖｗ＿ｚ１と基準ＰＷＭ出力デューティ値Ｖ＿ｍａｘとの比較、かつＰＷＭ生成部１１１にてＰＷＭ出力デューティ値を生成するために必要なモータ電流と、その時にブラシレスモータに印加した電圧値と、ブラシレスモータの抵抗値とインダクタンス等のモータ定数を用い、電圧方程式に基づく位相推定計算式により推定したモータのロータ回転位相Δθと基準のモータのロータ回転位相Δθ１との比較によりモータが停止していると判断した場合に、ＰＷＭ生成部１１１へＰＷＭ出力デューティを生成することを停止させるとともに回転数設定手段１６へ回転数指令を停止させる。第二タイマ２３は第二停止判定部２２がモータの停止を判断するためのカウントを行うタイマである。
【００６１】
以上の構成において、図５、図６、図７および図８を用いて、以下その動作を説明する。
【００６２】
図６は本実施の形態２におけるモータ駆動装置の動作フローチャート、図７は本実施の形態２におけるＰＷＭ信号動作を示すタイミングチャート、図８は本実施の形態２におけるセンサレス制御のモータモデルをあらわす図である。
【００６３】
尚、ここでは、図７においては、１キャリアでのインバータＰＷＭ信号動作出力パターンのうちインバータ出力Ｕ上相ＯＮおよびＯＦＦ、Ｕ下相ＯＦＦおよびＯＮのパターンを挙げているが他のパターンについても同様とする。また、図８においても、ＰＷＭ出力デューティ値ＶｕとＰＷＭ記憶部１８が記憶しているＶｕ＿ｚ１のいずれも基準デューティ値Ｖ＿ｍａｘの値よりも大きいときのパターンを挙げているが他のパターンについても同様とする。
【００６４】
図６のフローチャートにおいて、ＳＴＥＰ１００では実施の形態１通りである。
【００６５】
ＳＴＥＰ１０１では、第二停止判定部２２により過電流検出部１１２が過電流を検出したと判定した場合ＳＴＥＰ１０６へ進み、過電流検出部１１２が過電流を検出していないと判定した場合ＳＴＥＰ２０２へ進む。
【００６６】
ＳＴＥＰ２０２では、第二停止判定部２２によりＰＷＭ記憶部１８が記憶している１キャリア前のＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ＿ｚ１、Ｖｖ＿ｚ１、Ｖｗ＿ｚ１と基準デューティ値Ｖ＿ｍａｘとを比較し、いずれも基準デューティ値Ｖ＿ｍａｘ以下であればＳＴＥＰ１０７へ進み、いずれか一つでも大きればＳＴＥＰ２０３へ進む。ここで、本実施の形態２においてはＶｕ＿ｚ１のみＶｕ＿ｚ１＞Ｖ＿ｍａｘの状態とする。
【００６７】
ＳＴＥＰ２０３では、第二停止判定部２２によりＰＷＭ生成部１１１にて生成された現在のＰＷＭ出力デューティ値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと基準デューティ値Ｖ＿ｍａｘとを比較し、いずれも基準デューティ値Ｖ＿ｍａｘ以下であればＳＴＥＰ１０７へ進み、いずれか一つでも大きければＳＴＥＰ２０４へ進む。ここで、本実施の形態２においてはＶｕのみＶｕ＞Ｖ＿ｍａｘの状態とする。このＳＴＥＰ２０２およびＳＴＥＰ２０３における本実施の形態２での状態（Ｖｕ＿ｚ１＞Ｖ＿ｍａｘかつＶｕ＞Ｖ＿ｍａｘ）を、図７のＰＷＭ信号動作を示すタイミングチャートにて示す。
【００６８】
ＳＴＥＰ２０４では、第二停止判定部２２により基準のモータのロータ回転位相Δθ１に対し、ＰＷＭ生成部１１１にてＰＷＭ出力デューティ値を生成するために必要なモータ電流と、その時にブラシレスモータに印加した電圧値と、ブラシレスモータの抵抗値とインダクタンス等のモータ定数を用い、電圧方程式に基づく位相推定計算式により推定したモータのロータ回転位相Δθが進んでいる場合ＳＴＥＰ１０７へ進み、遅れている場合はＳＴＥＰ２０５へ進む。このＳＴＥＰ２０４における状態を、図８のセンサレス制御のモータモデルをあらわす図にて示す。ここで、本実施の形態２での状態は、基準のモータのロータ回転位相Δθ１に対し推定したモータのロータ回転位相Δθが遅れている状態となる。
【００６９】
ＳＴＥＰ２０５では、第二タイマ２３により任意の設定時間（本実施の形態２においてはｔ２ｓｅｃ）経過したかを判定し、経過していなければＳＴＥＰ１０７へ進み、経過しているとＳＴＥＰ１０６へ進む。
【００７０】
ＳＴＥＰ１０６、およびＳＴＥＰ１０７では実施の形態１通りである。
【００７１】
以上のように本実施の形態２においては、基準ＰＷＭ出力デューティ値Ｖ＿ｍａｘとの比較、かつ基準のモータのロータ回転位相Δθ１との比較、およびタイムセーフから、ブラシレスモータ６が過電流以外の要因でも、所定のブラシレスモータの回転位相に対しモータ電流に基づいて推定したブラシレスモータの回転位相が遅れ過ぎていると誤認識することなく異常停止であることの判断が可能となり、ブラシレスモータの異常停止を瞬時に認知することができるとともに、ブラシレスモータへの印加電圧の増加から引き起こされる過電流を未然に防止することができる。したがって、一層の信頼性の高いモータ駆動装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように本発明のモータ駆動装置は、過電流以外の要因でも異常停止であることの判断が可能な手段を備えたことで、ブラシレスモータの異常停止時時における無駄なインバータ出力を抑制し、装置の故障を防止でき、しかも小型化、低コスト化が図れ、且つ高い信頼性を確保できる。したがって、ＡＶ機器（特に小型機器）等のモータが非常に小さくてセンサをつけることが困難な機器あるいは回路を非常に小型化したい機器等の用途に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装置の動作フローチャート
【図３】本発明の実施の形態１におけるＰＷＭ信号動作を示すタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態１におけるセンサレス制御のモータモデルをあらわす図
【図５】本発明の実施の形態２におけるモータ駆動装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態２におけるモータ駆動装置の動作フローチャート
【図７】本発明の実施の形態２におけるＰＷＭ信号動作を示すタイミングチャート
【図８】本発明の実施の形態２におけるセンサレス制御のモータモデルをあらわす図
【図９】従来のモータ駆動装置のブロック図
【符号の説明】
【００７４】
１    交流電源
２    整流回路
３    整流ダイオード
５    インバータ
６    ブラシレスモータ
１３  冷蔵庫
１７  第一インバータ制御部
１９  第一停止判定部
２１  第二インバータ制御部
２２  第二停止判定部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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