(57)【要約】【課題】回転子の極数が変更となった場合においても、機器内の回転数検出回路の変更をともなわずに、精度良く回転数を検出することができる無刷子電動機を提供することを目的としている。【解決手段】極数Ｐａの回転子１０、１回転あたりに出力される回転数パルス信号の出力回数と極数Ｐｂの回転子１回転あたりに出力されるＳａ２、Ｓｂ２の出力回数を同一としたものであり、より具体的には、位置検出器２１、２３および２５より直接出力される回転数パルス信号Ｓａ１、Ｓａ２の出力回数にＰａ／Ｐｂで決定される係数を掛け合わせた回数、出力することとしたものである。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子鉄心に装着した永久磁石が固定子内部または外周で回転し、前記永久磁石の磁束を位置検出器により検出するとともに、前記検出結果に基づき回転数パルス信号を出力し、位置検出が行われる極数Ｐｂの回転子を有する無刷子電動機において、極数Ｐａの回転子１回転あたりに出力される回転数パルス信号の出力回数を基準出力回数としたとき、極数Ｐｂの回転子１回転あたりに出力される回転数パルス信号の出力回数を前記基準出力回数としたことを特徴とする無刷子電動機。
【請求項２】
極数がＰｂである回転子１回転あたりに出力される回転数パルス信号の出力回数は、位置検出器より直接出力される回転数パルス信号の出力回数に、
Ｐａ／Ｐｂ
で決定される係数を掛け合わせた回数、出力することで、極数Ｐｂの回転子１回転あたりに出力される回転数パルス信号の出力回数を基準出力回数とすることを特徴とする請求項１に記載の無刷子電動機。
【請求項３】
回転子の極数Ｐａと、固定子のスロット数Ｍａの関係が、
Ｐａ：Ｍａ＝２ｎ：３ｎ（ｎは整数）
である無刷子電動機における前記回転子１回転あたりの回転数パルス信号の出力回数を基準出力回数としたことを特徴とする請求項２に記載の無刷子電動機。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無刷子電動機を搭載した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、例えば空調機器、燃焼用ファン無刷子電動機を搭載した給湯機、空気清浄機または複写機、プリンタその他の情報機器に使用される無刷子電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種機器において、長寿命、高信頼性、速度制御の容易さ等の要請は大きく、このためこれに搭載される電動機として、無刷子電動機が用いられることが多くなっている。
【０００３】
図１０は、近年一般に広く用いられている回転子の極数が８極である無刷子電動機の制御装置の回路構成図であり、図１１は図１０に示す同装置各部の信号波形を示している。
【０００４】
図１０に示す制御装置では、円周方向にＮ極とＳ極を交互に８極備えた回転子１１０の回転位置を、ホール素子等からなる３個の位置検出器１２１、１２３および１２５で検出する。この位置検出信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗを用いて位置検出信号処理器１３０で信号の処理を行い、２種類の内部回転数パルス信号を生成する。一つは、３個の内の１個の位置検出器の位置検出信号をそのまま出力する信号であり、回転子の極数が８であるので、１回転あたり４パルス出力される。他の一つは、３個の位置検出器の位置検出信号を合成して出力する信号であり、１回転あたり１２パルスである。これらの信号のいずれか一つを回転数パルス信号出力器が回転数パルス信号Ｓとして外部へと出力する。
【０００５】
そして、これらの回転数パルス信号を出力する電動機を搭載した機器では、この回転数パルス出力信号を電動機の回転数検出に利用している。
【０００６】
また、各種機器において低振動、低騒音の実現は重要な課題であり、これを解決するために、機器において振動等の発生源となる電動機の低振動、低騒音化への要請も大きなものとなっている。
【０００７】
このような状況下で上記要請を満たすために、固定子は従来のままで、回転子の極数を変更、例えば、８極から１４極とし、長寿命、高信頼性、速度制御の容易さ等の特徴を活かしたまま、コギングトルク低減により低振動、低騒音を図ろうとしているものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭６２−１１０４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、例えば、上記１４極の回転子を有する無刷子電動機の回転数を、３個の位置検出器で検出するとともに、この位置検出信号を用いて位置検出信号処理器で信号の処理を行い、２種類の内部回転数パルス信号を生成し、これらの信号のいずれか一つを回転数パルス信号出力器が回転数パルス信号として外部へと出力するとすれば、その出力回数は１回転あたり７パルスまたは２１パルスとなる。これは、例えば、従来多く採用されている８極の場合の出力回数と相違している。
【０００９】
すなわち、制御装置の位置検出器が出力する位置検出信号に基づき位置検出信号処理機で処理を行い生成される回転数パルス信号により無刷子電動機の回転数を検出していた機器では、回転子の極数が変更となると、機器内の回転数検出回路を変更しなければならな
かった。
【００１０】
本発明は、回転子の極数が変更となった場合においても、機器内の回転数検出回路の変更をともなわずに、精度良く回転数を検出することができる無刷子電動機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の無刷子電動機は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、極数Ｐａの回転子１回転あたりに出力される回転数パルス信号の出力回数と極数Ｐｂの回転子１回転あたりに出力される回
転数パルス信号の出力回数を同一としたものであり、より具体的には、位置検出器より直接出力される回転数パルス信号の出力回数にＰａ／Ｐｂで決定される係数を掛け合わせた回数、出力することとしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無刷子電動機駆動装置によれば、無刷子電動機を搭載する機器内の回転数検出回路を変更することなく簡単に他の極数の無刷子電動機と置き換えができ、低騒音、低振動を実現する無刷子電動機を提供できる。
【００１３】
また、低振動であることは回転むらも本質的に少なく、より高精度な制御の実現が可能となり、機器全体の性能向上に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本願の請求項１に係る発明は、回転子鉄心に装着した永久磁石が固定子内部または外周で回転し、前記永久磁石の磁束を位置検出器により検出するとともに、前記検出結果に基づき回転数パルス信号を出力し、位置検出が行われる極数Ｐｂの回転子を有する無刷子電動機において、極数Ｐａの回転子が１回転あたりに出力する回転数パルス信号の出力回数を基準出力回数としたとき、極数Ｐｂの回転子１回転あたりに出力される回転数パルス信号の出力回数を前記基準出力回数としたことを特徴とする無刷子電動機であり、極数に係りなく所定の回転数における回転数パルス信号の出力回数を同一となる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、極数がＰｂである回転子１が回転あたりに出力する回転数パルス信号の出力回数は、位置検出器より直接出力される回転数パルス信号の出力回数に、Ｐａ／Ｐｂで決定される係数を掛け合わせた回数、出力することで、極数Ｐｂの回転子が１回転あたりに出力する回転数パルス信号の出力回数を基準出力回数とすることを特徴とする請求項１に記載の無刷子電動機であり、極数に係りなく所定の回転数における回転数パルス信号の出力回数を同一とすることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、回転子の極数Ｐａと、固定子のスロット数Ｍａの関係が、
Ｐａ：Ｍａ＝２ｎ：３ｎ（ｎは整数）
である無刷子電動機における前記回転子１回転あたりの回転数パルス信号の出力回数を基準出力回数としたことを特徴とする請求項２に記載の無刷子電動機である。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無刷子電動機を搭載したことを特徴とする機器であり、本体の低騒音、低振動を実現した機器を提供できる。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の一具体例として、例えば、回転子の極数が１４である無刷子電動機について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１において、１４極に着磁された回転子１０の回転位置を、ホール素子などで構成される位置検出器２１、２３および２５で検出している。これらの位置検出器２１等は、回転子１０のＮ極またはＳ極を検出し、ＨｉまたはＬｏを繰り返す信号Ｈｕ、ＨｖまたはＨｗを出力する。
【００２０】
この位置検出信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗを用いて位置検出信号処理器３０で信号の処理を行い、図２に示すような２種類の内部回転数パルス信号Ｓａ１、Ｓｂ１を生成する。Ｓａ１は、３個の内の１個の位置検出器の位置検出信号をそのまま出力する信号であり、回転子の極数が１４であるので、１回転あたり７パルスとなっている。Ｓｂ１は、３個の位置検出器の位置検出信号を合成して出力する信号であり、例えば、２個の位置検出器がＨｉであれば出力をＨｉとし、１個のみ位置検出器がＨｉであればＬｏを出力する。これにより１回転あたり２１パルスとなる。
【００２１】
ここで、８極の回転子が１回転あたりに出力する４パルスまたは１２パルスの回転数パルス信号を基準出力回数とした場合、１回転あたり７パルスまたは２１パルス出力される内部回転数パルス信号Ｓａ１、Ｓｂ１に周波数変換器４０で、８／１４（極）の係数を掛け合わせた出力回数に周波数変換し、１回転あたり４パルスまたは１２パルスとしたのが、図２に示すＳａ２、Ｓｂ２である。そして、１４極の回転子１０を有する無刷子電動機においても、これらＳａ２、Ｓｂ２のいずれかを回転数パルス信号出力器５０が回転数パルス信号Ｓとして外部へと出力する。
【００２２】
なお、上記説明では、極数が１４極である回転子１０で、８極である回転子と同一の出力回数となるような出力をする無刷子電動機の制御装置について記載したが、その他の極数の回転子が１回転あたりに出力する回転数パルス信号を基準出力回数とし、別の極数の回転子の１回転あたりの回転数パルス信号の出力回数と同一とすることも可能であり、その場合は両者の極数比により求められる係数を掛け合わせればよい。すなわち、これにより無刷子電動機の回転数検出回路を有する機器の仕様に関係なく、自由に無刷子電動機の回転子極数を決め、無刷子電動機を高性能とすることが可能である。
【００２３】
また、内部にて回転数パルス信号を生成した後、周波数変換し、出力器にて出力する装置について説明したが、直接４パルスまたは１２パルスを生成しても良いことは記載するまでもない。
【実施例２】
【００２４】
上記実施例に係る無刷子電動機を搭載した応用機器について図３〜９に示す。このような機器にはその内部に駆動部を有しており、これを本発明の無刷子電動機３０１〜３０８で駆動している。
【００２５】
例えば、図３に示す空調機器では、室内機および室外機のファン、図４に示すガス給湯器では燃焼のために用いる空気送風用のファン、図５に示す空気清浄機では空気吸込用のファン、また、図６に示すプリンタ若しくは図７に示す複写機では、用紙排出用等に用いられる回転部、さらに図８に示すＤＶＤ等その他の光メディア機器若しくは図９に示すハードディスク機器の記録媒体を回転させている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
特に、低振動および低騒音が要求される電気機器に搭載される無刷子電動機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例における無刷子電動機の制御装置の回路構成図
【図２】本発明の実施例における無刷子電動機の制御装置の動作を説明する図
【図３】空調機器の構造を示す構成図
【図４】給湯機の構造を示す構成図
【図５】空気清浄機の構造を示す構成図
【図６】プリンタの構造を示す構成図
【図７】複写機の構造を示す構成図
【図８】光メディア機器の構造を示す構成図
【図９】ハードディスク機器の構造を示す構成図
【図１０】従来技術における無刷子電動機の制御装置の回路構成図
【図１１】従来技術における無刷子電動機の制御装置の動作を説明する図
【符号の説明】
【００２８】
１０  回転子
２１、２３、２５  位置検出器
３０  位置検出信号処理器
４０  周波数変換器
５０  回転数パルス信号出力器
【図１】
2005204432.tif 000003
【図２】
2005204432.tif 000004
【図３】
2005204432.tif 000005
【図４】
2005204432.tif 000006
【図５】
2005204432.tif 000007
【図６】
2005204432.tif 000008
【図７】
2005204432.tif 000009
【図８】
2005204432.tif 000010
【図９】
2005204432.tif 000011
【図１０】
2005204432.tif 000012
【図１１】
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