(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と前記直流電圧の大きさを制御するチョッパ回路とを備えたコンバータ回路と、前記コンバータ回路から受電した直流電圧を交流電圧に変換してモータに出力するインバータ回路と、前記チョッパ回路のスイッチング動作を制御するコンバータ制御回路と、前記インバータ回路のスイッチング動作を制御しモータを駆動するインバータ制御回路と、前記コンバータ制御回路と前記インバータ制御回路を制御する制御信号を発生する制御回路とを備えたモータ制御装置において、
前記制御回路は、前記コンバータ制御回路を制御する制御信号と前記インバータ制御回路を制御する制御信号を出力する１つの出力ポートを備え、
前記１つの出力ポートを前記コンバータ制御回路と、インバータ制御回路に選択的に接続して出力ポートから出力される制御信号を振り分ける切り替え回路と、前記出力ポートと切り替え回路の間に介在させた信号レベル規定回路とを設け、
前記切り替え回路は、前記制御回路が算出した前記インバータ回路の通流率が１００％未満の場合は、前記制御回路を前記インバータ回路のＰＷＭ制御に切り替え、前記制御回路が算出した前記インバータ回路の通流率が１００％以上の場合には、前記制御回路を前記コンバータ回路のＰＡＭ制御に切り替え、前記通流率を１００％にしたまま、前記コンバータ回路の出力電圧を制御させることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記出力ポートはパルス信号を出力可能なポートであることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項１において、前記切り替え回路における切り替え時の前記制御信号の変動を抑制する回路を設けたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１において、前記切り替え回路における切り替え時の前記直流電圧の変動を抑制する回路を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１において、前記切り替え回路の後段にディジタル／アナログ変換器を設けたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
請求項１において、前記制御信号の切り替え回路の後段にコンデンサを備えた積分回路を設けたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項７】
請求項１において、前記信号レベル規定回路は、前記制御回路の出力ポートから出力される制御信号に応動して所定の電圧を出力するスイッチング素子を備えたことを特徴としたモータ制御装置。
【請求項８】
請求項１において、前記制御回路は、１つの出力ポートから前記コンバータ制御回路に対する制御信号と前記インバータ制御回路に対する制御信号を選択的に出力するマイコンであることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項９】
請求項１において、前記制御回路は、１つの出力ポートから前記コンバータ制御回路に対する制御信号と前記インバータ制御回路に対する制御信号を選択的に出力するハイブリッドＩＣであることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の１項に記載したモータ制御装置によって運転制御されるモータを動力源とする圧縮機を使用して構成したことを特徴とする空調機。
【請求項１１】
請求項１〜９の１項に記載したモータ制御装置によって運転制御されるモータを動力源とする送風機を使用して構成したことを特徴とする空調機。
【請求項１２】
請求項１に記載のモータ制御回路において、
前記コンバータ制御回路を制御する制御信号はディジタル信号であって、前記コンバータ制御回路の前段に、前記ディジタル信号をアナログ信号に変換して前記コンバータ制御回路に入力するディジタル／アナログ変換器を設けたことを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源電圧を整流して所望の直流電圧に変換するコンバータ回路と該コンバータ回路から出力される直流電圧を交流電圧に変換してモータを付勢するインバータ回路を組み合わせたモータ制御装置及び該モータ制御装置によって運転制御されるモータを動力源とする空調機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交流電源電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路を備えた電源回路とモータ駆動回路を組み合わせてモータの運転制御を行うモータ制御装置として特開平6-105563号公報に記載された装置がある。この装置は、電源電流の高調波成分の抑制と直流電圧の制御を行う昇圧チョッパ回路を用いた力率改善形コンバータ回路と、モータを駆動するインバータ回路を備え、低負荷時は直流電圧を力率改善を行える最低電圧値に制御し、インバータ回路によるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によってモータの速度制御を行い、高負荷時には、インバータ回路の通流率を１００％に制御し、コンバータ回路によるＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）制御によって直流電圧の大きさを制御してモータの速度制御を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来装置の方式では、モータの速度制御を実現するために、インバータ回路によるＰＷＭ制御とコンバータ回路によるＰＡＭ制御の２種類の制御をそれぞれ別個に行っていた。そのため、制御回路（マイコン）は、速度偏差から少なくとも２種類の異なった演算を行なうことが必要であり、制御信号を出力する２つの出力ポートが必要であり、従って、出力ポートが１つしか使用できないような制御回路或いは演算速度の遅い制御回路では実施することができなかつた。
【０００４】
本発明の１つの目的は、前記した従来技術の欠点をなくし、１つのＰＷＭ出力ポートから出力する制御信号によってインバータ回路とコンバータ回路を安定に制御し、モータを円滑に制御することができるモータ制御装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、出力ポートの少ない安価な制御回路（マイコンやハイブリッドＩＣなど）を使用して構成したモータ制御装置により運転制御されるモータを使用した空調機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と前記直流電圧の大きさを制御するチョッパ回路とを備えたコンバータ回路と、前記コンバータ回路から受電した直流電圧を交流電圧に変換してモータに出力するインバータ回路と、前記チョッパ回路のスイッチング動作を制御するコンバータ制御回路と、前記インバータ回路のスイッチング動作を制御しモータを駆動するインバータ制御回路と、前記コンバータ制御回路と前記インバータ制御回路を制御する制御信号を発生する制御回路とを備えたモータ制御装置において、前記制御回路は、前記コンバータ制御回路を制御する制御信号と前記インバータ制御回路を制御する制御信号を出力する１つの出力ポートを備え、前記１つの出力ポートを前記コンバータ制御回路と、インバータ制御回路に選択的に接続して出力ポートから出力される制御信号を振り分ける切り替え回路と、前記出力ポートと切り替え回路の間に介在させた信号レベル規定回路とを設け、前記切り替え回路は、前記制御回路が算出した前記インバータ回路の通流率が１００％未満の場合は、前記制御回路を前記インバータ回路のＰＷＭ制御に切り替え、前記制御回路が算出した前記インバータ回路の通流率が１００％以上の場合には、前記制御回路を前記コンバータ回路のＰＡＭ制御に切り替え、前記通流率を１００％にしたまま、前記コンバータ回路の出力電圧を制御させるようにして、達成される。
【０００７】
また、前記切り替え回路とコンバータ制御回路の間には積分回路を介在させることにより切り替え時の制御信号の変動を軽減して円滑な切り替え制御を実現する。
【０００８】
また、このようなモータ制御装置により運転制御されるモータを動力源とする圧縮機や送風機を使用することにより安価で制御性に優れた空調機を実現する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明になるモータ制御装置の一実施形態を図１〜図７を用いて説明する。
【００１０】
図１はモータ制御装置の構成を示すもので、整流回路２ａと昇圧チョッパ回路２ｂと平滑コンデンサ２ｃを用いて交流電源１からの入力電流の波形整形と直流電圧の大きさを制御するコンバータ回路２と、直流電圧を希望するパルス幅の交流電圧に変換してブラシレス直流モータ４に供給するインバータ回路３と、速度指令に応じて前記ブラシレス直流モータ４の制御処理を行う制御回路(ワンチップマイコンまたはハイブリッドＩＣ)５と、この制御回路５のＰＷＭ出力ポート５０５から出力されるＰＷＭ信号形態の制御信号をコンバータ制御回路７とインバータ制御回路８に選択的に伝送するための切り替え回路６と、前記制御回路５のＰＷＭ出力ポート５０５から出力されるＰＷＭ信号形態の制御信号のレベルが伝送系統及び周辺回路に影響されて変動しないように規定レベルに規制する信号レベル規定回路９と、切り替え回路６の後段に接続されて前記制御信号（ディジタル信号）をアナログ信号形態の制御信号に変換し、且つこのアナログ信号形態の制御信号の急激な変動を抑制して前記コンバータ制御回路７に供給するための積分回路１０を備えている。
【００１１】
前記コンバータ回路２は、交流電源１から供給される交流電圧を整流回路２ａで整流し、リアクトル，ダイオード及びトランジスタにより構成した昇圧チョッパ回路２ｂによって昇圧する。この昇圧チョッパ回路２ｂは、トランジスタをオンすることによってリアクトルに電流を流してエネルギーを蓄積した後に該トランジスタをオフすることで入力電流を直流出力側に強制的に流して直流電圧を昇圧するように動作する。平滑用コンデンサ２ｃは、昇圧チョッパ回路２ｂから供給される電圧を平滑して安定した直流電圧にする。この昇圧チョパ回路２ｂは、トランジスタのオンとオフの時間比を正弦波状に制御することにより入力電力の力率を改善すると共に直流電圧を任意の大きさに制御する機能を備える。
【００１２】
前記ブラシレス直流モータ４を付勢するインバータ回路３は、前記コンバータ回路２の平滑用コンデンサ２ｃから供給される任意の大きさの直流電圧をパルス幅変調し、任意の振幅と周波数の交流電圧を前記ブラシレス直流モータ４に供給して該モータ４を運転制御する。
【００１３】
前記制御回路５は、条件に応じてコンバータスタート／ストップ信号をコンバータ制御回路７に出力し、コンバータ回路２の運転／停止を制御する。また、ＰＷＭ出力ポート５０５からは、インバータ制御回路８に供給するためのインバータ通流率信号と、コンバータ制御回路７に供給するための補正直流電圧制御信号とを運転条件に応じて切り替えて出力し、回転速度が速度指令値と一致するようにブラシレス直流モータ４を速度制御すべくコンバータ制御回路７とインバータ制御回路８を制御する。
【００１４】
この制御回路５の詳細については、図２を参照して説明する。
【００１５】
図２は、制御回路５の機能ブロックを示している。この制御回路５はワンチップマイコンによって構成され、ブラシレス直流モータ４の回転子の回転位置検出及び回転速度検出を行う速度検出部５０１と、回転速度検出信号と速度指令値に基づいて速度偏差を算出して速度偏差信号を出力すると共にインバータ回路３の通流率を算出してインバータ通流率信号を出力する速度制御部５０２と、この速度制御部５０２から出力されるインバータ通流率信号に基づいて直流電圧指令値を算出し、更に直流電圧と直流電圧指令値から補正直流電圧を算出する直流電圧制御部５０３と、速度偏差信号とインバータ通流率信号と補正直流電圧値に基づいて、インバータ通流率信号と補正直流電圧値の何れの制御信号をＰＷＭ出力ポート５０５から出力するかを判定する切り替え判定部５０４と、この切り替え判定部５０４での判定結果に従って、前記インバータ通流率信号と前記補正直流電圧信号の一方を前記ＰＷＭ出力ポート５０５から制御信号として出力させる切り替え部５０６を備える。
【００１６】
前記速度検出部５０１は、前記ブラシレス直流モータ４の誘起電圧に基づいて回転子の磁極位置を算出し、インバータ制御回路８に供給する位置検出信号を生成する。また、算出した位置検出信号に基づいて速度演算を行い、速度制御部５０２と切り替え判定部５０４に供給する速度検出信号を生成する。
【００１７】
前記速度制御部５０２は、前記速度検出部５０１からの速度検出信号及び外部からの速度指令に基づいて速度偏差を算出し、この速度偏差が零になるようにインバータ通流率指令値を算出し、切り替え判定部５０４に供給する速度偏差信号と、直流電圧制御部５０３とインバータ制御回路８に供給するインバータ通流率信号を生成する。
【００１８】
前記直流電圧制御部５０３は、前記速度制御部５０２から供給されるインバータ通流率信号と、前記コンバータ回路２における平滑用コンデンサ２ｃの電圧を検出した直流電圧値信号とを入力し、インバータ通流率信号の値から直流電圧指令値を所定の幅だけ増減し、直流電圧値と直流電圧指令値に基づいた補正直流電圧値を算出して切り替え判定部５０４とコンバータ制御回路７に供給する補正直流電圧値信号を生成する。
【００１９】
前記切り替え判定部５０４は、速度偏差とインバータ通流率と補正直流電圧値に基づいて、インバータ通流率信号と補正直流電圧値信号の何れの信号をＰＷＭ出力ポート５０５から出力するかを判定し、通流率１００％未満のときには速度制御部５０２からのインバータ通流率信号をＰＷＭ出力ポート５０５から出力し、通流率１００％以上のときには直流電圧制御部５０３からの補正直流電圧値信号をＰＷＭ出力ポート５０５から出力するように切り替え部５０６を制御する。
【００２０】
前記切り替え回路６は、制御回路５のＰＷＭ出力ポート５０５から出力された制御信号を切り替え判定部５０４での判定結果に従ってインバータ制御回路８とコンバータ制御回路７に振り分けるように切り替わる。
【００２１】
この切り替え回路６の切り替え処理について説明する。まず、制御回路５で算出されたインバータ通流率が１００％未満の場合について説明する。インバータ通流率が１００％未満の場合は、制御回路５は、インバータ流通率信号を制御信号としてＰＷＭ出力ポート５０５から出力して信号レベル規定回路９を通して切り替え回路６に供給する。そして、切り替え回路６は、このインバータ通流率信号をインバータ制御回路８に出力し、前記コンバータ回路２における平滑用コンデンサ２ｃの直流電圧値をコンバータ制御回路７に供給するように切り替わる。
【００２２】
インバータ通流率が１００％以上の場合は、制御回路５は、補正直流電圧値信号Ed'をＰＷＭ出力ポート５０５から出力して信号レベル規定回路９を通して切り替え回路６に供給する。そして、切り替え回路６は、この補正直流電圧値信号Ed'を積分回路１０を通してコンバータ制御回路７へ供給するように切り替わり、インバータ制御回路８に対しては最大通流率（１００％）信号を出力するように切り替わる。この結果、インバータ回路３は、通流率を１００％に保つことになる。
【００２３】
コンバータ制御回路７側に振り分けられたＰＷＭ信号形態の制御信号は、切り替え回路６から積分回路１０に入力される。この積分回路１０は、ＰＷＭ信号形態の制御信号（ディジタル信号）をアナログ信号形態の制御信号に変換すると共に切り替え直後にコンバータ制御回路７に供給される制御信号の急激な変化を抑制する。
【００２４】
前記コンバータ制御回路７は、制御回路５からのコンバータスタート/ストップ信号に従ってコンバータ回路２の動作を運転，停止制御し、切り替え回路６から積分回路１０を介して供給される制御信号（指令値）に基づいて該コンバータ回路２内のトランジスタを駆動して該コンバータ回路２の入力電流を正弦波状に制御して交流電源１からの入力の力率改善と共に出力する直流電圧の制御を行う。コンバータスタート/ストップ信号は、制御回路５において電圧，電流の検出値に基づいて算出して生成され、入力電力が所定値（例えば３５０ｗ）以上であるときにコンバータスタート信号を出力してコンバータ制御を開始させ、所定値（例えば３００ｗ）以下ではコンバータストップ信号を出力してコンバータ制御を停止する。このようにヒステリシスを持たせることでコンバータ動作を安定させる。
【００２５】
前記インバータ制御回路８は、前記速度検出部５０１からの位置検出信号及び切り替え回路６から振り分けられたインバータ通流率信号に基づいてドライブ信号を作成し、インバータ回路３のトランジスタを制御してブラシレス直流モータ４の速度制御を行う。
【００２６】
前記信号レベル規定回路９は、ＰＷＭ出力ポート５０５から出力されるＰＷＭ信号形態の制御信号に同期して、規定したハイレベルとローレベルの制御信号を生成する。この信号レベル規定回路９は、直流電圧制御時に制御回路５内で計算に用いた信号レベルとＰＷＭ出力ポート５０５からの信号レベルがずれた場合に、制御回路５内で設定した最大直流電圧にずれが生じることから、周辺回路に影響されることなく直流電圧を良好に制御するための信号安定化回路である。
【００２７】
図３は、信号レベル規定回路９の回路構成を例示している。図３（ａ）は、アナログスイッチを用い、制御回路５のＰＷＭ出力ポート５０５から出力されるＰＷＭ信号形態の制御信号に同期したスイッチング動作により２レベルの制御信号を生成する。この方式は、ＰＷＭ出力ポート５０５から出力されるＰＷＭ信号の電圧レベルがずれた場合でも供給される電圧レベルに規制することができると共に制御信号のハイレベルとローレベルを反転させた反転信号の生成も容易であるという利点がある。
【００２８】
図３（ｂ）は、アナログスイッチ等の高価な回路素子を用いることなく抵抗器のみの安価な回路素子で構成する例である。
【００２９】
この他、この信号レベル規定回路９は、マイコン内部で計算に使用した信号レベル（例えば、ハイレベル電圧：5V、ローレベル電圧：0V）に規定する回路であればよい。
【００３０】
前記積分回路１０は、図４に示すように、抵抗器とコンデンサで構成される代表的な積分回路であり、切り替え回路６の後段に設けることによって、ＰＷＭ出力ポート５０５から出力されたＰＷＭ信号（ディジタル信号）をアナログ信号に変換すると共に切り替え回路６の切り替え時にコンバータ制御回路７に供給する信号レベルが急激に変化するのを抑制するように機能する。
【００３１】
図５（ａ）は、積分回路１０を切り替え回路６の前段に設けたときの回路構成の一部と直流電圧波形、図５（ｂ）は、後段に設けたときの回路構成の一部と直流電圧波形を示している。図５（ａ）の回路構成では切り替え直後に直流電圧波形が大きく変動している。しかしながら、図５（ｂ）に示すように、積分回路１０を切り替え回路６の後段に設けた場合には、その回路内部の静電容量が切り替え前後における制御信号の急激な変化を抑制することから、切り替え直後における直流電圧の変動が小さくなり、円滑にＰＷＭ制御とＰＡＭ制御の切り替えが可能となる。
【００３２】
図６は、ＰＡＭ制御において、図２の制御回路５の内部で実行される速度制御処理の一例を示すフローチャートであり、直流電圧指令値Ｅｄ*と補正直流電圧値Ｅｄ’の算出手順を示している。制御回路５は、処理５１１において、外部から与えられた速度指令と速度検出値から速度偏差を算出し、処理５１２において、前記速度偏差が０になるようにインバータ通流率を算出し、処理５１３において、該インバータ通流率が１００％以上かどうかの判定を行う。１００％以上のときには処理５１４に進み、モータ４を加速中かどうかを判定し、加速中であるときには処理５１６において直流電圧指令値Ed*を１V増加させて処理５１９に進んで補正直流電圧値Ｅｄ’の算出処理を行う。加速中でない場合には、処理５１７を経て処理５１９に進んで直流電圧指令値Ed*をそのまま用いて補正直流電圧値Ｅｄ’の算出処理を行う。ここで、加速中とは偏差が正の場合で、減速中とは偏差が負の場合である。
【００３３】
一方、ＰＡＭ制御で、インバータ通流率の算出値が１００％未満のときは、処理５１５でモータ４が減速中かどうかを判定し、減速中のときには処理５１８で直流電圧指令値Ed*を略１V減少させて処理５１９に進み、減速中でない場合には、直流電圧指令値Ed*をそのまま用いて処理５１９で補正処理を行う。処理５１６，５１８における１Ｖは、算出法を表す定数の一例であり、この定数は、現実的には、速度偏差に応じて設定することが制御の応答性を向上する上で好ましい。
【００３４】
処理５１９では、直流電圧指令値Ed*と直流電圧値Edから補正直流電圧値Ed'を算出し、処理５２０において、この補正直流電圧値Ed'を補正直流電圧値信号としてコンバータ制御回路８へ供給するように出力する。処理５１９における１．５５Vは、この一例で用いた定数であり、制御系に応じて設定する基準電圧値である。
【００３５】
ここで、直流電圧値Ｅｄの補正を行っているが、この実施形態で使用したコンバータ制御回路７は、直流電圧指令値にあたる基準電圧Ｖｒが固定値であり、直流電圧の設定は検出抵抗の分圧比を変更して行うため、モータ４の回転速度に応じて作成した直流電圧指令値に従って直流電圧を変化させることは困難である。そのため、制御回路５で直流電圧指令値に応じて直流電圧値を補正してからコンバータ制御回路７に出力するようにした。この補正は、直流電圧値が直流電圧指令値に一致したときに、コンバータ制御回路７の内部の基準電圧値Ｖｒ（１．５５V）に等しい値が出力されるように設定した。これにより、直流電圧指令値に対応して直流電圧を制御できるようになる。
【００３６】
このように、直流電圧制御は、インバータ通流率に応じて直流電圧指令値Ed*を所定の幅で増減するという方法で行うために、従来のように常に速度偏差から２種類の独立した演算を行う必要がなく、演算処理工程を低減することができ、簡単に速度制御を行うことができる。なお、直流電圧指令値Ed*には上限値と下限値を設けてあり、最大直流電圧指令値は３５０Ｖに、最小直流電圧指令値は１５０Vに設定してあり、１５０Ｖ以下ではＰＷＭ制御を行う。
【００３７】
図７を参照してモータ制御動作を説明する。図７は、横軸にモータ回転数（回転速度）、縦軸にコンバータ回路２から出力される直流電圧とインバータ回路３の通流率をとったグラフであり、負荷が一定の場合のモータ回転数に対する直流電圧と通流率を示した図である。
【００３８】
モータ４の起動時などのように低回転速度領域では、速度制御部５０２で算出したインバータ通流率でＰＷＭ制御を行ない、最小電圧指令値(直流電圧指令値１５０V)をコンバータ制御回路７に出力している。ここで、入力電力が３５０Ｗ以上になると、制御回路５は、コンバータ制御回路７にコンバータ運転のスタート信号を出力してコンバータ回路２を動作させる。モータ４の回転速度を上昇させていくと、最小電圧指令値に制御された直流電圧の状態では電圧が低いために、インバータ回路３の通流率が１００％に到達し、モータ４の回転速度をそれ以上に上げることができなくなる。このために、切り替え回路６を用いてＰＡＭ制御への切り替えを行う。切り替え回路６は、制御回路５からの切り替え信号に制御されて、補正直流電圧値Ed'（制御信号）をコンバータ制御回路７に供給し、インバータ制御回路８へは通流率を１００％とする指令信号を供給するように切り替わる。そして、制御回路５は、前述したように、速度偏差から加速中であるか減速中であるかの判定を行い、加速中で、且つ、制御回路５の内部のインバータ通流率が１００％以上である場合には、直流電圧指令値Ed*を１Ｖ増加させて補正直流電圧値Ed'を算出してＰＷＭ出力ポート５０５から制御信号として出力する。このようにしてＰＡＭ制御に切り替えた後は、前述したように図６のフローチャートに従った指令値になるようにモータ４の速度制御を行う。また、モータ制御装置を保護するために、この実施形態では、直流電圧の上限値（３５０Ｖ）を設定した。この上限値は、モータ制御装置の構成に応じて設定することが好ましい。このように、回転速度の増加に応じて直流電圧を変化させることによって、インバータ回路３の通流率を１００％に保ちながらモータ４の速度制御を行う。
【００３９】
次に、ＰＡＭ制御時にモータ４を減速する場合について説明する。ＰＡＭ制御により高速回転状態にあるモータ４の回転速度を減速指令により下げる場合は、制御回路５で算出されるインバータ通流率は減少し、１００％未満になる。そして、速度偏差から加速中であるか、減速中であるかの判定を行い、減速中である場合には、直流電圧指令値Ed*を略１Ｖ下げて補正直流電圧値Ed'を算出し、切り替え回路６は、略１Ｖ下げるような補正直流電圧値Ed'をコンバータ制御回路７に供給し、コンバータ回路２は直流電圧を下げる。このように、直流電圧が１４５Ｖ（ヒシステリシスを５Ｖ設けた場合）になるまで図６のフローチャートに従った制御処理を繰り返す。直流電圧が１４５Ｖになると、切り替え回路６は、直流電圧下限値をコンバータ制御回路７に供給するように切り替わり、インバータ制御回路８へはインバータ通流率信号を供給してＰＷＭ制御を開始する。また、制御回路５は、入力電力が３００Ｗ以下になると、コンバータストップ信号をコンバータ制御回路７に供給してコンバータ回路２の運転を停止する。切り替え電圧１５０Ｖは一例であり、供給する交流電源によって適した値を設定し、その切り替え電圧値にヒシステリシスを設けた方が好ましい。
【００４０】
以上のような制御処理を行うことにより、ＰＡＭ制御において、インバータ回路３の通流率を１００％に保ち、コンバータ回路２の出力電圧をモータ４が必要としている大きさの直流電圧に制御することができる。
【００４１】
前述した制御法によれば、制御回路５の内部で算出したインバータ通流率に基づいて直流電圧指令値を算出し、切り替え回路６でインバータ通流率信号と補正直流電圧信号を、それぞれ、インバータ制御回路８とコンバータ制御回路７に切り替えて供給することができる。そのため、制御回路５の１つのＰＷＭ出力ポート５０５を使用してインバータ回路３とコンバータ回路２を制御し、ブラシレス直流モータ４の運転を制御することが可能となる。また、制御回路５のＰＷＭ出力ポート５０５からＰＷＭ信号形態で出力される信号の出力レベルを規定する信号レベル規定回路９と切り替え回路６の後段に積分回路１０を設けたことにより、制御回路５の内部での計算値とコンバータ制御回路７に供給される信号レベルのずれを抑制し、ＰＷＭ制御及びＰＡＭ制御の切り替え時には、コンバータ制御回路７に供給される信号の急激な変化を抑制できることから、２種類の制御の切り替えを円滑に行なうことができるため、良好なモータ速度制御ができる。
【００４２】
このようなモータ制御装置により付勢されて運転されるブラシレス直流モータ４を動力源とする圧縮機や送風機を使用して空調機を構成することにより、安価で制御性に優れた空調機を実現することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、出力ポートが少ない安価なワンチップマイコンやハイブリッドＩＣのような制御回路の１つの出力ポートから出力する制御信号を切り替え回路によりインバータ制御回路とコンバータ制御回路に振り分けてインバータ回路とコンバータ回路を制御し、その切り替え回路の前段に信号レベル規定回路を設け、切り替え回路の後段に積分回路を設けることによって、２つの制御系に対する制御信号を円滑に切り替えて良好なモータ速度制御を行うことを可能にすることができる。
【００４４】
また、このモータ制御装置により制御されるモータを動力源とする圧縮機や送風機を使用して空調機を構成することにより、安価で制御性に優れた空調機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるモータ制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した本発明になるモータ制御装置における制御回路の機能ブロック図である。
【図３】図１に示した本発明になるモータ制御装置における信号レベル規定回路の回路構成図である。
【図４】図１に示した本発明になるモータ制御装置における積分回路の回路構成図である。
【図５】図１に示した本発明になるモータ制御装置における積分回路の効果を説明するための説明図である。
【図６】図１に示した本発明になるモータ制御装置における制御回路が実施する速度制御処理のフローチャートである。
【図７】図１に示した本発明になるモータ制御装置のモータ制御動作説明図である。
【符号の説明】
１  交流電源
２  コンバータ回路
２ａ  整流回路
２ｂ  昇圧チョッパ回路
２ｃ  平滑用コンデンサ
３  インバータ回路
４  ブラシレス直流モータ
５  制御回路（ワンチップマイコン）
６  切り替え回路
７  コンバータ制御回路
８  インバータ制御回路
９  信号レベル規定回路
１０  積分回路
５０５  ＰＷＭ出力ポート
【図１】
0003898254.tif 000002
【図２】
0003898254.tif 000003
【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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