(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、当該ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後に当該ブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御装置であって、前記各固定子巻線に流す駆動電流を生成し入力電圧に応じた駆動電圧を前記ブラシレスモータに印加するドライブ回路と、前記ドライブ回路に可変自在に前記入力電圧を印加する駆動電源と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生成部と、前記各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、前記ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、前記ブラシレスモータを前記強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ前記強制同期制御信号と前記帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき前記ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換制御部と、前記ブラシレスモータが前記定常回転状態となったときに当該ブラシレスモータに印加される電圧を定格駆動電圧とし、前記駆動電圧を前記定格駆動電圧よりも低い電圧にするように前記駆動電源を制御して前記入力電圧を調整し、前記低い電圧で前記ブラシレスモータを起動し、前記ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に前記駆動電圧を前記定格駆動電圧に切り換えるように前記駆動電源を制御して前記入力電圧を調整する駆動電圧切換部と、を備えたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
【請求項２】
前記駆動電圧切換部は、前記ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後に前記駆動電圧を前記定格駆動電圧まで所定の時間で上昇させることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項３】
駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、当該ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後に当該ブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御装置であって、前記各固定子巻線に流す駆動電流を入力電流に応じて生成するドライブ回路と、前記ドライブ回路に可変自在に前記入力電流を供給する駆動電流源と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生成部と、前記各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、前記ゼロクロス点検出部の検出する前記ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、前記ブラシレスモータを前記強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ前記強制同期制御信号と前記帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき前記ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換制御部と、前記ブラシレスモータが前記定常回転状態となったときに当該ブラシレスモータに供給される電流を定格駆動電流とし、前記駆動電流を前記定格駆動電流よりも低い電流にするように前記駆動電流源を制御して前記入力電流を調整し、前記低い電流で前記ブラシレスモータを起動し、前記ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に前記駆動電流を前記定格駆動電流に切り換えるように前記駆動電流源を制御して前記入力電流を調整する駆動電流切換部と、を備えたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
【請求項４】
駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、当該ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後に当該ブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御方法であって、前記ブラシレスモータが前記定常回転状態となったときに当該ブラシレスモータに印加される電圧を定格駆動電圧とし、前記ブラシレスモータの駆動電圧を前記定格駆動電圧よりも低い電圧にするように、前記各固定子巻線に流す駆動電流を生成し入力電圧に応じた駆動電圧を前記ブラシレスモータに印加するドライブ回路の当該入力電圧を制御し、前記低い電圧により前記ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、前記ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、前記強制同期制御信号と前記帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき前記ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換え、前記ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に前記駆動電圧を前記定格駆動電圧に切り換えるように前記入力電圧を制御することを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
【請求項５】
駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、当該ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後に当該ブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御方法であって、前記ブラシレスモータが前記定常回転状態となったときに当該ブラシレスモータに供給される電流を定格駆動電流とし、前記各固定子巻線に流す駆動電流を前記定格駆動電流よりも低い電流にするように、前記各固定子巻線に流す駆動電流を入力電流に応じて生成するドライブ回路への当該入力電流を制御し、前記低い電流により前記ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、前記ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、前記強制同期制御信号と前記帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったとき前記ブラシレスモータを前記帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換え、前記ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に前記駆動電流を前記定格駆動電流に切り換えるように前記入力電流を制御することを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
【請求項６】
駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を具備し、前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシレスモータと、請求項１又は２に記載のブラシレスモータの制御装置と、を備え、前記駆動電圧切換部は、前記切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるまで前記駆動電圧を、自吸運転状態となるときの駆動電圧より低い電圧に設定する制御を行うことを特徴とする自吸式ポンプ。
【請求項７】
駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、前記固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を具備し、前記永久磁石回転子の回転により前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシレスモータと、請求項３に記載のブラシレスモータの制御装置と、を備え、前記駆動電流切換部は、前記切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるまで前記駆動電流を、自吸運転状態となるときの駆動電流より低い電流に設定する制御を行うことを特徴とする自吸式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することで永久磁石回転子の磁極位置検出するセンサレス制御のブラシレスモータにおいて、起動時における強制同期制御からセンサレス制御（帰還同期制御）への切り換え時の制御を行うブラシレスモータの制御装置及び制御方法、並びに、その制御装置を利用した自吸式ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブラシレスモータの制御装置として、特開平５−２１９７８４号公報（以下、イ号公報と呼ぶ。）に、固定子巻線の誘起電圧による位置検出信号から導き出される転流のタイミング信号と強制同期信号との位相差が、ある特定の状態で一定期間続いた場合、強制同期制御から帰還同期制御（センサレス制御）に切り換えるブラシレスモータの制御装置が開示されている。
【０００３】
以下、イ号公報に開示のブラシレスモータの制御装置における制御方法について説明する。
【０００４】
図１６（ａ）はイ号公報に開示のブラシレスモータの制御装置の起動時の強制同期信号と帰還同期信号との位相関係を表す図であり、図１６（ｂ）はイ号公報に開示のブラシレスモータの制御装置の制御の切り換え時における強制同期信号と帰還同期信号との位相関係を表す図である。
【０００５】
図１６において、３０１は固定子巻線に誘起される電圧による位置検出信号から導き出される転流のタイミング信号（帰還同期信号）、３０２は起動時に強制的に出力される強制同期信号、３０３は帰還同期信号３０１と強制同期信号３０２との位相差である。
【０００６】
イ号公報に開示のブラシレスモータの制御装置においては、前記固定子巻線に誘起される電圧のゼロクロス点による位置検出信号から導き出される転流のタイミング信号３０１と起動の強制同期信号３０２の位相差３０３をなくし、起動の強制同期運転から定常センサレス運転に切替えることにより、送風装置等の負荷変動の少ないものの駆動用として起動から安定したセンサレス駆動を実現できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のブラシレスモータの制御装置では、以下のような課題を有していた。
【０００８】
現状、前述した起動の強制同期運転から定常センサレス運転に切り換える起動方法では、強制的な同期信号に従って転流させ、位相差をなくして定常センサレス運転に切り換えるという方法をとっているため、起動初期に負荷変動の有る機器に使用する場合においては、強制同期運転から定常センサレス運転への切り換え時に位相差がなくならない場合があり、このような場合、定常センサレス運転への切り換えが行えない。
【０００９】
また、位相差がなくなりセンサレス運転に切り換えた場合でも、急激な負荷変動や急激な電圧変化により発生する逆起電力により、切り換え時に脱調することがあるという課題があった。
【００１０】
また、センサレス駆動するブラシレスモータで駆動する自吸式ポンプの場合、ポンプ内に残った水量により運転初期のポンプ負荷が変動するため、センサレスで駆動するのが困難であった。このため、ブラシレスモータで駆動するポンプは一般的にホールセンサにて位置検出を行う方法が用いられているが、ホールセンサを配置する位置が限定されるため、小型化やコスト低減のためセンサレス駆動による自吸式ポンプが望まれていた。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するもので、起動初期に負荷変動の有る機器に使用する場合においても強制同期運転から定常センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能であり、急激な負荷変動や電圧変化により発生する逆起電力による脱調の防止されたブラシレスモータの制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は上記課題を解決するもので、起動初期に負荷変動の有る機器に使用する場合においても強制同期運転から定常センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能で、急激な負荷変動や電圧変化により発生する逆起電力による脱調を防止することの可能なブラシレスモータの制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は上記課題を解決するもので、起動初期の自吸運転状態における負荷変動の有る場合においても、強制同期運転から定常センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能な自吸式ポンプを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のブラシレスモータの制御装置は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後にブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御装置であって、各固定子巻線に流す駆動電流を生成し入力電圧に応じた駆動電圧をブラシレスモータに印加するドライブ回路と、ドライブ回路に可変自在に入力電圧を印加する駆動電源と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生成部と、各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換制御部と、ブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに印加される電圧を定格駆動電圧とし、駆動電圧を定格駆動電圧よりも低い電圧にするように駆動電源を制御して入力電圧を調整し、上記低い電圧でブラシレスモータを起動し、ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電圧に切り換えるように駆動電源を制御して入力電圧を調整する駆動電圧切換部と、を備えた構成より成る。
【００１５】
この構成により、起動初期に負荷変動の有る機器に使用する場合においても強制同期運転から定常センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能であり、急激な負荷変動や電圧変化により発生する逆起電力による脱調の防止されたブラシレスモータの制御装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明のブラシレスモータの制御方法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後にブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御方法であって、ブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに印加される電圧を定格駆動電圧とし、ブラシレスモータの駆動電圧を定格駆動電圧よりも低い電圧にするように、各固定子巻線に流す駆動電流を生成し入力電圧に応じた駆動電圧をブラシレスモータに印加するドライブ回路の入力電圧を制御し、上記低い電圧によりブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電圧に切り換えるように入力電圧を制御する構成より成る。
【００１７】
この構成により、起動初期に負荷変動の有る機器に使用する場合においても強制同期運転から定常センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能で、急激な負荷変動や電圧変化により発生する逆起電力による脱調を防止することの可能なブラシレスモータの制御方法を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の自吸式ポンプは、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシレスモータと、請求項１又は２に記載のブラシレスモータの制御装置と、を備え、駆動電圧切換部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるまで駆動電圧を、自吸運転状態となるときの駆動電圧より低い電圧に設定する制御を行う構成より成る。
【００１９】
この構成により、起動初期の自吸運転状態における負荷変動の有る場合においても、強制同期運転から定常センサレス運転への切り換えを安定して行うことが可能な自吸式ポンプを提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後にブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御装置であって、各固定子巻線に流す駆動電流を生成し入力電圧に応じた駆動電圧をブラシレスモータに印加するドライブ回路と、ドライブ回路に可変自在に入力電圧を印加する駆動電源と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生成部と、各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換制御部と、ブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに印加される電圧を定格駆動電圧とし、駆動電圧を定格駆動電圧よりも低い電圧にするように駆動電源を制御して入力電圧を調整し、上記低い電圧でブラシレスモータを起動し、ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電圧に切り換えるように駆動電源を制御して入力電圧を調整する駆動電圧切換部と、を備えた構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００２１】
（１）ブラシレスモータの起動時において、駆動電圧切換部は駆動電圧を定格駆動電圧よりも低い電圧に設定する。ドライブ回路は、強制同期制御信号生成部の生成する強制同期制御信号に基づき、固定子巻線に流す駆動電流の切換を行い、これによりブラシレスモータは強制同期制御され起動される。永久磁石回転子の回転が加速され一定の回転数以上になると、永久磁石回転子の回転により、固定子巻線には誘起電圧が発生し、固定子巻線の端子に発生する。ゼロクロス点検出部は、この誘起電圧を中性電位と比較することで、ゼロクロス点を検出する。帰還同期制御信号生成部は、このゼロクロス点に基づき、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切換を行うための帰還同期制御信号を生成する。切換制御部は、強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差を比較し、位相差が所定の値以下となったときに、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切換を行う制御を、強制同期制御信号による制御から帰還同期制御信号による制御に切り換え、ブラシレスモータの制御を帰還同期制御に切り換える。駆動電圧切換部は、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後に、駆動電圧を定格駆動電圧に切り換える。
【００２２】
（２）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わるる時において駆動電圧が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能となる。
【００２３】
（３）起動時の駆動電圧が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することができる。
【００２４】
ここで、ブラシレスモータは２相、又は３相、５相、７相等のセンサレス方式のものが用いられる。また、スター結線したバイポーラ駆動のブラシレスモータや、デルタ結線バイポーラ駆動のブラシレスモータや、ユニポーラ駆動のブラシレスモータ等が用いられる。
【００２５】
ドライブ回路は、バイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタなどのスイッチング素子からなるコミュテータ素子により、固定子巻線に流す駆動電流の相切り換えを行う回路が用いられる。
【００２６】
駆動電源としては、スイッチング電源、トランスタップ切換え電源等の可変電源が使用される。また、ＰＷＭ制御による電力制御を行う電源を使用してもよい。
【００２７】
また、中性電位は、固定子巻線にある方向に電流が流れたときに固定子巻線の両端端子に発生する端子電圧とその逆方向に電流が流れたときに固定子巻線の両端端子に発生する端子電圧との中間の電位である。
【００２８】
定格駆動電圧は、ブラシレスモータを起動後十分に時間が経過した後に最終的に定常回転状態に至ったときのブラシレスモータの駆動電圧であり、ブラシレスモータの定格出力により決まる電圧である。
【００２９】
ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後における駆動電圧の定格駆動電圧への切り換えは、帰還同期制御への切り換え後、一定時間経過した後に行うように構成することが好ましい。帰還同期制御への切り換え時において、僅かな位相ずれにより不安定な制御状態になったとしても、それが安定化するまでに十分な時間をおくことで安定化させることができるからである。また、駆動電圧の定格駆動電圧への切り換えのタイミングは、位相のずれ量や電流の安定度等の検出によりタイミングを判断し、切り換えるように構成してもよい。
【００３０】
また、帰還同期制御への切り換え後の駆動電圧の定格駆動電圧への切り換えは、１乃至複数のステップにより上昇させるか、又は、連続的に上昇させる。複数のステップにより上昇させる場合、駆動電圧が起動時の電圧から最終的な定格駆動電圧に切換えられるまでの切り換えステップ数はブラシレスモータの出力、特性により脱調や電流値の急激な上昇が発生しない適切なステップ数に設定することが望ましい。
【００３１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置であって、駆動電圧切換部は、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電圧まで所定の時間で上昇させる構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００３２】
（１）駆動電圧の切り換え時に固定子巻線に発生する逆起電圧が抑制され、ドライブ回路等の電気部品の耐電圧の低いものを使用することが可能となる。
【００３３】
ここで、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電圧まで所定の時間で上昇させる手段としては、駆動電圧を所定時間で段階的に定格駆動電圧まで上昇させていく手段や、所定の時間内に駆動電圧を連続的に上昇させていく手段が用いられる。
【００３４】
また、所定の時間とは、駆動電圧を定格電圧まで上昇させることにより固定子巻線に発生する逆起電圧を十分に低く抑えることの可能な時間であり、固定子巻線のインダクタンスや、モータに流す電流の大きさ等により決まる。
【００３５】
参考例１のブラシレスモータの制御装置は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの制御装置であって、各固定子巻線に流す駆動電流を生成するドライブ回路と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生成部と、各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換制御部と、ブラシレスモータの回転数を定格回転数よりも低い回転数でブラシレスモータを起動しブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に回転数を定格回転数に切り換える回転数制御部と、を備えた構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００３６】
（１）ブラシレスモータの起動時において、回転数制御部は、強制同期制御部を定格回転数よりも低い回転数で駆動するように設定する。ドライブ回路は、強制同期制御信号生成部の生成する強制同期制御信号に基づき、固定子巻線に流す駆動電流の切換を行い、これによりブラシレスモータは強制同期制御され起動される。永久磁石回転子の回転が加速され一定の回転数以上になると、永久磁石回転子の回転により、固定子巻線には誘起電圧が発生し、固定子巻線の端子に発生する。ゼロクロス点検出部は、この誘起電圧を中性電位と比較することで、ゼロクロス点を検出する。帰還同期制御信号生成部は、このゼロクロス点に基づき、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切換を行うための帰還同期制御信号を生成する。切換制御部は、強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差を比較し、位相差が所定の値以下となったときに、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切換を行う制御を、強制同期制御信号による制御から帰還同期制御信号による制御に切り換え、ブラシレスモータの制御を帰還同期制御に切り換える。回転数制御部は、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後に、帰還同期制御部をブラシレスモータの回転数を定格回転数で駆動するように設定し、回転数が定格回転数に切り換えられる。
【００３７】
（２）起動時の回転数が低いため、起動初期においてはブラシレスモータの回転の負荷に対し大きい駆動電流で永久磁石回転子を駆動することとなり、永久磁石回転子を大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転が行われるため、ブラシレスモータの負荷が変動しても回転数が変動することが抑止され、脱調のない安定した起動を行うことが可能となる。
【００３８】
ここで、定格回転数とは、ブラシレスモータを起動後十分に時間が経過した後に最終的に定常回転状態に至ったときのブラシレスモータの回転数であり、使用時の設定要求により決まる回転数である。
【００３９】
ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後における回転数の定格回転数への切り換えは、帰還同期制御への切り換え後、一定時間経過した後に行うように構成することが好ましい。帰還同期制御への切り換え時において、僅かな位相ずれにより不安定な制御状態になったとしても、それが安定化するまでに十分な時間をおくことで安定化させることができるからである。また、回転数の定格回転数への切り換えのタイミングは、位相のずれ量や電流の安定度等の検出によりタイミングを判断し、切り換えるように構成してもよい。
【００４０】
また、帰還同期制御への切り換え後の回転数の定格回転数への切り換えは、１乃至複数のステップにより上昇させるか、又は、連続的に上昇させる。複数のステップにより上昇させる場合、回転数が起動時の回転数から最終的な定格回転数に切換えられるまでの切り換えステップ数はブラシレスモータの出力、特性により脱調の発生しない適切なステップ数に設定することが望ましい。
【００４１】
請求項３に記載のブラシレスモータの制御装置は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後にブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御装置であって、各固定子巻線に流す駆動電流を入力電流に応じて生成するドライブ回路と、ドライブ回路に可変自在に入力電流を供給する駆動電流源と、強制同期制御信号を生成する強制同期制御信号生成部と、各固定子巻線の端子電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、ゼロクロス点検出部の検出するゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成する帰還同期制御信号生成部と、ブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換える切換制御部と、ブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに供給される電流を定格駆動電流とし、駆動電流を定格駆動電流よりも低い電流にするように駆動電流源を制御して入力電流を調整し、上記低い電流でブラシレスモータを起動し、ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電流を定格駆動電流に切り換えるように駆動電流源を制御して入力電流を調整する駆動電流切換部と、を備えた構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００４２】
（１）ブラシレスモータの起動時において、駆動電流切換部は駆動電流を定格駆動電流よりも低い電流に設定する。ドライブ回路は、強制同期制御信号生成部の生成する強制同期制御信号に基づき、固定子巻線に流す駆動電流の切換を行い、これによりブラシレスモータは強制同期制御され起動される。永久磁石回転子の回転が加速され一定の回転数以上になると、永久磁石回転子の回転により、固定子巻線には誘起電圧が発生し、固定子巻線の端子に発生する。ゼロクロス点検出部は、この誘起電圧を中性電位と比較することで、ゼロクロス点を検出する。帰還同期制御信号生成部は、このゼロクロス点に基づき、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切換を行うための帰還同期制御信号を生成する。切換制御部は、強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差を比較し、位相差が所定の値以下となったときに、ドライブ回路が固定子巻線に流す駆動電流の切換を行う制御を、強制同期制御信号による制御から帰還同期制御信号による制御に切り換え、ブラシレスモータの制御を帰還同期制御に切り換える。駆動電流切換部は、ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後に、駆動電流を定格駆動電流に切り換える。
【００４３】
（２）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わる時において駆動電流が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能となる。
【００４４】
（３）起動時の駆動電流が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することができる。
【００４５】
駆動電流源としては、シリーズレギュレータ、スイッチング電源等の可変電源が使用される。
【００４６】
定格駆動電流は、ブラシレスモータを起動後十分に時間が経過した後に最終的に定常回転状態に至ったときのブラシレスモータの駆動電流であり、ブラシレスモータの定格出力により決まる電流である。
【００４７】
ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わった後における駆動電流の定格駆動電流への切り換えは、帰還同期制御への切り換え後、一定時間経過した後に行うように構成することが好ましい。帰還同期制御への切り換え時において、僅かな位相ずれにより不安定な制御状態になったとしても、それが安定化するまでに十分な時間をおくことで安定化させることができるからである。また、駆動電流の定格駆動電流への切り換えのタイミングは、位相のずれ量や電流の安定度等の検出によりタイミングを判断し、切り換えるように構成してもよい。
【００４８】
また、帰還同期制御への切り換え後の駆動電流の定格駆動電流への切り換えは、１乃至複数のステップにより上昇させるか、又は、連続的に上昇させる。複数のステップにより上昇させる場合、駆動電流が起動時の電流から最終的な定格駆動電流に切換えられるまでの切り換えステップ数はブラシレスモータの出力、特性により脱調や電流値の急激な上昇が発生しない適切なステップ数に設定することが望ましい。
【００４９】
請求項４に記載のブラシレスモータの制御方法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後にブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御方法であって、ブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに印加される電圧を定格駆動電圧とし、ブラシレスモータの駆動電圧を定格駆動電圧よりも低い電圧にするように、各固定子巻線に流す駆動電流を生成し入力電圧に応じた駆動電圧をブラシレスモータに印加するドライブ回路の入力電圧を制御し、上記低い電圧によりブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電圧を定格駆動電圧に切り換えるように入力電圧を制御する構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００５０】
（１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わるる時において駆動電圧が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能となる。
【００５１】
（２）起動時の駆動電圧が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することができる。
【００５２】
請求項５に記載のブラシレスモータの制御方法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより、ブラシレスモータをセンサレスで駆動制御し、起動後十分に時間が経過した後にブラシレスモータを定常回転状態にするブラシレスモータの制御方法であって、ブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに供給される電流を定格駆動電流とし、各固定子巻線に流す駆動電流を定格駆動電流よりも低い電流にするように、各固定子巻線に流す駆動電流を入力電流に応じて生成するドライブ回路への入力電流を制御し、上記低い電流によりブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に駆動電流を定格駆動電流に切り換えるように入力電流を制御する構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００５３】
（１）起動時の回転数が低いため、起動初期においてはブラシレスモータの回転の負荷に対し大きい駆動電流で永久磁石回転子を駆動することとなり、永久磁石回転子を大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転が行われるため、ブラシレスモータの負荷が変動しても回転数が変動することが抑止され、脱調のない安定した起動を行うことが可能となる。
【００５４】
参考例２のブラシレスモータの制御方法は、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータにおいて永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりブラシレスモータをセンサレスで駆動制御するブラシレスモータの制御方法であって、定格回転数よりも低い回転数によりブラシレスモータを強制同期制御信号による強制同期制御で起動させ、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に発生する誘起電圧が中性電位と交叉するゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点に基づき帰還同期制御信号を生成し、強制同期制御信号と帰還同期制御信号との位相差が所定の値以下となったときブラシレスモータを帰還同期制御信号による帰還同期制御に切り換え、ブラシレスモータの制御が帰還同期制御に切り換わった後に回転数を定格回転数に切り換える構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００５５】
（１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わるる時において駆動電流が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能となる。
【００５６】
（２）起動時の駆動電流が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することができる。
【００５７】
請求項６に記載の自吸式ポンプは、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシレスモータと、請求項１又は２に記載のブラシレスモータの制御装置と、を備え、駆動電圧切換部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるまで駆動電圧を、自吸運転状態となるときの駆動電圧より低い電圧に設定する制御を行う構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００５８】
（１）自吸運転状態となる駆動電圧より低い駆動電圧で起動することで、自吸作用によるエアーの排出のない状態で起動時の運転を行うため、自吸時に負荷変動生じる負荷変動がなく、駆動電流の増加や脱調のない安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。
【００５９】
参考例３の自吸式ポンプは、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシレスモータと、参考例１のブラシレスモータの制御装置と、を備え、回転数制御部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるまで回転数を自吸式ポンプが自吸運転状態となる回転数より低い回転数に設定する制御を行う構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００６０】
（１）自吸運転状態となる回転数より低い回転数で起動することで、自吸作用によるエアーの排出のない状態で起動時の運転を行うため、自吸時に生じる負荷変動がなく脱調のない安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。
【００６１】
（２）自吸式ポンプの起動初期においては自吸式ポンプの負荷に対し大きい駆動電流で自吸式ポンプを駆動することとなり、ブラシレスモータの永久磁石回転子を大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転が行われるため、自吸式ポンプのの負荷が変動しても回転数が変動することが抑止され、脱調のない安定した起動を行うことが可能となる。
【００６２】
請求項７に記載の自吸式ポンプは、駆動磁界を発生させる複数相の固定子巻線と、固定子巻線の発生する駆動磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を具備し、永久磁石回転子の回転により固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによりセンサレスで駆動制御されるブラシレスモータと、請求項３に記載のブラシレスモータの制御装置と、を備え、駆動電流切換部は、切換制御部が強制同期制御から帰還同期制御に切り換えるまで駆動電流を、自吸運転状態となるときの駆動電流より低い電流に設定する制御を行う構成としたものであり、この構成により以下の作用が得られる。
【００６３】
（１）自吸運転状態となる駆動電流より低い駆動電流で起動することで、自吸作用によるエアーの排出のない状態で起動時の運転を行うため、自吸時に負荷変動生じる負荷変動がなく、駆動電流の増加や脱調のない安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。
【００６４】
下に本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００６５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの制御装置の装置構成を示すブロック図である。
【００６６】
図１において、１０１はブラシレスモータのステータ、１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗはステータ１０１内で駆動磁界を発生させる三相スター結線された固定子巻線、１０３は固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗの発生する磁界により回転駆動される永久磁石回転子、１０４は固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗの各端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続され各固定子巻線に流す駆動電流を生成するドライブ回路、１０５〜１１０は固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗに流す駆動電流ｉu、ｉv、ｉwの切り換えを行うコミュテータ素子、１１１〜１１６はコミュテータ素子１０５〜１１０のスイッチングにより発生するサージ電圧を解放するフリーホイーリングダイオード、１１７はステータ１０１を駆動するための電圧を供給する駆動電源である。
【００６７】
ハイサイドのコミュテータ素子１０５〜１０７はＮＰＮ型トランジスタが用いられ、ローサイドのコミュテータ素子１０８〜１１０はＰＮＰ型トランジスタが用いられる。固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗの一端子Ｏ（以下、コモン端子と呼ぶ。）は共通に接続され、他端子Ｕ，Ｖ，Ｗ（以下、駆動端子と呼ぶ。）はそれぞれ、駆動端子Ｕはコミュテータ素子１０５及び１０８の共通接続点（両素子のコレクタ側）に接続されており、駆動端子Ｖはコミュテータ素子１０６及び１０９の共通接続点（両素子のコレクタ側）に接続されており、駆動端子Ｗはコミュテータ素子１０７及び１１０の共通接続点（両素子のコレクタ側）に接続されている。駆動電源１１７の負極側は接地されている。また、ハイサイドのコミュテータ素子１０５〜１０７のエミッタ側は駆動電源１１７の正極側に接続され、ローサイドのコミュテータ素子１０８〜１１０のコレクタ側は接地されている。
【００６８】
１１７は可変電圧源からなりステータ１０１を駆動するための電圧を供給する駆動電源、１１８は駆動電源１１７の電圧に重畳するノイズを除去するバイパスコンデンサ、ＲIは全電流値検出抵抗、ＶIは全電流検出抵抗ＲIの両端に発生する電圧である全電流検出電圧、ＳＶは駆動電源１１７の電圧を制御する駆動電圧制御信号である。
【００６９】
駆動電源１１７には、スイッチング電源、トランスタップ切換え電源等の可変電圧源が使用される。
【００７０】
バイパスコンデンサ１１８は駆動電源１１７の両極に負極側で全電流値検出抵抗ＲIを介して接続されており、駆動電源１１７の負極側は接地されている。また、ハイサイドのコミュテータ素子１０５〜１０７のエミッタ側は駆動電源１１７の正極側に接続され、ローサイドのコミュテータ素子１０８〜１１０のコレクタ側は全電流値検出抵抗ＲIを介して接地されている。
【００７１】
１１９Ｕ、１１９Ｌは固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗの端子に発生する電圧の中性点の電位（以下、中性電位ＶNと呼ぶ。）を生成する中性電位生成抵抗、１２０は固定子巻線１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗの端子Ｕ、Ｖ、Ｗに発生する駆動端子電圧ＶU、ＶV、ＶWと中性電位ＶNとを比較することによりゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0を生成し出力するゼロクロス点検出部、１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗはそれぞれ駆動端子電圧ＶU、ＶV、ＶWと中性電位ＶNとが入力されゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0を出力するコンパレータ、１２１はドライブ回路１０４を制御することにより永久磁石回転子１０３の回転数の制御を行う制御部である。
【００７２】
中性電位生成抵抗１１９Ｕ及び中性電位生成抵抗１１９Ｌとは接続点ＯNにおいて一端が互いに接続されており、中性電位生成抵抗１１９Ｕの他端はバイパスコンデンサ１１８の正極に接続され、中性電位生成抵抗１１９Ｌの他端は全電流値検出抵抗Ｒ1を介して接地されている。中性電位生成抵抗１１９Ｕと中性電位生成抵抗１１９Ｌとは、互いが接続する接続点ＯNにおいて中性電位ＶNを生成するように抵抗値が調整されている。コンパレータ１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗの正入力側は、それぞれ、駆動端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されており、各々の負入力側は接続点ＯNに接続されている。コンパレータ１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗは、入力された各相の駆動端子電圧ＶU、ＶV、ＶWと中性電位ＶNとを比較し、駆動端子電圧ＶU、ＶV、ＶWが中性電位ＶNより大きいときにはそれぞれゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0をＨＩＧＨ状態として出力し、駆動端子電圧ＶU、ＶV、ＶWが中性電位ＶNより小さいときにはそれぞれゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0をＬＯＷ状態として出力する。制御部１２１は、コミュテータ素子１０５〜１１０のベースに接続されており、ドライブ回路１０４を制御するための六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを生成し出力する。また、制御部１２１は、コンパレータ１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗの出力側に接続されており、永久磁石回転子１０３の回転数がある一定値以上となり帰還同期制御が可能な状態となると、ゼロクロス点検出部１２０より入力されるゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0に基づき各六相制御信号を生成し出力する帰還同期制御に切り換わる。
【００７３】
図２は図１の制御部の機能ブロック図である。
【００７４】
図２において、１２０はゼロクロス点検出部、１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗはコンパレータ、１２１は制御部、ＶU、ＶV、ＶWは駆動端子電圧、ＶU0、ＶV0、ＶW0はゼロクロス点検出信号、ＶIは全電流検出電圧、ＳＶは駆動電圧制御信号、ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬは六相制御信号であり、これらは図１と同様のものである。
【００７５】
１３０は入力されるゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0に基づき六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬの転流のタイミングを得るための帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1を生成し出力する帰還同期信号生成部、１３１は強制同期制御のための基準タイミング信号を発生する発信器、１３２は発信器１３１により入力される基準タイミング信号に基づき強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2を生成し出力する強制同期信号生成部、１３３は帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1又は強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2に基づき六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成し出力する転流制御部、１３４は転流制御部１３３から入力される六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’から実際にコミュテータ素子１０５〜１１０のベース電圧のレベルの六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを生成し出力する駆動ベース信号バッファ部、１３５は転流制御部１３３の入力を帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1と強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2との何れか一方に切り換える切換制御部、１３６は駆動電源１１７の発生する駆動電圧ＶSの値を切り換える駆動電圧切換部、１３７は設定された時間を計測するタイマである。
【００７６】
以上のように構成された本実施の形態のブラシレスモータの制御装置において、以下その起動時の制御方法について説明する。
【００７７】
図３は実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の動作を示すフローチャートであり、図４（ａ）は実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の起動時における印加電圧の時間変化を示す図であり、図４（ｂ）は実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の起動時における電流値の時間変化を示す図であり、図５は図１の各部の電圧波形を示す図である。
【００７８】
以下、本実施の形態１において、図４の、時刻ｔ０〜ｔ３の区間における制御状態を強制同期運転状態、時刻ｔ３〜ｔ２の区間における制御状態を切換センサレス運転状態、時刻ｔ２以降の区間における制御状態を定常センサレス運転状態と呼ぶこととする。
【００７９】
ブラシレスモータの起動時において、駆動電圧切換部１３６は駆動電圧制御信号ＳＶを駆動電源１１７に出力し、駆動電源１１７の出力する駆動電圧ＶSを起動時駆動電圧Ｖ1に設定する（Ｓ１）。このとき、起動時駆動電圧Ｖ1は、ブラシレスモータの定格駆動電圧（起動後十分に時間が経過してブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに印加される電圧）Ｖ3よりも低い電圧に設定される。この状態で、転流制御部１３３は、強制同期信号生成部１３２の出力する強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2により六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成して駆動ベース信号バッファ部１３４に出力し、駆動ベース信号バッファ部１３４はこれをうけて、ドライブ回路１０４のコミュテータ素子１０５〜１１０に六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを出力し（図５（ｄ）〜（ｉ）参照）、ブラシレスモータの強制同期制御を開始し強制同期運転状態となる（Ｓ２）。このとき、強制同期信号生成部１３２は、強制的に決められた起動周波数に従って、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2を出力する。
【００８０】
ブラシレスモータの永久磁石回転子１０３の回転速度が上昇すると、永久磁石回転子１０３の回転により固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに誘起される誘起電圧が大きくなり、誘起電圧がゼロクロス点検出部１２０で検出可能な程度に大きくなると（図５（ａ）〜（ｃ）参照）、コンパレータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗは帰還同期信号生成部１３０に対してゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0の出力を開始する（図５（ｊ）〜（ｌ）参照）。尚、図５（ａ）〜（ｃ）において、点Ｂはコミュテータ素子１０５〜１１０のスイッチングが行われ固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに反転電流が流される点（転流点）であり、この転流点において、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗには逆起電圧が発生し、この逆起電圧により、フリーホイーリングダイオード１１１〜１１６にサージ電流が流れ、図５（ａ）〜（ｃ）に示したパルス状の電圧波形が発生する。帰還同期信号生成部１３０は、コンパレータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗから入力されるゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0から誘起電圧によるゼロクロス点（図５（ａ）〜（ｃ）又は（ｊ）〜（ｌ）のＡで示す点）を抽出し、帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1として出力する。
【００８１】
切換制御部１３５は、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2と帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1との位相を比較し、その位相差ΔＴが一定の値ε以下となるまで待機する（Ｓ３）。
【００８２】
このとき、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流は、図４（ｂ）の時刻ｔ０からｔ３の区間に示すように変化する。時刻ｔ０においてブラシレスモータがスタートされ、時刻ｔ３において位相差ΔＴが一定の値ε以下となる。ブラシレスモータの起動直後においては、永久磁石回転子１０３は回転していないため、大きな起動電流が固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる。しかしながら、起動直後においては、駆動電圧ＶSは定格駆動電圧Ｖ3よりも小さい値に設定されているため、起動時に固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流の大きさは抑制される。永久磁石回転子１０３が加速されると、永久磁石回転子１０３の回転により固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗには逆起電圧が誘起され、永久磁石回転子１０３の回転速度の増加とともにその値は大きくなり、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流は減少し、永久磁石回転子１０３の回転が一定の値に近づくとともに固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流も一定の値に近づく。
【００８３】
永久磁石回転子１０３の回転が加速され、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2の位相に対して永久磁石回転子１０３の回転が同期するようになってくると、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2と帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1との位相差ΔＴは小さくなり、一定の値ε以下となる。ΔＴ＜εとなったとき、切換制御部１３５は転流制御部１３３の入力を強制同期信号生成部１３２から帰還同期信号生成部１３０へ切換え、帰還同期制御に切り換え、切換センサレス運転状態となる（Ｓ４）。帰還同期制御に切り換わると、転流制御部１３３は帰還同期信号生成部１３０から入力される帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1に基づき六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成する。
【００８４】
次いで、駆動電圧切換部１３６はタイマ１３７に時間Ｔ１を設定し、タイマ１３７の計時を開始させる（Ｓ５）。その後、駆動電圧切換部１３６はタイマ１３７の計測時間ｔが時間Ｔ１に達するまで待機し（Ｓ６）、計測時間ｔが時間Ｔ１を越えたときに、駆動電圧切換部１３６は駆動電圧制御信号ＳＶを駆動電源１１７に出力し、駆動電源１１７の発生する駆動電圧ＶSを起動時駆動電圧Ｖ1から中間駆動電圧Ｖ2へ切り替える（Ｓ７）。ここで、中間駆動電圧Ｖ2は、起動時駆動電圧Ｖ1よりも大きく定格駆動電圧Ｖ3よりも小さい値に設定される（図４（ａ）参照）。
【００８５】
このとき、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流は駆動電圧ＶSの上昇により上昇するが、この時点では永久磁石回転子１０３は回転しているため、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗには誘起電圧が発生しており、これにより、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流は抑制される（図４（ｂ）の時刻ｔ１参照）。
【００８６】
次に、駆動電圧切換部１３６はタイマ１３７に時間Ｔ２を設定し、タイマ１３７の計時を開始させる（Ｓ８）。その後、タイマ１３７の計測時間ｔが時間Ｔ２に達するまで待機し（Ｓ９）、計測時間ｔが時間Ｔ２を越えたときに、駆動電圧切換部１３６は駆動電圧制御信号ＳＶを駆動電源１１７に出力し、駆動電源１１７の発生する駆動電圧ＶSを中間駆動電圧Ｖ2から定格駆動電圧Ｖ3へ切り換え、定常センサレス運転状態となる（Ｓ１０）。
【００８７】
このときも、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流は駆動電圧ＶSの上昇により上昇するが、この時点では永久磁石回転子１０３は定格の回転数で回転しているため、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗには誘起電圧が発生しており、これにより、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる電流は抑制される（図４（ｂ）の時刻ｔ２参照）。
【００８８】
以上のような動作により、ブラシレスモータの起動時において、電圧が小さいためモータに対する負荷変動が起きにくいため、起動初期における起動時駆動電圧Ｖ1が小さいために、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流れる起動電流の増加は抑制され、脱調することが防止され、ブラシレスモータの起動を安定して行うことができる。
【００８９】
また、切換センサレス運転状態において、駆動電圧ＶSを起動時駆動電圧Ｖ1から定格駆動電圧Ｖ3に直接切り換えるのではなく、起動時駆動電圧Ｖ1から中間駆動電圧Ｖ2に切り換えた後に定格駆動電圧Ｖ3に切り換えるため、駆動電圧ＶSの切り換え時に急激な駆動電圧の変化がなく、駆動電圧ＶSの切り換え時の固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗからの逆起電圧が抑制され、ブラシレスモータの脱調や電流値の急激な上昇が防止される。
【００９０】
なお、本実施の形態１では、切換センサレス運転状態において、起動時駆動電圧Ｖ1から定格駆動電圧Ｖ3まで２ステップの駆動電圧ＶSの切り換えにより定常センサレス運転状態に移行する構成としたが、切換センサレス運転状態における駆動電圧ＶSの切り換えステップ数は２ステップに限るものではなく、ブラシレスモータの出力、特性により、脱調や電流値の急激な上昇の発生しない適切なステップ数に設定することが望ましい。
【００９１】
また、本実施の形態１では、駆動電圧ＶSの切換えのタイミングは、設定時間（Ｔ１やＴ２）の経過により切り換を行う構成としたが、位相、電流等の状態を検出して行うような構成としてもよい。
【００９２】
また、本実施の形態１では、駆動電源１１７には可変電圧源により構成したが、駆動電圧の制御手段としては、ＰＷＭ制御による電力制御が可能な電源を使用してもよい。
【００９３】
（参考形態）
本参考形態において、ブラシレスモータの制御装置の装置構成は図１と同様であり、説明は省略する。
【００９４】
図６は本参考形態の制御部の機能ブロック図である。
【００９５】
図６において、１２１は制御部、１３０は帰還同期信号生成部、１３１は発信器、１３２は強制同期信号生成部、１３３は転流制御部、１３４は駆動ベース信号バッファ部、１３５は切換制御部、１３６は駆動電圧切換部、１３７はタイマ、ＶIは全電流検出電圧、ＳＶは駆動電圧制御信号、ＶU0、ＶV0、ＶW0はゼロクロス点検出信号、ＶU1、ＶV1、ＶW1は帰還同期制御信号、ＶU2、ＶV2、ＶW2は強制同期制御信号、ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ、ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’は六相制御信号であり、これらは図２と同様のものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９６】
１４０は帰還同期信号生成部１３０又は強制同期信号生成部１３２の発生する帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1又は強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2の切換タイミングを変化させることにより永久磁石回転子１０３の回転数の制御を行う回転数制御部である。
【００９７】
以上のように構成された本参考形態のブラシレスモータの制御装置において、以下、その制御方法について説明する。
【００９８】
図７は本参考形態のブラシレスモータの制御装置の動作を表すフローチャートであり、図８は図６の駆動電圧切換部の動作を表すフローチャートであり、図９（ａ）は本参考形態のブラシレスモータの制御装置の起動時における印加電圧の時間変化を示す図であり、図９（ｂ）は本参考形態のブラシレスモータの制御装置の起動時における電流値の時間変化を示す図である。
【００９９】
尚、本参考形態において、図１の各部の電圧波形は図５に示したものと同様であり、説明は省略する。
【０１００】
また、以下、本参考形態において、図９の、時刻ｔ０〜ｔ１の区間における制御状態を強制同期運転状態、時刻ｔ１〜ｔ３の区間における制御状態を切換センサレス運転状態、時刻ｔ３以降の区間における制御状態を定常センサレス運転状態と呼ぶこととする。
【０１０１】
ブラシレスモータの起動時において、駆動電圧切換部１３６は、駆動電圧制御信号ＳＶを駆動電源１１７に出力し、駆動電源１１７の出力する駆動電圧ＶSを定格駆動電圧Ｖ3に設定する（Ｓ１１）。ここで、定格駆動電圧Ｖ3とは、起動後十分に時間が経過してブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに印加される電圧である。また、回転数制御部１４０は、強制同期信号生成部１３２の生成する強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2の切り換えのタイミングを永久磁石回転子１０３の回転数を起動時回転数Ｎ1とするタイミングに設定する（Ｓ１２）。この状態で、転流制御部１３３は、強制同期信号生成部１３２の出力する強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2により六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成して駆動ベース信号バッファ部１３４に出力し、駆動ベース信号バッファ部１３４はこれをうけて、ドライブ回路１０４のコミュテータ素子１０５〜１１０に六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを出力し（図５（ｄ）〜（ｉ）参照）、ブラシレスモータの強制同期制御を開始し強制同期運転状態となる（Ｓ１３）。このとき、強制同期信号生成部１３２は、強制的に決められた起動時回転数Ｎ1に従って、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2を出力する。
【０１０２】
ここで、起動時回転数Ｎ1は、巻線の仕様、ロータマグネットの磁力、ロータの重量に応じて、起動時に脱調の生じない回転数に設定される。
【０１０３】
次に、回転数制御部１４０は、タイマ１３７に切換時間Ｔ１を設定し、タイマ１３７の計時を開始させ（Ｓ１４）、タイマ１３７の計測時間ｔが切換時間Ｔ１に達するまで待機する（Ｓ１５）。この間、永久磁石回転子１０３の回転数が起動時回転数Ｎ1に加速される。
【０１０４】
このとき、永久磁石回転子１０３の回転数は低いため、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに誘起される誘起電圧は低く、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗは大きな起動電流が流れる。これを防止するため、駆動電圧切換部１３６は図８に示したような動作を行う。
【０１０５】
駆動電圧切換部１３６は、まず、図７のステップＳ１１において、駆動電圧ＶSを定格駆動電圧Ｖ3に設定した後、全電流検出抵抗ＲIの両端に発生する全電流検出電圧ＶIが全電流検出電圧制限値ＶI(max)を越えたか否かを検出し（Ｓ２１）、ＶI＞VI(max)の場合、ブラシレスモータの駆動電流Ｉが駆動電流制限値Ｉ2を越えたと判断し、駆動電圧ＶSをΔＶSだけ減少させ（Ｓ２２）、再び、ステップＳ２１の動作に戻る。ここで、ΔＶSは、駆動電源１１７が電圧の変化を行うことが可能な刻み幅である。ステップＳ２１において、全電流検出電圧ＶIが全電流検出電圧制限値ＶI(max)以下の場合、駆動電圧ＶSが定格電圧Ｖ3より小さいか否かを検査し（Ｓ２３）、駆動電圧ＶSが定格電圧Ｖ3より小さい場合、ブラシレスモータの駆動電流Ｉは駆動電流制限値Ｉ2まで達しておらず且つ駆動電圧ＶSが定格駆動電圧Ｖ3よりも低いと判断し、駆動電圧ＶSをΔＶSだけ増加させ（Ｓ２４）、ステップＳ２１の動作に戻る。また、ステップＳ２３において、駆動電圧ＶSが定格電圧Ｖ3以上の場合、ステップＳ２１の動作に戻る。以上の動作を繰り返すことにより、駆動電圧切換部１３６は、固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに流す駆動電流Ｉを常に駆動電流制限値Ｉ2以下に抑制する制御を行う。
【０１０６】
ブラシレスモータの永久磁石回転子１０３の回転数が上昇すると、永久磁石回転子１０３の回転により固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに誘起される誘起電圧が大きくなり、誘起電圧がゼロクロス点検出部１２０で検出可能な程度に大きくなると、コンパレータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗは帰還同期信号生成部１３０に対してゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0の出力を開始する。帰還同期信号生成部１３０は、コンパレータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗから入力されるゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0から誘起電圧によるゼロクロス点を抽出し、帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1として出力する。
【０１０７】
ステップＳ１４で計時が開始されたタイマ１３７の計測時間ｔが切換時間Ｔ１に達すると、回転数制御部１４０は、強制同期信号生成部１３２の生成する強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2の切り換えのタイミングを永久磁石回転子１０３の回転数を中間回転数Ｎ2とするタイミングに設定し切換強制同期運転状態となる（Ｓ１６）。このとき、強制同期信号生成部１３２は、強制的に決められた中間回転数Ｎ2に従って、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2を出力する。
【０１０８】
これにより、起動時回転数Ｎ1にまで加速された永久磁石回転子１０３の回転数は更に中間回転数Ｎ2まで加速される。切換制御部１３５は、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2と帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1との位相を比較し、その位相差ΔＴが一定の値ε以下となるまで待機する（Ｓ１７）。
【０１０９】
永久磁石回転子１０３の回転が加速され、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2の位相に対して永久磁石回転子１０３の回転が同期するようになってくると、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2と帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1との位相差ΔＴは小さくなり、一定の値ε以下となる。ΔＴ＜εとなったとき、切換制御部１３５は転流制御部１３３の入力を強制同期信号生成部１３２から帰還同期信号生成部１３０へ切換え、帰還同期制御に切り換え、切換センサレス運転状態となる（Ｓ１８）。帰還同期制御に切り換わると、転流制御部１３３は帰還同期信号生成部１３０から入力される帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1に基づき六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成する。
【０１１０】
切換センサレス運転状態となると、回転数制御部１４０は、帰還同期信号生成部１３０がゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0から帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1を生成するときのタイミングを僅かずつ短くすることにより、時刻ｔ2（切換強制同期運転状態から切換センサレス運転状態に切り換わった時刻）から時刻ｔ3までの間に、永久磁石回転子１０３の回転数を僅かずつ変化させ、時刻ｔ3において永久磁石回転子１０３の回転数を定常運転時の回転数（定格回転数）Ｎ3として定常センサレス運転状態に移行する（Ｓ１９）。
【０１１１】
以上のような動作により、ブラシレスモータの起動時において、ブラシレスモータは定格回転数Ｎ3よりも低い回転数Ｎ1で起動されるため、起動初期においてはブラシレスモータの回転の負荷に対し大きい駆動電流で永久磁石回転子１０３を駆動することとなり、永久磁石回転子１０３を大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転が行われるため、ブラシレスモータの負荷が変動しても回転数が変動することが抑止され、脱調のない安定した起動を行うことが可能となる。
【０１１２】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２におけるブラシレスモータの駆動制御装置の装置構成を示すブロック図である。
【０１１３】
図１０において、１０１はステータ、１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗは固定子巻線、１０３は永久磁石回転子、１０４はドライブ回路、１０５〜１１０はコミュテータ素子、１１１〜１１６はフリーホイーリングダイオード、１１７は駆動電源、１１８はバイパスコンデンサ、１１９Ｕ、１１９Ｌは中性電位生成抵抗、１２０はゼロクロス点検出部、１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗはコンパレータ、ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬは六相制御信号、ｉu、ｉv、ｉwは駆動電流、ＶNは中性電位、ＶU、ＶV、ＶWは端子電圧、ＶU0、ＶV0、ＶW0はゼロクロス点検出信号であり、これらは図１と同様のものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１４】
１４１は電源電流の調節を行うパワートランジスタからなる駆動電流源、Ｑ1〜Ｑmは電源１１７の電流値の切り換えを行うためのＮＰＮ型トランジスタである電流スイッチング素子、Ｄ1〜Ｄmはカソード側において一定電圧を得るためのツェナーダイオード、Ｒs1〜Ｒsmは電流源１７１のベース電圧を得るための降圧抵抗、Ｐ1〜Ｐmは電流スイッチング素子Ｑ１〜Ｑｍのベース端子に抵抗器を介して接続された制御部１２１の電流切換端子である。
【０１１５】
電流源１７１はＰＮＰトランジスタで構成され、エミッタが電流源１７１の正極に接続され、コレクタがコミュテータ素子１０５〜１０７のエミッタ及び中性電位生成抵抗１１９ｕに接続されている。また、電流源１７１のベースには降圧抵抗Ｒs1〜Ｒsmの一端が接続されており、降圧抵抗Ｒs1〜Ｒsmの他端にはそれぞれツェナーダイオードＤ1〜Ｄmのカソード側が接続されている。また、ツェナーダイオードＤ1〜Ｄmのアノード側はそれぞれ電流スイッチング素子Ｑ1〜Ｑmのコレクタ側に接続され、電流スイッチング素子Ｑ1〜Ｑmのエミッタ側は抵抗器を介して制御部１２１に接続されている。ツェナーダイオードＤi（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）は、インデックスｉの小さい順にそのツェナー電圧が小さくなるように設定されている。従って、制御部１２１は、電流切換端子Ｐ1〜Ｐmのいずれか一つをＨＩＧＨ状態にすることで、その端子に接続された電流スイッチング素子Ｑ1〜Ｑmのいずれか一つがオン状態となり、ツェナーダイオードＤ1〜Ｄmの何れかにツェナー電流が流れ、駆動電流源１４１のベース端子に各ツェナー電圧に応じた電圧が加わり、これにより、ドライブ回路１０４に加わる駆動電流が制御される。
【０１１６】
図１１は図１０の制御部の機能ブロック図である。
【０１１７】
図１１において、１２１は制御部、ＶU0、ＶV0、ＶW0はゼロクロス点検出信号、ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬは六相制御信号、Ｐ1〜Ｐmは電流切換端子であり、これらは図１０と同様のものである。また、１３０は帰還同期信号生成部、１３１は発信器、１３２は強制同期信号生成部、１３３は転流制御部、１３４は駆動ベース信号バッファ部、１３５は切換制御部、１３７はタイマであり、これらは図２と同様のものであり、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１８】
１４２は電流切換端子Ｐ1〜Ｐmの何れか一つをＨＩＧＨ状態に切り換える駆動電流切換部である。
【０１１９】
以上のように構成された本実施の形態２のブラシレスモータの制御装置において、以下、その制御方法について説明する。
【０１２０】
図１２は実施の形態２のブラシレスモータの制御装置の動作を表すフローチャートである。
【０１２１】
尚、本実施の形態において、図１０の各部の電圧波形は図５に示したものと同様であり、説明は省略する。
【０１２２】
ブラシレスモータの起動時において、駆動電流切換部１４２は、電流切換端子Ｐ1をＨＩＧＨ状態とし他の電流切換端子Ｐ2〜ＰmをＬＯＷ状態とすることで駆動電流ＩSを起動時駆動電流Ｉ1に設定する（Ｓ３０）。このとき、起動時駆動電流Ｉ1は、ブラシレスモータの定格駆動電流（起動後十分に時間が経過してブラシレスモータが定常回転状態となったときにブラシレスモータに流される電流）Ｉ3よりも低い電流に設定される。次に、切換制御部１３５は、転流制御部１３３の入力を強制同期信号生成部１３２に設定し、この状態で、転流制御部１３３は、強制同期信号生成部１３２の出力する強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2により六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成して駆動ベース信号バッファ部１３４に出力し、駆動ベース信号バッファ部１３４はこれをうけて、ドライブ回路１０４のコミュテータ素子１０５〜１１０に六相制御信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを出力し（図５（ｄ）〜（ｉ）参照）、ブラシレスモータの強制同期制御を開始し強制同期運転状態となる（Ｓ３１）。このとき、強制同期信号生成部１３２は、強制的に決められた起動周波数に従って、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2を出力する。
【０１２３】
ブラシレスモータの永久磁石回転子１０３の回転数が上昇すると、永久磁石回転子１０３の回転により固定子巻線１０２ｕ，１０２ｖ，１０２ｗに誘起される誘起電圧が大きくなり、誘起電圧がゼロクロス点検出部１２０で検出可能な程度に大きくなると、コンパレータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗは帰還同期信号生成部１３０に対してゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0の出力を開始する（図５（ｊ）〜（ｌ）参照）。帰還同期信号生成部１３０は、コンパレータ１２０ｕ，１２０ｖ，１２０ｗから入力されるゼロクロス点検出信号ＶU0、ＶV0、ＶW0から誘起電圧によるゼロクロス点（図５（ａ）〜（ｃ）又は（ｊ）〜（ｌ）のＡで示す点）を抽出し、帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1として出力する。
【０１２４】
次に、切換制御部１３５は、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2と帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1との位相を比較し（Ｓ３２）、その位相差ΔＴが一定の値εより大きい場合にはステップＳ３２に戻る（Ｓ３３）。
【０１２５】
永久磁石回転子１０３の回転が加速され、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2の位相に対して永久磁石回転子１０３の回転が同期するようになってくると、強制同期制御信号ＶU2、ＶV2、ＶW2と帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1との位相差ΔＴは小さくなり、一定の値ε以下となる。ΔＴ＜εとなったとき、切換制御部１３５は転流制御部１３３の入力を強制同期信号生成部１３２から帰還同期信号生成部１３０へ切換え、帰還同期制御に切り換え、切換センサレス運転状態となる（Ｓ３４）。帰還同期制御に切り換わると、転流制御部１３３は帰還同期信号生成部１３０から入力される帰還同期制御信号ＶU1、ＶV1、ＶW1に基づき六相制御信号ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’を生成する。
【０１２６】
強制同期運転状態から切換センサレス運転状態に切り換わると、駆動電流切換部１４２は、タイマ１３７に待機時間Ｔ1を設定し、タイマ１３７の計時を開始する（Ｓ３５）。その後、駆動電流切換部１４２はタイマ１３７の計測時間ｔが時間Ｔ1に達するまで待機し（Ｓ３６）、計測時間ｔが時間Ｔ1を越えたときに、駆動電流切換部１４２は電流切換端子Ｐ1〜Ｐmのオンオフ状態を切り換え、駆動電流源１４１からドライブ回路１０４へ供給する駆動電流ＩSを起動時駆動電流Ｉ1から中間駆動電流Ｉ2へ切り替える（Ｓ３７）。ここで、中間駆動電流Ｉ2は、起動時駆動電流Ｉ1よりも大きく定格駆動電流Ｉ3よりも小さい値に設定される。
【０１２７】
次に、駆動電流切換部１４２はタイマ１３７に時間Ｔ2を設定し、タイマ１３７の計時を開始させる（Ｓ３８）。その後、タイマ１３７の計測時間ｔが時間Ｔ2に達するまで待機し（Ｓ３９）、計測時間ｔが時間Ｔ2を越えたときに、駆動電流切換部１４２は電流切換端子Ｐ1〜Ｐmのオンオフ状態を切り換え、駆動電流源１４１がドライブ回路１０４に供給する駆動電流ＩSを中間駆動電流Ｉ2から定格駆動電流Ｉ3へ切り換え、定常センサレス運転状態となる（Ｓ４０）。
【０１２８】
以上のような動作により、回転数が低く負荷変動の少ない状態において、電流を低く制限した状態で強制同期制御から帰還同期制御に切り換えることにより、起動初期における起動電流が抑制され、低い電流で運転するためブラシレスモータの負荷変動が起こりにくくブラシレスモータが脱調することが防止される。
【０１２９】
（実施の形態３）
図１３は本発明の実施の形態３の自吸式ポンプの要部断面図であり、図１４（ａ）は実施の形態３の自吸式ポンプの呼び水が張られた状態を表す図であり、図１４（ｂ）は実施の形態３の自吸式ポンプの自吸運転状態を表す図であり、図１４（ｃ）は実施の形態３の自吸式ポンプの通水運転状態を表す図である。
【０１３０】
図１３及び図１４において、２００は自吸式ポンプ、２０１は自吸式ポンプ２００のケーシング、２０２はケーシング２０１の上部に開口する吸引口２０２ａに連通して配設された吸引管、２０３は吸引管２０２と並んでケーシング２０１の上部に開口する吐出口２０３ａに連通する吐出管、２０４はケーシング２０１内に形設され上部に吸引口２０２ａが開口する吸水室、２０５はケーシング２０１内上部に吸水室２０４と並べて形設された気液分離室、２０６はケーシング２０１内の気液分離室２０５の下部に吸水室２０４と並べて形設された加圧室、２０７は気液分離室２０５と加圧室２０６とを隔離する加圧室上部隔壁、２０７ａは加圧室上部隔壁２０７の中央に貫通しコミュテータ素子１０５と加圧室２０６とを連通する加圧室吐出口、２０８は加圧室２０６と還流路２０８との間に形設され気液分離室２０５と加圧室２０６側部とを連通する還流路、２０８ａは還流路２０８側部に開口し還流路２０８と加圧室２０６とを連通する還流口、２０９は吸水室２０４と気液分離室２０５及び還流路２０８とを隔離する吸水室側部隔壁、２０９ａは吸水室側部隔壁２０９に開口し吸水室２０４と加圧室２０６とを連通する吸水室側壁吸水口、２１０は吸水室２０４と逆側の加圧室２０６の側部のケーシング２０１内に形設されたブラシレスモータ収納部、２１１はブラシレスモータ収納部２１０内に形設されたロータ収納室、２１２はブラシレスモータ収納部２１０内のロータ収納室２１１の外側に周設されたステータ、２１３はロータ収納室２１１内に回転自在に軸支されたブラシレスモータのロータ、２１４はロータ２１３の回転軸、２１５は加圧室２０６に対向するロータ収納室２１１の側部中央に配設された回転軸２１４の軸受、２１６は吸水室側壁吸水口２０９ａの中央に軸受２１５と対向して配設され吸水室側部隔壁２０９に支持された回転軸２１４の軸受、２１７はロータ収納室２１１内に配設され回転軸２１４により軸支されたロータ２１３の永久磁石回転子、２１８は加圧室２０６内に配設され回転軸２１４に軸支された羽根車、２１９は加圧室２０６内でケーシング２０１に固定され羽根車２１８を収納する羽根車収納ケース、２１９ａは羽根車収納ケース２１９側部の吸水室側壁吸水口２０９ａに対向する側に開口した羽根車吸水口、２１９ｂは羽根車収納ケース２１９の外周部に開口する羽根車吐出口、２２０はブラシレスモータ収納部２１０内のロータ収納室２１１の外側の側部に配設されたブラシレスモータの動作を制御する制御装置である。
【０１３１】
制御装置２２０は実施の形態１乃至３の何れか一のブラシレスモータの制御装置が使用される。
【０１３２】
以上のように構成された本実施の形態３の自吸式ポンプについて、以下その動作を説明する。
【０１３３】
まず、自吸式ポンプ２００の起動前において、呼び水が張られた状態では、吸水室２０４，気液分離室２０５，加圧室２０６，還流路２０８は水で満たされた状態にある（図１４（ａ）参照）。この状態においてステータ２１２に駆動電流を通電し、ロータ２１３を回転させると、羽根車２１８の回転により吸水室２０４内の水は吸水室側壁吸水口２０９ａ，羽根車吸水口２１９ａを通して吸引され、加圧室２０６内へ吐出される。加圧室２０６内の水は、加圧室吐出口２０７ａを通して気液分離室２０５へ流出し、気液分離室２０５内の水は、還流路２０８，還流口２０８ａを通して再び加圧室２０６内へ還流される。これにより、吸水室２０４と気液分離室２０５との間に差圧が生じ、吸水室２０４内の水位は下降し、気液分離室２０５内の水位は上昇する。吸水室２０４内の水位が吸水室側壁吸水口２０９ａ付近まで下降すると（図１４（ｂ）参照）、吸水室２０４の上部の空気は、吸水室側壁吸水口２０９ａから吸引され、水と気泡が混合した状態で羽根車吸水口２１９ａから吸引され加圧室２０６，加圧室吐出口２０７ａを通して気液分離室２０５へ送られる。この状態を自吸運転状態と呼ぶ。気液分離室２０５に送られた気泡の混合した水は、気液分離室２０５ａ内において、気泡は吐出管２０３を通過して上方へ上昇し、水は還流路２０８，還流口２０８ａを通して加圧室２０６へ還流され、気液分離される。これにより、吸水室２０４及び吸引管２０２内の空気は吐出管２０３へ送られ、空気抜きが行われる。吸引管２０２が貯水槽に連接されている場合、吸引管２０２内の空気が抜かれることで、その負圧により、貯水槽から吸引管２０２を通して吸水室２０４内へ水が吸引され、最終的に、吸引管２０２から吐出管２０３へ送水されるようになり、通水運転状態となる（図１４（ｃ）参照）。
【０１３４】
図１５は自吸式ポンプの起動時のポンプ回転数と駆動電流との関係を表す図である。
【０１３５】
図１５において、時刻ｔ0において自吸式ポンプが起動され、時刻ｔ1において自吸運転状態に移行する。その後、自吸運転状態で自吸式ポンプは運転され、時刻ｔ2において吸引管２０２から吸水室２０４内に水が送り込まれるようになり、通水運転状態に移行する。
【０１３６】
自吸運転状態においては、図１４（ｂ）に示したように、自吸式ポンプ２００は気泡の混合した液体を循環させ、吸引管２０２から空気を吸引するため、自吸式ポンプ２００に加わる負荷は小さい。また、吸水室２０４と気液分離室２０５との間で圧力差を作り吸水室２０４内から空気を抜き取る必要があるため、高速で自吸式ポンプ２００を回転させる必要がある。従って、自吸式ポンプ２００の回転数は大きく、それに伴いステータ２１２に発生する逆起電圧も大きく、ステータの固定子巻線に流れる電流は小さくなる。
【０１３７】
時刻ｔ1において自吸運転状態に移行した後、時間が経過するにつれ、吸水室２０４内の空気は吐出管２０３から排出され吸水室２０４内の気圧が低下するため、僅かずつ自吸式ポンプ２００に加わる負荷が大きくなり、それに伴って、自吸式ポンプ２００の回転数も僅かずつ低下する。
【０１３８】
時刻ｔ2において、吸引管２０２から吸水室２０４内への水の流入が始まり、自吸運転状態から通水運転状態へ移行する。これに伴い、自吸式ポンプ２００に加わる負荷は急激に増加し、回転数は減少し、駆動電流は増加する。
【０１３９】
このように、自吸式ポンプ２００においては、自吸式ポンプ２００のケーシング内の水の水量や自吸式ポンプ２００の運転状態により、自吸式ポンプ２００に加わる負荷が大きく変化する。従って、自吸式ポンプ２００起動時において、自吸式ポンプ２００に加わる負荷は、そのときの状態（例えば、（１）ケーシング２０１内に水があり吸引管２０２，吐出管２０３内に水がない状態、（２）ケーシング２０１内に水があり吸引管２０２，吐出管２０３内に水がある状態、（３）ケーシング２０１内に水が少量あり吸引管２０２，吐出管２０３内に水がない状態、等）や配管の長さ、配管の引き回し、呼び水の量、水落の状態等により大きく変化するため、センサレス運転で行う場合に脱調が生じやすくなる。
【０１４０】
本実施の形態３の自吸式ポンプ２００は、実施の形態１，２または参考形態の何れか一のブラシレスモータの制御装置２２０を備えており、上記起動時の負荷の変動に対し、強制同期制御によるから帰還同期制御による運転（センサレス運転）へ、安定して制御の切り換えが可能となる。
【０１４１】
例えば、制御装置２２０として実施の形態１に記載のブラシレスモータの制御装置を用いた場合、起動時における駆動電圧ＶSは図４（ａ）に示したようになる。このとき、起動時の駆動電圧Ｖ1は自吸式ポンプ２００が自吸能力を持たない電圧に設定される。ここで、「自吸能力を持たない駆動電圧」とは、その駆動電圧で自吸式ポンプ２００を駆動した場合に、自吸式ポンプ２００の吸引が弱く吸水室２０４内の水位が、図１４（ｂ）に示したような、軸受２１６の位置まで下降した状態まで達しない程度の駆動電圧のことをいう。これにより、エアーの排出能力（自吸能力）がないためポンプに水が流れずブラシレスモータの負荷変動が発生しないため、自吸運転状態での負荷変動により駆動電流の増加や脱調が生じることが防止され、強制同期制御から帰還同期制御への安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。
【０１４２】
また、制御装置２２０として参考形態に記載のブラシレスモータの制御装置を用いた場合、起動時における回転数Ｎは図９（ａ）に示したようになる。このとき、起動時の回転数Ｎ1，Ｎ2は、自吸式ポンプ２００が自吸能力を持たない回転数に設定される。ここで、「自吸能力を持たない回転数」とは、その回転数で自吸式ポンプ２００を駆動した場合に、自吸式ポンプ２００の吸引が弱く吸水室２０４内の水位が、図１４（ｂ）に示したような、軸受２１６の位置まで下降した状態まで達しない程度の回転数のことをいう。これにより、回転負荷に対して大きな駆動電流で永久磁石回転子２１７を駆動することとなり、永久磁石回転子２１７を大きな磁力により拘束した状態で強制同期運転が行われるため、ブラシレスモータの負荷が変動しても回転数が変動することが抑止され、自吸運転状態での負荷変動により脱調が生じることが防止され、強制同期制御から帰還同期制御への安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。
【０１４３】
また、制御装置２２０として実施の形態２に記載のブラシレスモータの制御装置を用いた場合、起動時の駆動電流Ｉ1は、自吸式ポンプ２００が自吸能力を持たない駆動電流に設定される。ここで、「自吸能力を持たない駆動電流」とは、その駆動電流で自吸式ポンプ２００を駆動した場合に、自吸式ポンプ２００の吸引が弱く吸水室２０４内の水位が、図１４（ｂ）に示したような、軸受２１６の位置まで下降した状態まで達しない程度の駆動電流のことをいう。これにより、起動時の自吸式ポンプ２００の各状態における負荷変動により駆動電流の増加や脱調が生じることが防止され、強制同期制御から帰還同期制御への安定した制御の切り換えを行うことが可能となる。
【０１４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明のブラシレスモータの制御装置によれば以下のような有利な効果が得られる。
【０１４５】
請求項１に記載の発明によれば、
（１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わる時において駆動電圧が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供することができる。
【０１４６】
（２）起動時の駆動電圧が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供することができる。
【０１４７】
請求項２に記載の発明によれば、駆動電圧の切り換え時に固定子巻線に発生する逆起電圧が抑制され、ドライブ回路等の電気部品の耐電圧の低いものを使用することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供することができる。
【０１４９】
請求項３に記載の発明によれば、
（１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わる時において駆動電流が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供することができる。
【０１５０】
（２）起動時の駆動電流が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することが可能なブラシレスモータの制御装置を提供することができる。
【０１５１】
また、本発明のブラシレスモータの制御方法によれば以下のような有利な効果が得られる。
【０１５２】
請求項４に記載の発明によれば、
（１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わる時において駆動電圧が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブラシレスモータの制御方法を提供することができる。
【０１５３】
（２）起動時の駆動電圧が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することが可能なブラシレスモータの制御方法を提供することができる。
【０１５５】
請求項５に記載の発明によれば、
（１）ブラシレスモータの制御が強制同期制御から帰還同期制御に切り換わる時において駆動電流が低い値に設定されているため、切り換え時における駆動電流の増加やブラシレスモータの脱調を防止することが可能なブラシレスモータの制御方法を提供することができる。
【０１５６】
（２）起動時の駆動電流が低いため、ブラシレスモータの起動時において、永久磁石回転子が回転し始めた時に固定子巻線に流れる起動電流の大きさを抑制することが可能なブラシレスモータの制御方法を提供することができる。
【０１５７】
また、本発明の自吸式ポンプによれば以下のような有利な効果が得られる。
【０１５８】
請求項６に記載の発明によれば、自吸運転状態となる駆動電圧より低い駆動電圧で起動することで、自吸時の負荷変動による駆動電流の増加や脱調のない安定した制御の切り換えを行うことが可能な自吸式ポンプを提供することができる。
【０１６１】
請求項７に記載の発明によれば、自吸運転状態となる駆動電流より低い駆動電流で起動することで、自吸時の負荷変動による駆動電流の増加や脱調のない安定した制御の切り換えを行うことが可能な自吸式ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの制御装置の装置構成を示すブロック図
【図２】図１の制御部の機能ブロック図
【図３】実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の動作を示すフローチャート
【図４】（ａ）実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の起動時における印加電圧の時間変化を示す図
（ｂ）実施の形態１のブラシレスモータの制御装置の起動時における電流値の時間変化を示す図
【図５】図１の各部の電圧波形を示す図
【図６】  参考形態の制御部の機能ブロック図
【図７】  参考形態のブラシレスモータの制御装置の動作を表すフローチャート
【図８】図６の駆動電圧切換部の動作を表すフローチャート
【図９】  （ａ）参考形態のブラシレスモータの制御装置の起動時における印加電圧の時間変化を示す図
（ｂ）参考形態のブラシレスモータの制御装置の起動時における電流値の時間変化を示す図
【図１０】  本発明の実施の形態２におけるブラシレスモータの駆動制御装置の装置構成を示すブロック図
【図１１】図１０の制御部の機能ブロック図
【図１２】  実施の形態２のブラシレスモータの制御装置の動作を表すフローチャート
【図１３】  本発明の実施の形態３の自吸式ポンプの要部断面図
【図１４】  （ａ）実施の形態３の自吸式ポンプの呼び水が張られた状態を表す図
（ｂ）実施の形態３の自吸式ポンプの自吸運転状態を表す図
（ｃ）実施の形態３の自吸式ポンプの通水運転状態を表す図
【図１５】自吸式ポンプの起動時のポンプ回転数と駆動電流との関係を表す図
【図１６】（ａ）イ号公報に開示のブラシレスモータの制御装置の起動時の強制同期信号と帰還同期信号との位相関係を表す図
（ｂ）イ号公報に開示のブラシレスモータの制御装置の制御の切り換え時における強制同期信号と帰還同期信号との位相関係を表す図
【符号の説明】
１０１  ステータ
１０２ｕ、１０２ｖ、１０２ｗ  固定子巻線
１０３  永久磁石回転子
１０４  ドライブ回路
１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０  コミュテータ素子
１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６  フリーホイーリングダイオード
１１７  駆動電源
１１８  バイパスコンデンサ
１１９Ｕ、１１９Ｌ  中性電位生成抵抗
１２０  ゼロクロス点検出部
１２０ｕ、１２０ｖ、１２０ｗ  コンパレータ
１２１  制御部
１３０  帰還同期信号生成部
１３１  発信器
１３２  強制同期信号生成部
１３３  転流制御部
１３４  駆動ベース信号バッファ部
１３５  切換制御部
１３６  駆動電圧切換部
１３７  タイマ
１４０  回転数制御部
１４１  駆動電流源
１４２  駆動電流切換部
２００  自吸式ポンプ
２０１  ケーシング
２０２  吸引管
２０２ａ  吸引口
２０３  吐出管
２０３ａ  吐出口
２０４  吸水室
２０５  気液分離室
２０６  加圧室
２０７  加圧室上部隔壁
２０７ａ  加圧室吐出口
２０８  還流路
２０８ａ  還流口
２０９  吸水室側部隔壁
２０９ａ  吸水室側壁吸水口
２１０  ブラシレスモータ収納部
２１１  ロータ収納室
２１２  ステータ
２１３  ロータ
２１４  回転軸
２１５  軸受
２１６  軸受
２１７  永久磁石回転子
２１８  羽根車
２１９  羽根車収納ケース
２１９ａ  羽根車吸水口
２１９ｂ  羽根車吐出口
２２０  制御装置
Ｄ1，Ｄ2，Ｄm ツェナーダイオード
Ｐ1，Ｐ2，Ｐm 電流切換端子
Ｑ1，Ｑ2，Ｑm 電流スイッチング素子
Ｒ1 全電流検出抵抗
ＲS1，ＲS2，ＲSm  降圧抵抗
ＶN 中性電位
ＶU、ＶV、ＶW 駆動端子電圧
ＶI 全電流検出電圧
ＳＶ  駆動電圧制御信号
ＶU0、ＶV0、ＶW0  ゼロクロス点検出信号
ＶU1、ＶV1、ＶW1  帰還同期制御信号
ＶU2、ＶV2、ＶW2  強制同期制御信号
ＶS 駆動電圧
Ｖ1 起動時駆動電圧
Ｖ2 中間駆動電圧
Ｖ3 定格駆動電圧
ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ、ＵＨ’、ＵＬ’、ＶＨ’、ＶＬ’、ＷＨ’、ＷＬ’  六相制御信号
ｉu、ｉv、ｉw 駆動電流
【図１】
0004253906.tif 000002
【図２】
0004253906.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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004253906.tif 000013
【図１３】
0004253906.tif 000014
【図１４】
0004253906.tif 000015
【図１５】
0004253906.tif 000016
【図１６】
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