(57)【要約】  電源装置である直流母線電源（４）は、電力供給を受けて駆動する駆動状態と電力供給を受けながら駆動を停止する待機状態とに状態を切り換え可能な負荷へ電力を供給する。電源装置は、全波整流と倍電圧整流との各整流方式による交流電圧の整流を可能とする整流回路であるダイオードブリッジ回路（８）およびコンデンサ（９ａ，９ｂ）と、交流電圧の電圧値と負荷の状態とに基づいて全波整流と倍電圧整流とを切り換える切換部（１１）と、を備える。
2020234943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給を受けて駆動する駆動状態と電力供給を受けながら駆動を停止する待機状態とに状態を切り換え可能な負荷へ電力を供給する電源装置であって、
全波整流と倍電圧整流との各整流方式による交流電圧の整流を可能とする整流回路と、
前記交流電圧の電圧値と前記負荷の前記状態とに基づいて前記全波整流と前記倍電圧整流とを切り換える切換部と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記交流電圧の電圧値が基準値以下である場合において、前記切換部は、前記駆動状態から前記待機状態への切り換えにしたがって、整流方式を前記倍電圧整流から前記全波整流へ切り換えることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記交流電圧の電圧値が基準値以下である場合において、前記切換部は、前記待機状態から前記駆動状態への切り換えにしたがって、整流方式を前記全波整流から前記倍電圧整流へ切り換えることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記交流電圧の電圧値が基準値以下である場合において、前記切換部は、前記負荷が駆動を停止してから設定時間が経過した後に整流方式を前記倍電圧整流から前記全波整流へ切り換えることを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項５】
前記切換部は、前記負荷の駆動を開始するか否かを判定するよりも前に、整流方式を前記全波整流から前記倍電圧整流へ切り換えることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】
モータを駆動するモータ駆動装置であって、
全波整流と倍電圧整流との各整流方式による交流電圧の整流を可能とし、直流電圧を出力する整流回路と、
前記直流電圧を交流電圧へ変換して前記モータへ交流電圧を出力し、かつ、前記直流電圧が印加されて前記モータを駆動する駆動状態と前記直流電圧が印加されて前記モータの駆動を停止する待機状態とに状態を切り換え可能なインバータ回路と、
前記交流電圧の電圧値と前記インバータ回路の前記状態とに基づいて前記全波整流と前記倍電圧整流とを切り換える切換部と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項７】
単位時間当たりにおける回転数が互いに異なる２つのモードによる前記モータの駆動が可能であって、
前記整流回路は、前記２つのモードのうち前記回転数が多いほうのモードで前記モータを駆動する場合に、前記交流電圧の前記倍電圧整流を行うことを特徴とする請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記整流回路は、前記２つのモードのうち前記回転数が少ないほうのモードで前記モータを駆動する場合に、前記交流電圧の前記全波整流を行うことを特徴とする請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記整流回路は、前記回転数が多いほうのモードから前記回転数が少ないほうのモードへモードが変更される場合に、前記倍電圧整流を継続することを特徴とする請求項７に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧を直流電圧へ変換する電源装置およびモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用の交流電源には、１００Ｖから１２０Ｖの範囲内の交流電圧を出力する１００Ｖ系の交流電源と、２００Ｖから２４０Ｖの範囲内の交流電圧を出力する２００Ｖ系の交流電源とがある。モータ駆動装置は、電源装置内の整流回路において交流電圧から直流電圧への整流を行う。モータ駆動装置は、インバータ回路において直流電圧を交流電圧へ変換して、モータへ交流電圧を出力する。モータ駆動装置は、１００Ｖ系の交流電源と２００Ｖ系の交流電源との双方に対応可能に構成される。【０００３】
特許文献１には、交流電圧の電圧値を検知した結果に基づいて、全波整流と倍電圧整流とに整流方式を切り換えて交流電圧を整流する電源装置が開示されている。特許文献１にかかる電源装置は、電圧値を検知した結果に基づいて、交流電源が１００Ｖ系の交流電源と２００Ｖ系の交流電源とのいずれであるかを判定する。特許文献１にかかる電源装置は、交流電源が１００Ｖ系の交流電源であると判定した場合、整流方式を倍電圧整流に切り換える。特許文献１にかかる電源装置は、交流電源が２００Ｖ系の交流電源であると判定した場合、整流方式を全波整流へ切り換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６２９７９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１にかかる電源装置は、交流電圧の印加が開始されたタイミングにおいて交流電源が１００Ｖ系の交流電源と２００Ｖ系の交流電源とのいずれであるかを判定し、判定結果に基づいて整流方式を切り換える。交流電源が１００Ｖ系の交流電源であると判定された場合、モータが駆動していない待機状態であっても、倍電圧整流のための昇圧に起因する無駄な電力消費が生じることとなる。このため、上記の特許文献１にかかる従来の技術によると、無駄な電力消費によって電力消費が増加するという問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力消費を低減可能とする電源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電源装置は、電力供給を受けて駆動する駆動状態と電力供給を受けながら駆動を停止する待機状態とに状態を切り換え可能な負荷へ電力を供給する。本発明にかかる電源装置は、全波整流と倍電圧整流との各整流方式による交流電圧の整流を可能とする整流回路と、交流電圧の電圧値と負荷の状態とに基づいて全波整流と倍電圧整流とを切り換える切換部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる電源装置は、電力消費を低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電源装置を有するモータ駆動装置のブロック図
【図２】実施の形態１にかかる電源装置を制御する制御部のハードウェア構成の例を示す第１の図
【図３】実施の形態１にかかる電源装置を制御する制御部のハードウェア構成の例を示す第２の図
【図４】実施の形態１にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態４にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電源装置およびモータ駆動装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電源装置を有するモータ駆動装置のブロック図である。モータ駆動装置１は、商用の交流電源２からの交流電力の供給を受けてモータ３を駆動する。モータ３は、ブラシレスモータである。モータ駆動装置１は、手乾燥装置、換気装置、扇風機、掃除機、または自動ドア開閉装置といった、モータ３を有する機器に適用される。
【００１２】
モータ駆動装置１は、直流母線電圧を出力する電源装置である直流母線電源４と、直流母線電圧の電圧値を検知する電圧検知部５と、スイッチングによって直流母線電圧を３相交流電圧へ変換してモータ３へ３相交流電圧を出力するインバータ回路６と、モータ駆動装置１の全体を制御する制御部７とを有する。
【００１３】
直流母線電源４は、整流作用によって交流電圧を直流電圧へ変換して、直流母線電圧を出力する。電圧検知部５は、インバータ回路６の入力側に印加される直流母線電圧の電圧値を検知する。電圧検知部５は、電圧値の検知結果である信号を制御部７へ出力する。インバータ回路６およびモータ３は、直流母線電源４による電力供給を受けて駆動する負荷である。
【００１４】
直流母線電源４は、整流作用によって交流電圧を直流電圧へ変換するダイオードブリッジ回路８と、直流電圧を平滑化する２個のコンデンサ９ａ，９ｂとを有する。ダイオードブリッジ回路８は、互いにブリッジ接続された複数のダイオードを有する。図１では、複数のダイオードの図示を省略する。直流母線１０ａは、ダイオードブリッジ回路８の正極出力端子とインバータ回路６とを接続する。直流母線１０ｂは、ダイオードブリッジ回路８の負極出力端子とインバータ回路６とを接続する。ダイオードブリッジ回路８の２個の入力端子は、それぞれ交流電源２に接続される。
【００１５】
コンデンサ９ａとコンデンサ９ｂとは、直流母線１０ａと直流母線１０ｂとの間において互いに直列に接続されている。ダイオードブリッジ回路８とコンデンサ９ａ，９ｂとは、整流回路を構成する。整流回路は、交流電圧から直流電圧への整流を行って直流母線電圧を出力する。また、整流回路は、全波整流と倍電圧整流との各整流方式による交流電圧の整流を可能とする。電圧検知部５は、コンデンサ９ａ，９ｂと並列に接続されている。
【００１６】
直流母線電源４は、全波整流と倍電圧整流との切り換えを行う切換部１１を有する。切換部１１は、コンデンサ９ａおよびコンデンサ９ｂの接続点とダイオードブリッジ回路８の１個の入力端子とを接続するラインに設けられている。切換部１１には、常開形の接点を有する機械式のリレーが用いられる。切換部１１は、信号にしたがって開放と短絡とを切り換え可能な要素であれば良く、常開形の接点を有するリレー以外の要素であっても良い。
【００１７】
切換部１１は、制御部７から入力される信号にしたがって開放と短絡とを切り換えることによって、全波整流と倍電圧整流とを切り換える。切換部１１が開放状態であるとき、直流母線電源４は、交流電圧の全波整流を行う。切換部１１が短絡状態であるとき、直流母線電源４は、交流電圧の倍電圧整流を行う。
【００１８】
インバータ回路６とモータ３とは、駆動状態と待機状態とに状態を切り換え可能である。駆動状態において、インバータ回路６は、直流母線電源４から出力される直流母線電圧が印加されて、モータ３へ３相交流電圧を出力する。駆動状態において、モータ３は、３相交流電圧が印加されることによって駆動する。駆動状態は、インバータ回路６が電力供給を受けてモータ３を駆動する状態である。
【００１９】
待機状態において、インバータ回路６は、直流母線電源４から出力される直流母線電圧が印加される一方、モータ３への３相交流電圧の出力を停止する。待機状態において、モータ３は、駆動を停止する。待機状態は、インバータ回路６が電力供給を受けながらモータ３の駆動を停止する状態である。
【００２０】
制御部７は、インバータ回路６へ制御信号を出力することによって、インバータ回路６によるスイッチングを制御する。また、制御部７は、切換部１１へ制御信号を出力することによって、切換部１１を制御する。制御部７は、電圧検知部５によって検知された電圧値に基づいて、直流母線電源４へ入力される交流電圧の電圧値を検知する。制御部７は、負荷の状態が駆動状態と待機状態とのいずれであるかを判定する。制御部７は、交流電圧の電圧値と負荷の状態とに基づいて切換部１１を制御する。切換部１１は、制御部７による制御によって、交流電圧の電圧値と負荷の状態とに基づいて全波整流と倍電圧整流とを切り換える。
【００２１】
制御部７の機能は、処理回路を使用して実現される。処理回路は、モータ駆動装置１に搭載される専用のハードウェアである。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。
【００２２】
図２は、実施の形態１にかかる電源装置を制御する制御部のハードウェア構成の例を示す第１の図である。図２には、専用のハードウェアを使用することによって制御部７の機能が実現される場合におけるハードウェア構成を示している。制御部７は、各種処理を実行する処理回路２１と、信号の入力と信号の出力とを担う入出力インターフェース２２とを備える。処理回路２１と入出力インターフェース２２とは、バスを介して相互に接続されている。
【００２３】
専用のハードウェアである処理回路２１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、又はこれらの組み合わせである。制御部７の機能は、処理回路２１を用いて実現される。入出力インターフェース２２は、インバータ回路６と切換部１１とへ制御信号を出力する。入出力インターフェース２２には、電圧検知部５からの信号が入力される。また、制御部７には、外部入力信号が入力される。外部入力信号は、モータ駆動装置１の外部の機器からモータ駆動装置１へ入力される信号である。
【００２４】
図３は、実施の形態１にかかる電源装置を制御する制御部のハードウェア構成の例を示す第２の図である。図３には、プログラムを実行するハードウェアを用いることによって制御部７の機能が実現される場合におけるハードウェア構成を示している。入出力インターフェース２２とプロセッサ２３とメモリ２４とは、バスを介して相互に接続されている。
【００２５】
プロセッサ２３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）である。制御部７の機能は、プロセッサ２３と、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、内蔵メモリであるメモリ２４に格納される。メモリ２４は、不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであって、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）である。
【００２６】
次に、実施の形態１にかかる電源装置の動作について説明する。図４は、実施の形態１にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャートである。
【００２７】
モータ駆動装置１への通電が開始される際、切換部１１は、開放状態とされている。整流回路の整流方式には、全波整流が設定されている。モータ駆動装置１への通電が開始されることによって、インバータ回路６の状態は待機状態となる。モータ駆動装置１への通電が開始されると、ステップＳ１において、制御部７は、通電開始から設定時間が経過したか否かを判断する。設定時間は、あらかじめ設定された時間であって、コンデンサ９ａ，９ｂの充電に要する時間である。設定時間は、例えば１秒程度である。設定時間が経過したと制御部７が判断した場合（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ２へ手順を進める。設定時間が経過していないと制御部７が判断した場合（ステップＳ１，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１を繰り返す。
【００２８】
ステップＳ２において、制御部７は、モータ駆動装置１が接続された交流電源２が１００Ｖ系の交流電源であるか否かを判定する。制御部７は、電圧検知部５によって検知された直流電圧の電圧値とあらかじめ設定された閾値とを比較することによって、かかる判定を行う。交流電源２が１００Ｖ系の交流電源であると判定した場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ３へ手順を進める。交流電源２が１００Ｖ系の交流電源ではないと判定した場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１１へ手順を進める。
【００２９】
１００Ｖ系の交流電源によって出力される交流電圧の実効値の最大値が１２０Ｖ、２００Ｖ系の交流電源によって出力される交流電圧の実効値の最小値が２００Ｖである場合に、閾値は、２２６Ｖとする。２２６Ｖは、１６０Ｖの交流電圧を全波整流した場合における直流電圧の電圧値の近似値である。１６０Ｖは、１２０Ｖと２００Ｖとの中心値であって、１００Ｖ系の交流電源と２００Ｖ系の交流電源とを識別するための基準値とする。すなわち、制御部７は、直流電圧についての電圧値と閾値との比較によって、交流電圧についての電圧値と基準値との比較を行う。
【００３０】
制御部７は、電圧検知部５によって検知された電圧値が閾値以下である場合、交流電圧の電圧値が基準値以下であるとみなして、交流電源２が１００Ｖ系の交流電源であると判定する。制御部７は、電圧検知部５によって検知された電圧値が閾値よりも大きい場合、交流電圧の電圧値が基準値よりも大きいとみなして、交流電源２が１００Ｖ系の交流電源ではなく２００Ｖ系の交流電源であると判定する。
【００３１】
交流電源２が１００Ｖ系の交流電源であると判定した場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、制御部７は、ステップＳ３において、モータ３の駆動を開始するか否かを判定する。制御部７は、外部入力信号にしたがって、かかる判定を行う。モータ３の駆動を開始すると判定した場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ４へ手順を進める。モータ３の駆動を開始しないと判定した場合（ステップＳ３，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１０へ手順を進める。
【００３２】
ここで、外部入力信号の例について説明する。モータ駆動装置１が手乾燥装置に適用される場合、外部入力信号は、手挿入部における手の検知の有無を示す信号である。制御部７には、手乾燥装置に設けられている手検知センサからの外部入力信号が入力される。制御部７は、手が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を開始すると判定する。制御部７は、手が検知されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を開始しないと判定する。
【００３３】
モータ駆動装置１が換気装置に適用される場合、外部入力信号は、換気装置のスイッチあるいはリモートコントローラからの信号であって、換気装置の運転が指示されたことを示す信号である。制御部７は、運転が指示されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を開始すると判定する。制御部７は、運転が指示されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を開始しないと判定する。
【００３４】
モータ駆動装置１が換気装置に適用される場合において、外部入力信号は、スイッチあるいはリモートコントローラからの信号以外の信号であっても良い。ＣＯ２センサによって検知されたＣＯ２濃度が閾値よりも高い場合に自動で運転を開始する換気装置の場合、外部入力信号は、ＣＯ２センサによる検知結果を示す信号であって、閾値よりも高いＣＯ２濃度が検知されたことを示す信号であっても良い。ＣＯ２センサは、換気装置によって換気される空間におけるＣＯ２濃度を検知する。制御部７は、閾値よりも高いＣＯ２濃度が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を開始すると判定する。制御部７は、閾値よりも高いＣＯ２濃度が検知されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を開始しないと判定する。
【００３５】
人感センサによって人が検知された場合に自動で運転を開始する換気装置の場合、外部入力信号は、人感センサからの信号であって、人が検知されたことを示す信号であっても良い。人感センサは、換気装置によって換気される空間に居る人を検知する。制御部７は、人が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を開始すると判定する。制御部７は、人が検知されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を開始しないと判定する。
【００３６】
モータ駆動装置１が掃除機に適用される場合、外部入力信号は、掃除機のスイッチからの信号であって、掃除機の運転が指示されたことを示す信号である。制御部７は、運転が指示されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を開始すると判定する。制御部７は、運転が指示されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を開始しないと判定する。
【００３７】
掃除機のヘッドと床面との接触が床面検知センサによって検知された場合に自動で運転を開始する掃除機の場合、外部入力信号は、床面検知センサからの信号であって、床面への接触が検知されたことを示す信号であっても良い。制御部７は、床面への接触が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を開始すると判定する。制御部７は、床面への接触が検知されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を開始しないと判定する。
【００３８】
モータ駆動装置１が自動ドア開閉装置に適用される場合、外部入力信号は、通行者の位置あるいは物体の位置を検知する位置センサからの信号であって、通行者の位置あるいは物体の位置を示す信号である。位置センサは、ドアへ向かう通行者の位置あるいはドアへ向かって移動する物体の位置を検知する。制御部７は、通行者の位置あるいは物体の位置を示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を開始すると判定する。制御部７は、通行者の位置あるいは物体の位置を示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を開始しないと判定する。
【００３９】
なお、制御部７は、モータ３の駆動を開始するか否かの判定を、外部入力信号にしたがって行うものに限られない。制御部７は、制御部７に保持される内部データを利用して、モータ３の駆動を開始するか否かを判定しても良い。内部データは、時刻情報、モータ駆動装置１を備える装置の運転積算時間、あるいはモータ駆動装置１を備える機器の使用頻度の情報などである。
【００４０】
ステップＳ３において、モータ３の駆動を開始すると判定した場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、切換部１１は、ステップＳ４において、全波整流から倍電圧整流へ整流方式を切り換える。制御部７は、倍電圧整流への切り換えを指示する制御信号を切換部１１へ出力する。切換部１１は、制御部７から入力された制御信号にしたがって、開放状態から短絡状態への切り換えを行う。
【００４１】
ステップＳ５において、制御部７は、直流母線電圧の電圧値が閾値に到達したか否かを判断する。制御部７は、電圧検知部５によって検知された直流電圧の電圧値と閾値とを比較する。閾値は、２００Ｖ系の交流電源によって出力される交流電圧を全波整流した場合における直流電圧の電圧値であって、例えば２８０Ｖである。直流母線電圧の電圧値が閾値に到達したと判断した場合（ステップＳ５，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ６へ手順を進める。直流母線電圧の電圧値が閾値に到達していないと判断した場合（ステップＳ５，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ５を繰り返す。
【００４２】
直流母線電圧の電圧値が閾値に到達したと判断した場合（ステップＳ５，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ６において、モータ３を駆動する。制御部７は、モータ３への３相交流電圧の出力を指示する制御信号をインバータ回路６へ出力することによって、インバータ回路６を駆動する。インバータ回路６は、制御部７から入力された制御信号にしたがって直流母線電圧から３相交流電圧への変換を行い、モータ３へ３相交流電圧を出力する。モータ３の駆動が開始されることによって、インバータ回路６の状態は、待機状態から駆動状態へ切り換えられる。
【００４３】
モータ駆動装置１は、ステップＳ５およびＳ６において、直流母線電圧の電圧値が閾値に到達してからモータ３の駆動を開始することによって、整流方式の切り換えによる電圧変動の影響がモータ３の駆動に及ぶことを回避可能とする。これにより、モータ駆動装置１は、安定したモータ３の駆動が可能となる。
【００４４】
ステップＳ７において、制御部７は、モータ３の駆動を停止するか否かを判定する。制御部７は、外部入力信号にしたがって、かかる判定を行う。モータ３の駆動を停止すると判定した場合（ステップＳ７，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ８へ手順を進める。モータ３の駆動を停止しないと判定した場合（ステップＳ７，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ７を繰り返す。
【００４５】
モータ駆動装置１が手乾燥装置に適用される場合、制御部７は、手が検知されたことを示す外部入力信号が入力されなくなった場合、モータ３の駆動を停止すると判定する。制御部７は、手が検知されたことを示す外部入力信号の入力が継続されている場合、モータ３の駆動を停止しないと判定する。モータ３の駆動を停止しないと判定した場合、モータ駆動装置１は、モータ３の駆動を継続する。
【００４６】
モータ駆動装置１が換気装置に適用される場合、外部入力信号は、換気装置のスイッチあるいはリモートコントローラからの信号であって、換気装置の運転停止が指示されたことを示す信号である。制御部７は、運転停止が指示されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を停止すると判定する。制御部７は、運転停止が指示されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を停止しないと判定する。
【００４７】
ＣＯ２濃度が閾値よりも低い場合に自動で運転を開始する換気装置の場合において、制御部７は、閾値よりも低いＣＯ２濃度が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合に、モータ３の駆動を停止すると判定しても良い。あるいは、制御部７は、閾値よりも高いＣＯ２濃度が検知されたことを示す外部入力信号が入力されなくなった場合に、モータ３の駆動を停止すると判定しても良い。
【００４８】
人感センサによって人が検知されない場合に自動で運転を停止する換気装置の場合において、制御部７は、人が検知されなかったことを示す外部入力信号が入力された場合に、モータ３の駆動を停止すると判定しても良い。あるいは、制御部７は、人が検知されたことを示す外部入力信号が入力されなくなった場合に、モータ３の駆動を停止すると判定しても良い。
【００４９】
モータ駆動装置１が掃除機に適用される場合、外部入力信号は、掃除機のスイッチからの信号であって、掃除機の運転停止が指示されたことを示す信号である。制御部７は、運転停止が指示されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３の駆動を停止すると判定する。制御部７は、運転停止が指示されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３の駆動を停止しないと判定する。
【００５０】
床面への接触が検知されない場合に自動で運転を停止する掃除機の場合において、制御部７は、床面への接触が検知されたことを示す外部入力信号が入力されなくなった場合に、モータ３の駆動を停止すると判定しても良い。制御部７は、床面への接触が検知されたことを示す外部入力信号の入力が継続されている場合、モータ３の駆動を停止しないと判定する。
【００５１】
モータ駆動装置１が自動ドア開閉装置に適用される場合、通行者あるいは物体が検出されたことを示す外部入力信号が入力されなくなった場合、モータ３の駆動を停止すると判定する。制御部７は、通行者あるいは物体が検知されたことを示す外部入力信号の入力が継続されている場合、モータ３の駆動を停止しないと判定する。
【００５２】
なお、制御部７は、モータ３の駆動を停止するか否かの判定を、外部入力信号にしたがって行うものに限られない。制御部７は、制御部７に保持される内部データを利用して、モータ３の駆動を停止するか否かを判定しても良い。内部データは、時刻情報、モータ駆動装置１を備える装置の運転積算時間、あるいはモータ駆動装置１を備える装置の使用頻度の情報などである。
【００５３】
ステップＳ７においてモータ３の駆動を停止すると判定した場合（ステップＳ７，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ８において、モータ３の駆動を停止する。制御部７は、インバータ回路６への制御信号の出力を停止することによって、インバータ回路６の駆動を停止する。インバータ回路６は、直流母線電圧から３相交流電圧への変換と、モータ３への３相交流電圧の出力とを停止する。モータ３の駆動が停止されることによって、インバータ回路６の状態は、駆動状態から待機状態へ切り換えられる。
【００５４】
ステップＳ８においてモータ３の駆動を停止すると、切換部１１は、ステップＳ９において、倍電圧整流から全波整流へ整流方式を切り換える。制御部７は、全波整流への切り換えを指示する制御信号を切換部１１へ出力する。切換部１１は、制御部７から入力された制御信号にしたがって、短絡状態から開放状態への切り換えを行う。
【００５５】
ステップＳ９において整流方式を切り換えると、モータ駆動装置１は、手順をステップＳ３に戻す。モータ３の駆動を開始すると判定した場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ４からの手順を繰り返す。モータ３の駆動を開始しないと判定した場合（ステップＳ３，Ｎｏ）、制御部７は、ステップＳ１０において、モータ駆動装置１の通電が終了されるか否かを判定する。通電が終了されない場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、手順をステップＳ３に戻す。通電が終了される場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、図４に示す手順による動作を終了する。
【００５６】
ステップＳ２において、交流電源２が１００Ｖ系の交流電源ではないと判定した場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、制御部７は、ステップＳ１１において、モータ３の駆動を開始するか否かを判定する。制御部７は、ステップＳ３と同様に、外部入力信号にしたがって、かかる判定を行う。モータ３の駆動を開始すると判定した場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１２へ手順を進める。モータ３の駆動を開始しないと判定した場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１５へ手順を進める。
【００５７】
モータ３の駆動を開始すると判定した場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１２において、モータ３を駆動する。制御部７は、モータ３への３相交流電圧の出力を指示する制御信号をインバータ回路６へ出力することによって、インバータ回路６を駆動する。インバータ回路６は、制御部７から入力された制御信号にしたがって直流母線電圧から３相交流電圧への変換を行い、モータ３へ３相交流電圧を出力する。
【００５８】
ステップＳ１３において、制御部７は、モータ３の駆動を停止するか否かを判定する。制御部７は、ステップＳ７と同様に、外部入力信号にしたがって、かかる判定を行う。モータ３の駆動を停止すると判定した場合（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１４へ手順を進める。モータ３の駆動を停止しないと判定した場合（ステップＳ１３，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１３を繰り返す。
【００５９】
モータ３の駆動を停止すると判定した場合（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１４において、モータ３の駆動を停止する。ステップＳ１４においてモータ３の駆動を停止すると、モータ駆動装置１は、手順をステップＳ１１に戻す。モータ３の駆動を開始すると判定した場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１２からの手順を繰り返す。
【００６０】
モータ３の駆動を開始しないと判定した場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、制御部７は、ステップＳ１５において、モータ駆動装置１の通電が終了されるか否かを判定する。通電が終了されない場合（ステップＳ１５，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、手順をステップＳ１１に戻す。通電が終了される場合（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、図４に示す手順による動作を終了する。
【００６１】
交流電源２が１００Ｖ系の交流電源である場合に、直流母線電源４は、モータ３の駆動が停止されている待機状態において、交流電圧の全波整流を行う。直流母線電源４は、交流電源２が１００Ｖ系の交流電源である場合のうちモータ３を駆動する駆動状態のときに限定して、交流電圧の倍電圧整流を行うことができる。これにより、直流母線電源４は、待機状態において、倍電圧整流のための昇圧に起因する無駄な電力消費を抑制することができる。
【００６２】
また、直流母線電源４は、待機状態において全波整流による整流を行うことによって、倍電圧整流による整流を行う場合に比べて、直流母線電圧を半減させる。直流母線電源４は、直流母線電圧の半減により、通電を終了したときにおけるコンデンサ９ａ，９ｂの放電に要する時間を短くすることが可能となる。
【００６３】
モータ３の駆動停止によって整流方式が全波整流に切り換えられることによって、モータ駆動装置１の通電開始時における整流方式は、常に全波整流とされる。直流母線電源４は、２００Ｖ系の交流電源２に接続される場合において、整流方式が倍電圧整流とされた状態の整流回路が２００Ｖ系の交流電源２に接続される事態を防ぐことができる。これにより、モータ駆動装置１は、回路構成とモータ３との故障を防ぐことができる。
【００６４】
モータ駆動装置１は、コンデンサ９ａ，９ｂと並列に接続される電圧検知部５に代えて、交流電源２の直後に接続される電圧検知部が設けられていても良い。交流電源２の直後に接続される電圧検知部は、交流電源２から出力される交流電圧を検知する。この場合、モータ駆動装置１は、上記のステップＳ５に代えて、整流方式が倍電圧整流へ切り換えられてから設定時間が経過した場合に、ステップＳ６によるモータ３の駆動を行う。かかる設定時間は、直流母線電圧の電圧値が閾値に到達するまでに要する時間である。設定時間の経過後にモータ３の駆動を開始することによって、整流方式の切り換えによる電圧変動の影響がモータ３の駆動に及ぶことを回避可能とする。これにより、モータ駆動装置１は、安定したモータ３の駆動が可能となる。
【００６５】
また、交流電源２の直後に接続される電圧検知部が設けられる場合、制御部７は、上記のステップＳ２において、かかる電圧検出部によって検出された電圧値に基づいて、交流電源２が１００Ｖ系の交流電源であるか否かを判定する。
【００６６】
切換部１１には、機械式のリレーに代えて、トライアックといった半導体スイッチング素子が使用されても良い。半導体スイッチング素子は、機械的に開閉する接点が無いことから、摩耗による劣化が無く、かつ駆動音が生じない。切換部１１に半導体スイッチング素子が使用されることによって、直流母線電源４は長寿命となり、かつ静粛性を得ることができる。
【００６７】
実施の形態１にかかる直流母線電源４は、モータ３を駆動するインバータ回路６へ直流電圧を出力するものに限られず、インバータ回路６以外の負荷へ直流電圧を出力するものであっても良い。
【００６８】
実施の形態１によると、直流母線電源４は、直流電圧の電圧値を検知した結果と負荷の状態を判定した結果とに基づいて全波整流と倍電圧整流とを切り換えることによって、倍電圧整流のための昇圧に起因する無駄な電力消費を抑制する。これにより、直流母線電源４は、電力消費を低減できるという効果を奏する。
【００６９】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる電源装置を有するモータ駆動装置１は、実施の形態１のモータ駆動装置１と同様の構成を有する。実施の形態２にかかる電源装置である直流母線電源４は、モータ３を駆動する際の負荷に基づいて整流方式を切り換える。実施の形態２では、上記の実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる構成について主に説明する。
【００７０】
モータ駆動装置１は、高負荷モードと低負荷モードとにモードを切り換えてモータ３を駆動可能である。ここでは、高負荷モードは、単位時間当たりにおける回転数が互いに異なる２つのモードのうち回転数が多いほうのモード、すなわち高いエネルギーでモータ３を駆動する場合のモードとする。低負荷モードは、当該２つのモードのうち切り換え可能なモードのうち回転数が少ないほうのモード、すなわち低いエネルギーでモータ３を駆動する場合のモードとする。
【００７１】
図５に示すステップＳ１からステップＳ３までの手順は、図４の場合と同様である。ステップＳ３において、モータ３の駆動を開始すると判定した場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、制御部７は、ステップＳ２１において、モータ３を高負荷モードで駆動するか否かを判断する。
【００７２】
制御部７は、外部入力信号にしたがって、モータ３を高負荷モードで駆動するか否かを判断する。モータ３を高負荷モードで駆動すると判断した場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ４へ手順を進める。モータ３を高負荷モードではなく低負荷モードで駆動すると判断した場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ６へ手順を進める。
【００７３】
ここで、外部入力信号の例について説明する。風量を切り換え可能な手乾燥装置にモータ駆動装置１が適用される場合、外部入力信号は、指定されている風量を示す信号である。制御部７には、手乾燥装置からの外部入力信号が入力される。手乾燥装置が風量を「強」と「弱」とに切り換え可能であるとして、制御部７は、「強」が指定されていることを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を高負荷モードで駆動すると判断する。制御部７は、「弱」が指定されていることを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を低負荷モードで駆動すると判断する。
【００７４】
風量を切り換え可能な換気装置にモータ駆動装置１が適用される場合、外部入力信号は、換気装置のスイッチあるいはリモートコントローラからの信号であって、指定された風量を示す信号である。換気装置が風量を「強」と「弱」とに切り換え可能であるとして、制御部７は、「強」が指定されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を高負荷モードで駆動すると判断する。制御部７は、「弱」が指定されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を低負荷モードで駆動すると判断する。
【００７５】
風量を切り換え可能な換気装置にモータ駆動装置１が適用される場合において、外部入力信号は、スイッチあるいはリモートコントローラからの信号以外の信号であっても良い。ＣＯ２濃度が閾値よりも高い場合に風量を「強」とし、かつＣＯ２濃度が閾値よりも低い場合に風量を「弱」とする換気装置の場合、外部入力信号は、ＣＯ２センサによるＣＯ２濃度の検知結果を示す信号であっても良い。制御部７は、閾値よりも高いＣＯ２濃度が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を高負荷モードで駆動すると判断する。制御部７は、閾値よりも低いＣＯ２濃度が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を低負荷モードで駆動すると判断する。
【００７６】
換気装置によって換気される空間に居る人の数が閾値よりも多い場合に風量を「強」とし、換気装置によって換気される空間に居る人の数が閾値よりも少ないか空間に人が居ない場合に風量を「弱」とする換気装置の場合、外部入力信号は、人感センサによる人の数の検知結果を示す信号であっても良い。制御部７は、人の数が閾値よりも多いことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を高負荷モードで駆動すると判断する。制御部７は、人の数が閾値よりも少ないか人が居ないことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を低負荷モードで駆動すると判断する。
【００７７】
吸引の強さを切り換え可能な掃除機にモータ駆動装置１が適用される場合において、外部入力信号は、掃除機のスイッチからの信号であって、指定された吸引の強さを示す信号である。掃除機が吸引の強さを「強」と「弱」とに切り換え可能であるとして、制御部７は、「強」が指定されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を高負荷モードで駆動すると判断する。制御部７は、「弱」が指定されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を低負荷モードで駆動すると判断する。
【００７８】
掃除機のヘッドと床面との接触の有無に基づいて吸引の強さを切り換える掃除機の場合、外部入力信号は、床面検知センサからの信号であっても良い。かかる掃除機は、床面への接触が検知された場合に吸引の強さを「強」とし、床面への接触が検知されない場合に吸引の強さを「弱」とする。制御部７は、床面への接触が検知されたことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を高負荷モードで駆動すると判断する。制御部７は、床面への接触が検知されたことを示す外部入力信号が入力されない場合、モータ３を低負荷モードで駆動すると判断する。
【００７９】
モータ駆動装置１が自動ドア開閉装置に適用される場合において、制御部７は、通行者あるいは物体がドアに近づいていることを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を低負荷モードで駆動すると判断する。制御部７は、通行者あるいは物体がドアから遠ざかったことを示す外部入力信号が入力された場合、モータ３を高負荷モードで駆動すると判断する。
【００８０】
なお、制御部７は、モータ３を高負荷モードで駆動するか否かの判断を、外部入力信号にしたがって行うものに限られない。制御部７は、制御部７に保持される内部データに基づいて、モータ３を高負荷モードで駆動するか否かを判断しても良い。内部データは、時刻情報、モータ駆動装置１を備える装置の運転積算時間、あるいはモータ駆動装置１を備える機器の使用頻度の情報などである。
【００８１】
ステップＳ２１においてモータ３を高負荷モードで駆動すると判断した場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、切換部１１は、ステップＳ４において、全波整流から倍電圧整流へ整流方式を切り換える。図５に示すステップＳ４およびステップＳ５の手順は、図４に示す手順と同様である。モータ駆動装置１は、ステップＳ５の後、ステップＳ６へ手順を進める。これにより、モータ３を高負荷モードで駆動する場合、直流母線電源４は、交流電圧の倍電圧整流を行う。
【００８２】
ステップＳ２１においてモータ３を低負荷モードで駆動すると判断した場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ４およびステップＳ５をスキップして、手順をステップＳ６へ進める。これにより、モータ３を低負荷モードで駆動する場合、直流母線電源４は、交流電圧の全波整流を行う。
【００８３】
ステップＳ６によるモータ３の駆動の後、制御部７は、ステップＳ２２において、モータ３を高負荷モードで駆動するか否かをステップＳ２１と同様に判断する。モータ３を高負荷モードで駆動すると判断した場合（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、切換部１１は、ステップＳ２３において、整流方式を倍電圧整流へ切り換える。その後、モータ駆動装置１は、ステップＳ７へ手順を進める。なお、ステップＳ４において倍電圧整流へ整流方式が切り換えられている場合は、切換部１１は、倍電圧整流を継続する。
【００８４】
モータ３を低負荷モードで駆動すると判断した場合（ステップＳ２２，Ｎｏ）、切換部１１は、ステップＳ２４において、整流方式を全波整流へ切り換える。その後、モータ駆動装置１は、ステップＳ７へ手順を進める。なお、ステップＳ４をスキップすることにより整流方式が全波整流のままである場合は、切換部１１は、全波整流を継続する。
【００８５】
このように、直流母線電源４は、モータ３を駆動するモードが高負荷モードから低負荷モードへ変更される場合に、整流方式を倍電圧整流から全波整流へ切り換える。直流母線電源４は、モータ３を駆動するモードが低負荷モードから高負荷モードへ変更される場合に、整流方式を全波整流から倍電圧整流へ切り換える。直流母線電源４は、高負荷モードを継続する場合、倍電圧整流を継続する。直流母線電源４は、低負荷モードを継続する場合、全波整流を継続する。
【００８６】
図５に示すステップＳ７からステップＳ９までの手順は、図４の場合と同様である。ステップＳ９において整流方式を切り換えると、モータ駆動装置１は、図４の場合と同様に、手順をステップＳ３に戻す。図５に示すステップＳ１０の手順と、図５に示すステップＳ１１からステップＳ１５の手順とは、図４に示す場合と同様である。
【００８７】
交流電源２が１００Ｖ系の交流電源である場合において、直流母線電源４は、駆動状態かつ低負荷モードにおいて、交流電圧の全波整流を行う。直流母線電源４は、駆動状態かつ高負荷モードである場合に限定して、交流電圧の倍電圧整流を行う。これにより、直流母線電源４は、低負荷モードでモータ３を駆動するときに倍電圧整流が行われることによる不要な電力消費を防ぐことができる。
【００８８】
図５に示す手順によると、直流母線電源４は、モータ３を駆動している状態においてステップＳ２３およびステップＳ２４における整流方式の変更を行う。モータ駆動装置１は、整流方式を変更する前に、モータ３の駆動を停止しても良い。この場合、モータ駆動装置１は、モータ３の駆動を停止してから、直流母線電圧の電圧値があらかじめ設定された電圧値に到達してからモータ３の駆動を開始する。これにより、モータ駆動装置１は、整流方式の切り換えによる電圧変動の影響がモータ３の駆動に及ぶことを回避可能とし、安定したモータ３の駆動が可能となる。
【００８９】
図５に示す手順によると、直流母線電源４は、モータ３を駆動するモードが高負荷モードから低負荷モードへ変更される場合に、整流方式を倍電圧整流から全波整流へ切り換える。直流母線電源４は、高負荷モードから低負荷モードへモードが変更される場合において、倍電圧整流を継続することとしても良い。例えば、風量に強弱が加えられるリズム風モードで扇風機を運転する場合のように、高負荷モードと低負荷モードとに短い周期でモードが変更される場合には、直流母線電源４は、倍電圧整流を継続することによって、整流方式の頻繁な切り換わりを無くすことができる。切換部１１に機械式のリレーが使用される場合、直流母線電源４は、切換部１１の頻繁な切り換わりを無くすことで切換部１１の劣化を抑制可能とし、信頼性を維持することができる。
【００９０】
実施の形態２によると、直流母線電源４は、実施の形態１と同様に、直流電圧の電圧値を検知した結果と負荷の状態を判定した結果とに基づいて全波整流と倍電圧整流とを切り換えることによって、倍電圧整流のための昇圧に起因する無駄な電力消費を抑制する。また、直流母線電源４は、高負荷モードでモータ３を駆動するときに限定して倍電圧整流を行うことで、電力消費をさらに低減する。これにより、直流母線電源４は、電力消費を低減できるという効果を奏する。
【００９１】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャートである。実施の形態３にかかる電源装置を有するモータ駆動装置１は、実施の形態１のモータ駆動装置１と同様の構成を有する。実施の形態３にかかる電源装置である直流母線電源４は、モータ３の駆動を停止してから設定時間が経過した後に整流方式を切り換える。実施の形態３では、上記の実施の形態１および２と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１および２とは異なる構成について主に説明する。
【００９２】
図６に示すステップＳ１からステップＳ８の手順は、図４の場合と同様である。ステップＳ８においてモータ３の駆動を停止すると、制御部７は、ステップＳ３１において、ステップＳ８におけるモータ３の駆動停止から設定時間が経過したか否かを判断する。設定時間は、あらかじめ設定された時間であって、次にモータ３を駆動するまでの時間である。設定時間は、例えば１０秒程度である。設定時間が経過したと制御部７が判断した場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、切換部１１は、ステップＳ９において倍電圧整流から全波整流へ整流方式を切り換える。このように、切換部１１は、モータ３が駆動を停止してから設定時間が経過した後に整流方式を倍電圧整流から全波整流へ切り換える。ステップＳ９において整流方式を切り換えると、モータ駆動装置１は、図４の場合と同様に、手順をステップＳ３に戻す。
【００９３】
設定時間が経過していないと制御部７が判断した場合（ステップＳ３１，Ｎｏ）、制御部７は、ステップＳ３２において、モータ３の駆動を再開するか否かを判断する。制御部７は、ステップＳ３と同様に、外部入力信号にしたがって、あるいは内部データを利用することによって、モータ３の駆動を再開するか否かを判断する。モータ３の駆動を再開しないと制御部７が判断した場合（ステップＳ３２，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ３１の手順を繰り返す。モータ３の駆動を再開すると制御部７が判断した場合（ステップＳ３２，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、手順をステップＳ６に戻す。図６に示すステップＳ１０の手順と、図６に示すステップＳ１１からステップＳ１５の手順とは、図４に示す場合と同様である。
【００９４】
このように、モータ３が駆動を停止してから設定時間が経過した後に整流方式を全波整流へ切り換えることにより、直流母線電源４は、モータ３の駆動を停止してから設定時間において倍電圧整流を継続する。直流母線電源４は、モータ３の駆動を停止してから設定時間が経過するより前にモータ３の駆動を再開する場合に、倍電圧整流を継続することによって、コンデンサ９ａ，９ｂの充電時間が不要となる。このため、直流母線電源４は、モータ３の駆動再開までの時間を短縮することができる。実施の形態３にかかる直流母線電源４は、モータ３の駆動と駆動停止とが頻繁に行われる場合に適している。
【００９５】
手乾燥装置は、手挿入部において手が検知された場合に、モータ３を駆動することによって空気流を噴出する。手乾燥装置の場合、手挿入部へ手が挿入されてから即座に空気流を噴出することが求められる。手乾燥装置の使用者が多くなる時間帯において、あるいは使用者が多い場所に手乾燥装置が設置されている場合において、ある使用者が手乾燥装置を使用してから次の使用者が手乾燥装置を使用するまでの間隔は、例えば１０秒程度以下となる。実施の形態３にかかる直流母線電源４が手乾燥装置に適用されることによって、空気流の噴出を停止してから迅速に空気流の噴出を再開できるため、使用者が快適に手乾燥装置を使用することが可能となる。
【００９６】
掃除機には、駆動状態において一定時間のアイドリングが続いた場合に駆動を停止する機能を搭載しているものがある。かかる機能を搭載している掃除機は、ヘッドと床面との接触が検知されない状態が一定時間経過した場合に吸引を停止し、吸引を停止してからヘッドと床面との接触が検知された場合に、吸引を再開する。かかる掃除機は、ヘッドが床面に接触されてから即座に吸引を再開することが求められる。床面からヘッドを浮かせてから床面へヘッドを置くまでの間隔は、例えば５秒程度以下となる。実施の形態３にかかる直流母線電源４が掃除機に適用されることによって、吸引を停止してから即座に吸引を再開できるため、使用者が快適に掃除機を使用することが可能となる。
【００９７】
自動ドア開閉装置は、通行者あるいは移動する物体がドアに近づいたときに、モータ３を駆動することによってドアを開く。自動ドア開閉装置の場合、通行者あるいは物体がある位置に到達したときに即座にドアを開くことが求められる。通行者が多くなる時間帯において、あるいは通行者が多い場所に自動ドア開閉装置が設置されている場合において、ある通行者がドアを通行してから次の通行者がドアを通行するまでの間隔は、例えば１０秒程度以下となる。実施の形態３にかかる直流母線電源４が自動ドア開閉装置に適用されることによって、ドアを閉じてから即座にドアを開くことができるため、通行者が快適に通行することが可能となる。
【００９８】
実施の形態３によると、直流母線電源４は、実施の形態１と同様に、直流電圧の電圧値を検知した結果と負荷の状態を判定した結果とに基づいて全波整流と倍電圧整流とを切り換えることによって、倍電圧整流のための昇圧に起因する無駄な電力消費を抑制する。また、直流母線電源４は、モータ３が駆動を停止してから設定時間が経過した後に整流方式を倍電圧整流から全波整流へ切り換えることによって、モータ３の駆動再開までの時間を短縮することができる。
【００９９】
実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４にかかる電源装置を有するモータ駆動装置の動作手順を示すフローチャートである。実施の形態４にかかる電源装置を有するモータ駆動装置１は、実施の形態１のモータ駆動装置１と同様の構成を有する。実施の形態４にかかる電源装置である直流母線電源４は、モータ３の駆動を開始するか否かの判定よりも前に整流方式を倍電圧整流へ切り換える。実施の形態４では、上記の実施の形態１から３と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１から３とは異なる構成について主に説明する。
【０１００】
図７に示すステップＳ１およびステップＳ２の手順は、図４の場合と同様である。ステップＳ２において交流電源２が１００Ｖ系の交流電源であると判定した場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、制御部７は、ステップＳ４１において、整流方式を全波整流から倍電圧整流へ切り換えるか否かを判定する。整流方式を切り換えると判定した場合（ステップＳ４１，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ４へ手順を進める。整流方式を切り換えないと判定した場合（ステップＳ４１，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ１０へ手順を進める。
【０１０１】
制御部７は、図４に示すステップＳ３における判定の場合と同様に、外部入力信号にしたがって、あるいは内部データに基づいて、整流方式を切り換えるか否かを判定する。ステップＳ４１において整流方式を切り換えると判定した場合（ステップＳ４１，Ｙｅｓ）、切換部１１は、ステップＳ４において、全波整流から倍電圧整流へ整流方式を切り換える。図７に示すステップＳ４およびステップＳ５の手順は、図４の場合と同様である。
【０１０２】
ステップＳ５において直流母線電圧の電圧値が閾値に到達したと判断した場合（ステップＳ５，Ｙｅｓ）、制御部７は、ステップＳ４２において、モータ３の駆動を開始するか否かを判定する。制御部７は、図４に示すステップＳ３と同様に、外部入力信号にしたがって、あるいは内部データに基づいて、モータ３の駆動を再開するか否かを判断する。
【０１０３】
モータ３の駆動を開始しないと制御部７が判断した場合（ステップＳ４２，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ４２の手順を繰り返す。モータ３の駆動を開始すると制御部７が判断した場合（ステップＳ４２，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、ステップＳ６において、モータ３を駆動する。図７に示すステップＳ７からステップＳ９の手順は、図４の場合と同様である。ステップＳ９において整流方式を切り換えると、モータ駆動装置１は、手順をステップＳ４１に戻す。
【０１０４】
ステップＳ４１において整流方式を切り換えないと判定した場合（ステップＳ４１，Ｎｏ）、制御部７は、ステップＳ１０において、モータ駆動装置１の通電が終了されるか否かを判定する。通電が終了されない場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、モータ駆動装置１は、手順をステップＳ４１に戻す。通電が終了される場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、モータ駆動装置１は、図７に示す手順による動作を終了する。図７に示すステップＳ１１からステップＳ１５の手順とは、図４に示す場合と同様である。
【０１０５】
このように、モータ３の駆動を開始するか否かを判定するよりも前に整流方式を倍電圧整流へ切り換えることにより、直流母線電源４は、モータ３の駆動を開始することの判定よりも前に、コンデンサ９ａ，９ｂの充電を開始可能とする。これにより、直流母線電源４は、倍電圧整流によるモータ３の駆動を開始するまでの時間を短縮することができる。実施の形態４にかかる直流母線電源４は、モータ３の迅速な駆動開始が求められる場合に適している。
【０１０６】
手乾燥装置には、使用者が手挿入部へ手を挿入するよりも前に手乾燥装置への当該使用者の接近を検知するものがある。かかる手乾燥装置は、人検知センサが使用者を検知することによって手検知センサを稼動し、手検知センサによって手が検知された場合にモータ３を駆動する。制御部７は、使用者を検知したことを示す外部入力信号が入力された場合、整流方式を倍電圧整流へ切り換えると判定しても良い。この場合、直流母線電源４は、手が挿入されるよりも例えば３秒程度前において、整流方式を切り換えることができる。実施の形態４にかかる直流母線電源４が手乾燥装置に適用されることによって、モータ３の駆動を迅速に開始できるため、使用者が快適に手乾燥装置を使用することが可能となる。
【０１０７】
換気装置には、設定された時刻に換気を開始する機能を搭載しているものがある。かかる機能を搭載している換気装置は、設定された時刻にモータ３を駆動する。制御部７は、設定された時刻よりも前に、整流方式を倍電圧整流へ切り換えると判定しても良い。この場合、直流母線電源４は、設定された時刻よりも例えば１０秒程度前において、整流方式を切り換える。実施の形態４にかかる直流母線電源４が手乾燥装置に適用されることによって、設定された時刻どおりにモータ３の駆動を開始することが可能となる。
【０１０８】
自動ドア開閉装置は、例えば、通行者の位置あるいは物体の位置がドアから２ｍ離れた位置であると検知された場合にモータ３を駆動するとして、制御部７は、通行者の位置あるいは物体の位置がドアから５ｍ離れた位置であると検知された場合に、整流方式を倍電圧整流へ切り換えると判定しても良い。この場合、直流母線電源４は、通行者あるいは移動する物体がドアから２ｍの位置にまで近づくよりも前に、整流方式を切り換える。実施の形態４にかかる直流母線電源４が自動ドア開閉装置に適用されることによって、モータ３の駆動を迅速に開始できるため、通行者が快適に通行することが可能となる。
【０１０９】
実施の形態４によると、直流母線電源４は、実施の形態１と同様に、直流電圧の電圧値を検知した結果と負荷の状態を判定した結果とに基づいて全波整流と倍電圧整流とを切り換えることによって、倍電圧整流のための昇圧に起因する無駄な電力消費を抑制する。また、直流母線電源４は、モータ３の駆動を開始するか否かの判定よりも前に整流方式を倍電圧整流へ切り換えることによって、モータ３の駆動を開始するまでの時間を短縮することができる。
【０１１０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  モータ駆動装置、２  交流電源、３  モータ、４  直流母線電源、５  電圧検知部、６  インバータ回路、７  制御部、８  ダイオードブリッジ回路、９ａ，９ｂ  コンデンサ、１０ａ，１０ｂ  直流母線、１１  切換部、２１  処理回路、２２  入出力インターフェース、２３  プロセッサ、２４  メモリ。
【図１】
2020234943.tif 000003
【図２】
2020234943.tif 000004
【図３】
2020234943.tif 000005
【図４】
2020234943.tif 000006
【図５】
2020234943.tif 000007
【図６】
2020234943.tif 000008
【図７】
2020234943.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和3年5月12日(2021.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動するモータ駆動装置であって、
全波整流と倍電圧整流との各整流方式による交流電圧の整流を可能とし、直流電圧を出力する整流回路と、
前記直流電圧を交流電圧へ変換して前記モータへ交流電圧を出力し、かつ、前記直流電圧が印加されて前記モータを駆動する駆動状態と前記直流電圧が印加されて前記モータの駆動を停止する待機状態とに状態を切り換え可能なインバータ回路と、
前記全波整流と前記倍電圧整流とを切り換える切換部と、
前記交流電圧の電圧値と、前記インバータ回路の前記状態と、前記モータ駆動装置の外部の機器から前記モータ駆動装置へ入力される外部入力信号または前記モータ駆動装置に保持される内部データに示される前記モータの制御情報とに基づいて前記切換部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記交流電圧の電圧値が基準値以下である場合において、前記制御部は、前記インバータ回路の前記状態が前記駆動状態から前記待機状態に切り換わるとき、前記制御情報に基づいて、前記切換部に対し整流方式を前記倍電圧整流から前記全波整流へ切り換える制御を行う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】
前記交流電圧の電圧値が基準値以下である場合において、前記制御部は、前記インバータ回路の前記状態が前記待機状態から前記駆動状態に切り換わるとき、前記制御情報に基づいて、前記切換部に対し整流方式を前記全波整流から前記倍電圧整流へ切り換える制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御情報は、前記モータが駆動を停止してからの経過時間を示す情報であって、
前記制御部は、前記経過時間があらかじめ設定された時間を超えた後に、前記切換部に対し整流方式を前記倍電圧整流から前記全波整流へ切り換える制御を行うことを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記モータの駆動を開始するよりも前に、前記制御情報に基づいて、前記切換部に対し整流方式を前記全波整流から前記倍電圧整流へ切り換える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
単位時間当たりにおける回転数が互いに異なる２つのモードによる前記モータの駆動が可能であって、
前記整流回路は、前記２つのモードのうち前記回転数が多いほうのモードで前記モータを駆動する場合に、前記交流電圧の前記倍電圧整流を行う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７】
前記整流回路は、前記２つのモードのうち前記回転数が少ないほうのモードで前記モータを駆動する場合に、前記交流電圧の前記全波整流を行うことを特徴とする請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記整流回路は、前記回転数が多いほうのモードから前記回転数が少ないほうのモードへモードが変更される場合に、前記倍電圧整流を継続することを特徴とする請求項６に記載のモータ駆動装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、交流電圧を直流電圧へ変換する電源装置を有するモータ駆動装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力消費を低減可能とするモータ駆動装置を得ることを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるモータ駆動装置は、モータを駆動するモータ駆動装置である。本発明にかかるモータ駆動装置は、全波整流と倍電圧整流との各整流方式による交流電圧の整流を可能とし、直流電圧を出力する整流回路と、直流電圧を交流電圧へ変換してモータへ交流電圧を出力し、かつ、直流電圧が印加されてモータを駆動する駆動状態と直流電圧が印加されてモータの駆動を停止する待機状態とに状態を切り換え可能なインバータ回路と、全波整流と倍電圧整流とを切り換える切換部と、交流電圧の電圧値と、インバータ回路の状態と、モータ駆動装置の外部の機器からモータ駆動装置へ入力される外部入力信号またはモータ駆動装置に保持される内部データに示されるモータの制御情報とに基づいて切換部を制御する制御部と、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明にかかるモータ駆動装置は、電力消費を低減できるという効果を奏する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかるモータ駆動装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【国際調査報告】
2020234943.tif 000010
2020234943.tif 000011
2020234943.tif 000012
2020234943.tif 000013