JPS63194587A - 無整流子電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、巻線に誘起される逆起電圧を利用して回転子
位置を検出する、ファン等の駆動用に使用される無整流
子電動機に関するものである。

従来の技術 従来この種の無整流子電動機は第５図に示すような構成
であった。図において、１は枢動手段であり、出力端が
３相ブリツジ接続されたスイッチング素子２〜７のスイ
ッチングにより、中性点非接地スター結線された３相の
固定子巻線８〜１゜に対する通電を行なっている。１１
は４極に着磁された磁極をもつ回転子である。回転子１
１の固定子巻線８〜１０に対する相対的な位置を、固定
子巻線８〜１０の端子屈出を入力とする位置検出手段１
２によって検出し、この検出された回転子１１の位置に
より、通電制御手段１３が回転子１１を回転させる枢動
手段１のスイッチング素子２〜７に対するゲート信号を
出力する。２７は起動時に通電制御手段１３の信号によ
らず回転子１１を回転させる起動手段で、この起動手段
２７にて起動後切換え手段２８にて通電制（財）手段１
３による運転に切り換える。

このような構成において、電動機停止時には固定子巻線
８〜１０に逆起電圧が発生せず、位置検出手段１２では
回転子１１の位置検出ができないため、起動手段２７で
３相の固定子巻線８〜１０の特定の相に通電するゲート
信号を枢動手段１に出力し、あらかじめ回転子１１の位
置決めを行なってから、順次通電相を切換える信号を出
力し回転子１１を回転させ、固定子巻線８〜１ｏに逆起
電圧が誘起され位置検出手段１２による位置検出が可能
となると、切換え手段２８にて通電制御手段１３による
運転に切り換えていた。あるいは起動待回転子１１の位
置決めをしない場合でも、あらかじめ回転子１１が停止
していることを確認してから、順次通電相を切り換える
信号を出力して回転子１１を回転させた後、同様に逆起
電圧による位置検出が可能となると、制御手段１３によ
る運転に切り換えていた（たとえば特開昭６７−１７３
３８５号公報および、特開昭５８−２９３８０号公報）
。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、起動時に電動機に取付けら
れたファン等の負荷装置が風などの外乱によって回転し
、あらかじめ回転子１１が回転していた場合、回転子の
位置決めに失敗したり、一定の時間内に回転子位置検出
ができず、制御手段１３による運転切換えまでの時間が
長くなり起動時間が長くなったり、あるいは運転切換え
そのものに失敗し、電動機の起動ができなくなるという
問題もあった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、あらかじ
め回転子が回転していた場合でも起動失敗せず、短い時
間で超勤可能な無整流子電動機を提供することを目的と
するものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、中性点非接地結
腺された３相の固定子巻線と、磁極を有する回転子と、
スイッチング素子によって構成され、前記固定子巻線に
対する通電をする枢動手段と、前記固定子巻線に誘起さ
れる逆起電圧によって前記回転子の前記固定子巻線に対
する相対的な位置を検出する位置検出手段と、この位置
検出手段の出力により前記枢動手段の通電を制御する通
電制御手段と、前記回転子の位置にかかわりなく前記回
転子を回転させるだめの低周波の信号を発生させこの信
号により前記枢動手段の通電を制御する信号発生手段と
、起動時に前記通電制御手段による起動とするか、前記
信号発生手段による起動とするかを決定する起動方法決
定手段と、前記枢動手段の制御を、前記通電制御手段あ
るいは信号発生手段どちらかによる制御に切り換える運
転切換え手段とを設けたものである。

作　　用 この構成により、起動時に起動方法決定手段があらかじ
め回転子が外乱などによって回転し、回・転子位置検出
が可能な状態の場合は信号発生手段による起動とせず、
直接通電制御手段により起動するよう運転切換え手段に
指示するため、起動時から回転子位置検出をしながらの
運転が可能となり、起動を失敗せずに瞬時に電動機の運
転が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例について第１図〜第４図にもとづ
き説明する。図において、１５は起動方法決定手段で、
電動機を起動させるときにあらかじめ位置検出手段１２
の出力状態を調査し、運転切換え手段１ｅに信号発生手
段１４による起動とするか通１π制御手段１３による起
動とするかを指示する信号を出力している。運転切換え
手段１６は起動方法決定手段１５の指示にもとづいて、
枢動手段１のスイッチング素子２〜７に出力するゲート
制御信号を切り換えている。その他は第６図に示す従来
例と同じである。

上記構成において、電動機運転が指示されると第２図に
示す手；順にしたがって電動機が起動される。ステップ
ａで電動機の負荷であるファンが風などの外乱などの影
響を受けることにより回転子１１が回転しているかどう
かおよび回転している場合はこの回転により回転子１１
の位置検出が可能となる逆起電圧が固定子巻線２〜７に
誘起されているかどうかを、起動方法決定手段１５が位
置検出手段１２の出力信号を調査することにより判断す
る。回転子１１が回転しておらず逆起電圧が固定子巻線
８〜１０に誘起されず回転子位置検出ができない場合は
、ステップｂで起動方法決定手段１６が運転切換え手段
１６に信号発生手段１４による運転を指示し、次にステ
ップＣで枢動手段１に信号発生手段１４の信号を出力す
る。つまり回転子位置が検出できないため回転子位置に
かかわらず信号発生手段１４により枢動手段１のスイッ
チング素子２〜７にゲート信号を出力し、低周波で３相
の固定子巻線８〜１ｏの通電相を切り換えていくと固定
子には回転磁界が発生し、この回転磁界に同期して回転
子１１が回転する。回転子１１が回転すると逆起電圧に
よる位置検出が可能となるので、ステップｄで運転切換
え手段１６が信号発生手段１４の信号を１枢動手段１に
出力するのを停止するとともに、ステップ１で通電制御
手段１３の信号を枢動手段１に出力するので、以後は位
置検出を行ないながらの安定した運転が可能となる。

次にステップａで外乱によって回転子１１が回転してお
り、回転子位置検出手段１２で位置検出が可能な逆起電
圧が固定子巻線８〜１ｏに誘起されている場合は、ステ
ップｅで起動方法決定手段１６が運転切換え手段１６に
通電制御手段１３による運転を指示しステップｆで枢動
手段１に通電制御手段１３の信号を出力するので、電動
機運転が指示されると同時に、ただちに装置検出を行な
いながらの安定した運転が可能となる。この場合逆起電
圧は回転子１１が回転さえしていれば固定子巻線に誘起
され位置検出が可能となるので、回転子１１の回転方向
はどちらでもよい。

第３図は要部の具体的な回路の一例を示す。位置検出手
段１２は固定子巻線８〜１ｏの端子電圧を入力とする、
抵抗とコンデンサーから構成された一次の積分特性をも
つフィルター回路とこのフィルター回路の出力を相互に
比較する比較３小ら構成されている。通電制御手段１３
、信号発生手段１４、起動方法決定手段１６、運転切換
え手段１６はマイクロコンピュータ１７および周辺回路
から構成されている。

次に上記のように構成した無整流子電動機の動作を第４
図のフローチャートを用いて説明する。

電動機の電源を投入すると同時に、マイクロコンピュー
タ１７はステップ１９で位置検出手段１２の出力信号の
取シ込みを開始し、それと同時に、ＲＯＭに記憶された
第４図のフローチャートに示すプログラムの手順にした
がって電動機の回転が始まる。次にステップ２０で位置
検出手段１２の比較器から、通常回転時の位置検出信号
と同じ信号が出力されているかどうか確認する。外乱に
より回転子１１が回転し信号が出力されていれば位置検
出が可能なので、ステップ２４で回転子１１の位置を判
断してから、ステップ２５で通電すべき固定子巻線相を
決定し、ステップ２６でスイッチング素子に対するゲー
ト信号をマイクロコンピュータ１７が出力し、固定子巻
線に対する通′這が行なわれ、回転子１１が回転する。

以後はステップ２３で再び位置検出手段１２の比較器か
ら］信号を取込み回転子位置判断をしながらの運転をス
テップ２３からステップ２６の操り返しで行なう。

次にもしステップ２０で回転子１１が回転しておらず比
較器から信号出力がなければ位置検出ができないので、
ステップ２１で固定子に回転磁界を発生させるための低
周波のゲート信号をマイクロコンピュータ１７がスイッ
チング素子２〜７に出力し、回転子１１を同期回転させ
る。回転すれば位置検出が可能となるのでステップ２２
で低周波の回転磁界による運転から、回転子１１の位置
検出を行ないながらの運転に切換えた後、ステップ２３
で位置検出手段１２の比較器からの信号を取り込む。以
後はステップ２３からステップ２６の繰り返しで回転子
位置検出を行ないながらの運転をする。

以上のように本実施例によれば、起動時にマイクロコン
ピュータが回転子位置検出が可能がどうか判断し、可能
な場合はただちに位置検出をしながらの運転を行なうの
で、回転子が外乱により回転していても、起動失敗せず
に瞬時に安定した運転が可能となる。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように本発明によれば
、起動時に起動方法決定手段が回転子が回転しているか
どうか判断し、位置検出をしながらの起動とするか低周
波の回転磁界による同期回転の起動とするかを選択する
ので、電動機に取り付けられたファンが風などの外乱に
よって回転していた場合でも起動失敗せずただちに安定
した運転が可能という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における無整流子電動機の概
略構成図、第２図は同運転の順序を示すフローチャート
、第３図は同要部回路図、第４図は同運転のためのプロ
グラムの一例を示すフローチャート、第６図は従来の無
整流子電動機の概略構成図である。 １・・・・・・生動手段、２，３，４，５，６．了・・
・・・・スイッチング素子、８，９．１０・・・・・・
固定子巻線、１１・・・・・・回転子、１２・・・・・
・位置検出手段、１３・・・・・・通電制御手段、１４
・・・・・・信号発生手段、１６・・・・・・起動方法
決定手段、１６・・・・・・運転切換え手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中性点非接地結線された３相の固定子巻線と、磁極を有
   する回転子と、スイッチング素子によって構成され前記
   固定子巻線に対し通電をする駆動手段と、前記固定子巻
   線に誘起される逆起電圧によって前記回転子の前記固定
   子巻線に対する相対的な位置を検出する位置検出手段と
   、この位置検出手段の出力により前記枢動手段の通電を
   制御する通電制御手段と、前記回転子の位置にかかわり
   なく前記回転子を回転させるための低周波の信号を発生
   させこの信号により前記駆動手段の通電を制御する信号
   発生手段と、起動時に前記通電制御手段による起動とす
   るか、前記信号発生手段による起動とするかを決定する
   起動方法決定手段と、前記駆動手段の制御を、前記通電
   制御手段あるいは信号発生手段どちらかによる制御に切
   換える運転切換手段とを備えた無整流子電動機。