專利名稱：無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的制作方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?7110519.7，申請(qǐng)日為1997年4月14日，發(fā)明名稱為“無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及適用于把無(wú)刷電機(jī)用作風(fēng)扇電機(jī)(如空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng))等場(chǎng)合的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
很早以來(lái)，驅(qū)動(dòng)室外風(fēng)扇的電機(jī)廣泛地采用的是感應(yīng)式電機(jī)。但是，近年來(lái)為了適應(yīng)人們希望使空調(diào)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效率的強(qiáng)烈希望，采用了比感應(yīng)式電機(jī)更適合于實(shí)現(xiàn)高效率的無(wú)刷電機(jī)。

圖19示出的就是將無(wú)刷電機(jī)用作風(fēng)扇電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子。
該驅(qū)動(dòng)裝置包含有無(wú)刷電機(jī)1001、風(fēng)扇1002、驅(qū)動(dòng)電路1003、輸出電壓指令電路1004、換向檢測(cè)器1005、市電電源1006、整流電路1007以及平滑電容器1008。
市電電源1006輸出100V或200V的交流電壓。從市電電源1006輸出的交流電壓經(jīng)整流電路1007以及平滑電容器1008進(jìn)行整流、平滑處理后，轉(zhuǎn)換成140V或280V的直流電壓，然后作為直流主電源的輸出電壓送入驅(qū)動(dòng)電路1003。風(fēng)扇1002與無(wú)刷電機(jī)1001的輸出軸相聯(lián)結(jié)。無(wú)刷電機(jī)1001中設(shè)有用來(lái)檢測(cè)其轉(zhuǎn)子(圖中未示出)位置的換向檢測(cè)器1005。驅(qū)動(dòng)電路1003根據(jù)換向檢測(cè)器1005的輸出信號(hào)生成用于驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1001的轉(zhuǎn)子換流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)刷電機(jī)1001的驅(qū)動(dòng)。另外，驅(qū)動(dòng)電路1003將前面提到的直流主電源的輸出電壓以和輸出電壓指令電路1004輸出的輸出電壓指令信號(hào)相對(duì)應(yīng)的比例加以輸出，作為驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1001時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)電路1003根據(jù)上述的輸出電壓指令信號(hào)控制無(wú)刷電機(jī)1001的各驅(qū)動(dòng)線圈與上述直流主電源的正電壓端(DC140V或DC280V)相連的時(shí)間和各驅(qū)動(dòng)線圈與上述直流主電源的負(fù)電壓端(DC0V)相連的時(shí)間的比例，從而使無(wú)刷電機(jī)1001的驅(qū)動(dòng)電壓可以變化，這就是所謂的PWM(脈寬調(diào)制)方式。
但是，這種驅(qū)動(dòng)裝置在使用于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇時(shí)，當(dāng)風(fēng)扇在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的作用下從外部被強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生以下的問(wèn)題。
當(dāng)有在無(wú)刷電機(jī)1001的驅(qū)動(dòng)方向相反的方向上驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇1002的風(fēng)(逆風(fēng))產(chǎn)生時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1001會(huì)過(guò)載，使驅(qū)動(dòng)電流增大。另外，無(wú)刷電機(jī)1001發(fā)生反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，受其感應(yīng)電壓的影響，上述的驅(qū)動(dòng)電壓具有進(jìn)一步增大的趨向。無(wú)刷電機(jī)1001的驅(qū)動(dòng)電流增大時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1001和給其提供電能的驅(qū)動(dòng)電路1003的發(fā)熱量會(huì)增加，在有些場(chǎng)合下會(huì)使無(wú)刷電機(jī)1001和驅(qū)動(dòng)電路1003損壞。為了防止無(wú)刷電機(jī)1001和驅(qū)動(dòng)電路1003的這種過(guò)熱和損壞，有人提出了檢測(cè)無(wú)刷電機(jī)1001和驅(qū)動(dòng)電路1003的過(guò)熱或者過(guò)流、再進(jìn)行切斷供電并執(zhí)行不可自動(dòng)恢復(fù)的跳閘的方案。但是，這種每當(dāng)發(fā)生(比方說(shuō))臺(tái)風(fēng)時(shí)就頻繁地跳閘、停轉(zhuǎn)的風(fēng)扇電機(jī)是很難用于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的。
另一方面，當(dāng)有在無(wú)刷電機(jī)1001的驅(qū)動(dòng)方向相同的方向上驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇1002的風(fēng)(順風(fēng))產(chǎn)生時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1001被強(qiáng)制加速，其旋轉(zhuǎn)速度將增大。同時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1001內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也將增大，無(wú)刷電機(jī)1001會(huì)產(chǎn)生再生電壓。這種再生電壓的產(chǎn)生由無(wú)刷電機(jī)1001內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與驅(qū)動(dòng)電路1003作為無(wú)刷電機(jī)1001的驅(qū)動(dòng)電壓輸出的輸出電壓之間的關(guān)系來(lái)決定，在感應(yīng)電壓大于上述的輸出電壓時(shí)就會(huì)產(chǎn)生。因此，無(wú)論驅(qū)動(dòng)電路1003根據(jù)輸出電壓指令電路1004所供給的輸出電壓指令信號(hào)而確定的輸出電壓的電壓值如何，當(dāng)上面提到的感應(yīng)電壓大于上面的輸出電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生再生電壓。無(wú)刷電機(jī)1001中有再生電壓產(chǎn)生時(shí)，其電能會(huì)加至驅(qū)動(dòng)電路1003，造成平滑電容器1008的兩端電壓上升。平滑電容器1008的兩端電壓上升的話，平滑電容器1008和驅(qū)動(dòng)電路1003就可能成為過(guò)電壓狀態(tài)，從而被徹底損壞。
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，這種保護(hù)裝置即使在由于臺(tái)風(fēng)等因素的作用而產(chǎn)生強(qiáng)烈的逆風(fēng)或順風(fēng)時(shí)也能防止過(guò)載及過(guò)流的出現(xiàn)，使跳閘不輕易出現(xiàn)而且還不產(chǎn)生再生電壓。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第1方面的一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置包括無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；把指示在驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)將成為其驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的形成的一個(gè)輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置；根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值限制上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)，從而限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的的電壓限制裝置；其中所述的電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值。
根據(jù)本發(fā)明的第2方面的一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，包括直流主電源；無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，上述驅(qū)動(dòng)電路將上述直流主電源的輸出電壓以與一個(gè)輸出電壓指令信號(hào)相對(duì)應(yīng)的比例加以輸出，作為驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓；
把上述輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置，所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值；根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值限制上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)、然后才將輸出電壓指令信號(hào)加至上述驅(qū)動(dòng)電路上從而限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制裝置；直接檢測(cè)上述直流主電源的輸出電壓變動(dòng)、或者通過(guò)上述直流主電源的輸出電流或上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流中的任一個(gè)進(jìn)行檢測(cè)的電壓變動(dòng)檢測(cè)裝置；以及把根據(jù)上述電壓變動(dòng)檢測(cè)裝置的輸出使上述電壓限制裝置的輸出信號(hào)反方向變化的上述輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路、從而對(duì)上述直流主電源的輸出電壓變動(dòng)進(jìn)行校正的電壓校正裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第3方面的一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，包括無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；把指示在驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)被用作為驅(qū)動(dòng)電壓的形成的上述輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置；根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值限制上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)、從而限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制裝置；根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第1供電阻斷信號(hào)的正轉(zhuǎn)限制裝置；根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；其中，所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值；另外，上述正轉(zhuǎn)限制裝置輸出第1供電阻斷信號(hào)時(shí)或者上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出第2供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)間的連接在電氣上脫開(kāi)。
根據(jù)本發(fā)明的第4方面的一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，包括無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；把指示驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)被用作驅(qū)動(dòng)電壓的上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的形成的輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置，根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值限制上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)、從而限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制裝置；根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第1供電阻斷信號(hào)的正轉(zhuǎn)限制裝置；根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的低速異常檢測(cè)電平、并在低于該低速異常檢測(cè)電平時(shí)輸出低速異常信號(hào)的低速異常檢測(cè)裝置；包含上述低速異常檢測(cè)裝置、從上述低速異常檢測(cè)裝置輸入上述的低速異常檢測(cè)信號(hào)、并在上述的反轉(zhuǎn)限制裝置無(wú)第2供電阻斷信號(hào)輸出的狀態(tài)持續(xù)一定的時(shí)間后對(duì)一個(gè)第3供電阻斷信號(hào)進(jìn)行鎖存后再輸出的低速過(guò)載檢測(cè)裝置；其中，所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值；另外，當(dāng)上述正轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第1供電阻斷信號(hào)時(shí)、或者上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第2供電阻斷信號(hào)時(shí)、或者當(dāng)上述低速過(guò)載檢測(cè)裝置輸出上述的第3供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
根據(jù)本發(fā)明的第5方面的一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，包括無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；把指示驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)被用作驅(qū)動(dòng)電壓的上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的形成的輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置；
用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置，用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的下限值的電壓下限電平設(shè)定裝置，根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值對(duì)上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行限制來(lái)限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限，并根據(jù)上述電壓下限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值對(duì)上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行限制來(lái)限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的下限的電壓限制裝置；根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；其中，上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第2供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)；另外，所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值；此外，上述電壓下限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)設(shè)定成比上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值低、并且比與上述無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的對(duì)應(yīng)值高的值。
根據(jù)本發(fā)明的第6方面的一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，包括無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；把指示在驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)被用作為驅(qū)動(dòng)電壓的形成的上述輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的下限值的電壓下限電平設(shè)定裝置；根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值對(duì)上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行限制，從而限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限的電壓限制裝置；根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；其中，在上述的反轉(zhuǎn)限制裝置有上述的第2供電阻斷信號(hào)輸出時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)；另外，所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值；此外，上述電壓下限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)設(shè)定成比上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值低、并且比與上述無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的對(duì)應(yīng)值高的值；上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)達(dá)到上述電壓下限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
根據(jù)本發(fā)明的第7方面的一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，包括無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；把指示在驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)被用作為驅(qū)動(dòng)電壓的形成的上述輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置；用于設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的上限值的速度上限電平設(shè)定裝置；根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值對(duì)上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行限制，從而限制上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限的電壓限制裝置；根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；其中，上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第2供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)；另外，所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值；另外，上述速度上限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)被進(jìn)行設(shè)定，也就是設(shè)定成能使上述無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓比上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)作為上述的輸出電壓指令信號(hào)加到驅(qū)動(dòng)電路上時(shí)上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓低的上述無(wú)刷電機(jī)的最大旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)應(yīng)的值；此外，當(dāng)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)達(dá)到上述速度上限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
在根據(jù)本發(fā)明的第8方面的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置中，通過(guò)直流主電源的輸出電流或無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流掌握上述無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的變化及變動(dòng)以及上述直流主電源的輸出電壓的變動(dòng)，并通過(guò)校正上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值來(lái)對(duì)上述無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓的變化及變動(dòng)以及上述直流主電源的輸出電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
在根據(jù)本發(fā)明的第9方面的所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置中，通過(guò)直流主電源的輸出電流或無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流掌握上述無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的變化及變動(dòng)以及上述直流主電源的輸出電壓的變動(dòng)，并通過(guò)校正上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值或者上述電壓下限電平設(shè)定裝置中的設(shè)定值中的任一個(gè)或二個(gè)都校正來(lái)對(duì)上述無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓的變化及變動(dòng)以及上述直流主電源的輸出電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
在根據(jù)本發(fā)明的第10方面的所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置中，通過(guò)直流主電源的輸出電流或無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流掌握上述無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的變化及變動(dòng)以及上述直流主電源的輸出電壓的變動(dòng)，并通過(guò)校正上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值或者上述速度上限電平設(shè)定裝置中的設(shè)定值中的任一個(gè)或二個(gè)都校正來(lái)對(duì)上述無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓的變化及變動(dòng)以及上述直流主電源的輸出電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
采用上述的構(gòu)成的話，即使在發(fā)生因臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)引起的強(qiáng)逆風(fēng)或強(qiáng)順風(fēng)時(shí)，也能防止過(guò)載和過(guò)電流以及再生電力的發(fā)生，從而可以實(shí)現(xiàn)不容易跳閘、更加安全的、適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的小型廉價(jià)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
圖1中示出了本發(fā)明的第1實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
圖2A、2B為用來(lái)說(shuō)明圖1中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖3A、3B也是用于說(shuō)明圖1中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖4中示出了本發(fā)明的第2實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
圖5中示出了本發(fā)明的第3實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
圖6A、6B為用來(lái)說(shuō)明圖5中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖7中示出了本發(fā)明的第4實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
圖8為用來(lái)說(shuō)明圖7中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖9A-9C為用來(lái)說(shuō)明圖7中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖10示出了本發(fā)明的第5實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
圖11A、11B為用來(lái)說(shuō)明圖10中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖12示出了本發(fā)明的第6實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
圖13A、13B為用來(lái)說(shuō)明圖12中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖14示出了本發(fā)明的第7實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
圖15A、15B為用來(lái)說(shuō)明圖14中所示的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況的示意圖。
圖16示出了本發(fā)明的第8實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的概略電路圖。
圖17示出了本發(fā)明的第9實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的概略電路圖。
圖18示出了本發(fā)明的第10實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的概略電路圖。
圖19為現(xiàn)有的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的電路圖。
(第1實(shí)施例)如圖1所示，本發(fā)明的第1實(shí)施例中所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置包括無(wú)刷電機(jī)1、換向信號(hào)檢測(cè)部分2、驅(qū)動(dòng)電路3、輸出電壓指令部分4、速度檢測(cè)部分5、限壓電位設(shè)定部分6、電壓限制部分7、風(fēng)扇15以及直流主電源16。
風(fēng)扇15與無(wú)刷電機(jī)1的輸出軸直接聯(lián)結(jié)。換向信號(hào)檢測(cè)部分2包括用來(lái)檢測(cè)無(wú)刷電機(jī)1的轉(zhuǎn)子(圖中未示出)位置的換向檢測(cè)器21和用來(lái)對(duì)換向檢測(cè)器21的輸出信號(hào)進(jìn)行處理的位置檢測(cè)器22。速度檢測(cè)部分5根據(jù)換向信號(hào)檢測(cè)部分2的輸出信號(hào)檢測(cè)出無(wú)刷電機(jī)1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)方向，并輸出一個(gè)輸出信號(hào)N5。速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5在無(wú)刷電機(jī)1正轉(zhuǎn)時(shí)具有與其旋轉(zhuǎn)速度成比例的正值，而在無(wú)刷電機(jī)1反轉(zhuǎn)時(shí)則具有與其旋轉(zhuǎn)速度成比例的負(fù)值。速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5被輸入至限壓電位設(shè)定部分6。限壓電位設(shè)定部分6根據(jù)輸出信號(hào)N5生成將被供給電壓限制部分7的限壓值設(shè)定信號(hào)V6。輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4在電壓限制部分7中被限幅之后，作為輸出電壓指令信號(hào)V3輸入到驅(qū)動(dòng)電路3中。更具體的說(shuō)，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4小于限壓電位設(shè)定部分6輸出的限壓值設(shè)定信號(hào)V6時(shí)，電壓限制部分7將把輸出信號(hào)V4作為輸出電壓指令信號(hào)V3輸出；另一方面，當(dāng)輸出信號(hào)V4大于限壓值設(shè)定信號(hào)V6時(shí)，則把限壓值設(shè)定信號(hào)V6作為輸出電壓指令信號(hào)V3輸出。
直流主電源16通過(guò)整流電路162和平滑電容器163對(duì)市電電源161輸出的交流電壓(100V或200V)進(jìn)行整流、平滑處理，生成140V或280V的直流電壓。自直流主電源16輸出的直流電壓供給至驅(qū)動(dòng)電路3。
驅(qū)動(dòng)電路3根據(jù)換向信號(hào)檢測(cè)部分2的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)。另外，驅(qū)動(dòng)電路3還根據(jù)自電壓限制部分7輸出的輸出電壓指令信號(hào)V3、以所謂的PWM方式控制其輸出電壓O1、O2、O3為直流主電源16的正電壓的時(shí)間和其輸出電壓O1、O2、O3為直流主電源16的負(fù)電壓的時(shí)間之間的比例，將直流主電源16的輸出電壓以和輸出電壓指令信號(hào)V3成比例的輸出電壓O1、O2、O3的形式加以輸出。驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3分別施加到無(wú)刷電機(jī)中各相的驅(qū)動(dòng)線圈上。這樣，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3起到了無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電壓的作用。這里所述的驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3在對(duì)無(wú)刷電機(jī)實(shí)行(比方說(shuō))正弦波驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以是相位差為電氣角120度、輸出電壓幅度與輸出電壓指令信號(hào)V3相對(duì)應(yīng)的三相正弦波電壓。而當(dāng)對(duì)無(wú)刷電機(jī)實(shí)行矩形波驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3可以是相位差為電氣角120度、電壓值如下所定的電壓在電氣角120度期間具有與輸出電壓指令信號(hào)V3相對(duì)應(yīng)的正電壓值，在其后的60度電氣角期間停止向驅(qū)動(dòng)線圈施加電壓，在再其后的電氣角120度期間具有與輸出電壓指令信號(hào)V3相對(duì)應(yīng)的負(fù)電壓值，在再其后的60度電氣角期間停止向驅(qū)動(dòng)線圈施加電壓，以后再如此循環(huán)往復(fù)。
下面參照附圖2A和2B，說(shuō)明具有以上構(gòu)成的本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的操作情況。
圖2A、2B示出了從輸出電壓指令部分4有輸出信號(hào)V4輸出時(shí)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5與加到驅(qū)動(dòng)電路3上的輸出電壓指令信號(hào)V3之間的關(guān)系、相對(duì)與無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的輸出轉(zhuǎn)矩特性(N-T特性)、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度的驅(qū)動(dòng)電流特性(N-I特性)以及風(fēng)扇15的風(fēng)扇負(fù)載特性。
從圖中可以看出，風(fēng)扇負(fù)載具有隨旋轉(zhuǎn)速度的增大而增加的特性。在用無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇15時(shí)，在無(wú)刷電機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)扇15的風(fēng)扇負(fù)載轉(zhuǎn)矩的交叉點(diǎn)(a點(diǎn))上可以使旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定地工作。
當(dāng)工作在a點(diǎn)上旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到穩(wěn)定以后，如果有臺(tái)風(fēng)這樣的強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))吹到風(fēng)扇15上時(shí)，反向的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)強(qiáng)制地加到無(wú)刷電機(jī)1上，根據(jù)其N-T特性和N-I特性，無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)下降，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電流會(huì)增大，亦即其工作點(diǎn)會(huì)從a點(diǎn)向b點(diǎn)移動(dòng)。
工作點(diǎn)移至b點(diǎn)之后，如果有更強(qiáng)的逆風(fēng)吹到風(fēng)扇15上，無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)進(jìn)一步下降。此時(shí)，自輸出電壓指令部分4送出的輸出信號(hào)V4如果不加限制地作為輸出電壓指令信號(hào)V3輸出至驅(qū)動(dòng)電路3中的話，會(huì)使工作點(diǎn)從b點(diǎn)向d點(diǎn)移動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步下降，同時(shí)無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流會(huì)進(jìn)一步增大。
驅(qū)動(dòng)電流一旦增大，就會(huì)產(chǎn)生與現(xiàn)有技術(shù)中存在的同樣的問(wèn)題無(wú)刷電機(jī)1及驅(qū)動(dòng)電路3的發(fā)熱量會(huì)增大，就會(huì)有損壞的危險(xiǎn)；為了防止這種損壞，有必要使用功率容量大、體積也大的元件作為構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的半導(dǎo)體功率部件；另外，如果采用跳閘來(lái)作為過(guò)電流時(shí)的保護(hù)措施的話，每當(dāng)有強(qiáng)風(fēng)時(shí)都會(huì)頻繁停機(jī)，因此很難用作空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇電機(jī)。
為了不產(chǎn)生上面這些問(wèn)題，在本實(shí)施例中設(shè)置了限壓電位設(shè)定部分6和電壓限制部分7。下面對(duì)限壓電位設(shè)定部分6和電壓限制部分7的工作情況加以說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，以正弦波驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1為例子。因此，以輸出電壓O1、O2、O3是相互間相位差為電氣角120度、輸出電壓幅度與輸出電壓指令信號(hào)V3相對(duì)應(yīng)的三相正弦波電壓來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
限壓電位設(shè)定部分6在工作時(shí)，把用來(lái)給驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓即三相正弦波電壓O1、O2、O3的電壓幅度設(shè)定上限值的設(shè)定信號(hào)作為輸出信號(hào)V6輸出至電壓限制部分7。更具體地說(shuō)，輸出信號(hào)V6根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5作相應(yīng)的變化，隨著輸出信號(hào)N5的減小(或增加)，輸出信號(hào)V6也會(huì)相應(yīng)地減小(或增加)。
電壓限制部分7在工作時(shí)根據(jù)對(duì)限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6對(duì)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4進(jìn)行限制，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓即三相正弦波電壓O1、O2、O3的電壓幅度的上限值進(jìn)行限制。
更具體地說(shuō)，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4小于限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6時(shí)，輸出信號(hào)V4被作為輸出電壓指令信號(hào)V3從電壓限制部分7輸出至驅(qū)動(dòng)電路3中，無(wú)刷電機(jī)1根據(jù)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4被驅(qū)動(dòng)。另外，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4超過(guò)限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6時(shí)，輸出信號(hào)V6被作為輸出電壓指令信號(hào)V3從電壓限制部分7輸出至驅(qū)動(dòng)電路3中，無(wú)刷電機(jī)1根據(jù)限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6被驅(qū)動(dòng)。
也就是說(shuō)，當(dāng)輸出信號(hào)V4超過(guò)輸出信號(hào)V6時(shí)，為了與速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5的減小(或增加)相配合，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓指令信號(hào)V3也減小(或增加)。
本實(shí)施例中設(shè)有如上所述的限壓電位設(shè)定部分6和電壓限制部分7后，當(dāng)有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))吹到風(fēng)扇15上、無(wú)刷電機(jī)1被強(qiáng)制施加上逆向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，其工作情況如圖2A、2B所示。
在圖2A、2B中所示的a點(diǎn)上，輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4低于限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6，無(wú)刷電機(jī)1根據(jù)輸出信號(hào)V4加以驅(qū)動(dòng)。正象上面所述的那樣，旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定在使無(wú)刷電機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)扇15的風(fēng)扇負(fù)載轉(zhuǎn)矩相匹配的Na狀態(tài)。
在工作點(diǎn)處于a點(diǎn)時(shí)，如有強(qiáng)逆風(fēng)吹到風(fēng)扇15上，無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度將下降，使工作點(diǎn)到達(dá)b點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)速度成為Nb。當(dāng)如有更強(qiáng)的逆風(fēng)吹到風(fēng)扇上時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度將進(jìn)一步下降，成為Nc。當(dāng)無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度下降至Nc時(shí)，速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5也與旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)地減小。與此相配合，限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6也減小。
此時(shí)，輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4將呈超過(guò)輸出信號(hào)V6的狀態(tài)，限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6將被加到驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓指令信號(hào)V3上。這樣，隨著旋轉(zhuǎn)速度的下降，無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電壓即三相正弦波電壓O1、O2、O3的電壓幅度將受到抑制，驅(qū)動(dòng)電路增大的趨勢(shì)就能被抑制，如圖2A、2B中的工作點(diǎn)c點(diǎn)所示的那樣。
接下來(lái)，考慮旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步下降至零附近、為Ne時(shí)的情況。
上面說(shuō)過(guò)，限壓電位設(shè)定部分6的構(gòu)成使它根據(jù)輸出信號(hào)N5來(lái)輸出其輸出信號(hào)V6，但隨著無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的下降，速度檢測(cè)部分5的速度檢測(cè)精度也下降，這樣有可能使其輸出信號(hào)N5處于不穩(wěn)定狀態(tài)。因此旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)，限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6也有可能處于不穩(wěn)定狀態(tài)，這是由于速度檢測(cè)部分5根據(jù)換向信號(hào)檢測(cè)部分2的輸出信號(hào)對(duì)無(wú)刷電機(jī)1的速度進(jìn)行檢測(cè)的緣故。
也就是說(shuō)，電機(jī)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)換向檢測(cè)器21一般只輸出數(shù)個(gè)(比方說(shuō)6個(gè)左右)脈沖的位置信號(hào)，因此想從這個(gè)信號(hào)高精度地、穩(wěn)定地得出接近零的旋轉(zhuǎn)速度事實(shí)上是不可能的。另外，雖然也可以考慮用高脈沖的編碼器來(lái)構(gòu)成換向檢測(cè)器21，但在空調(diào)機(jī)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合下這顯得極為昂貴，不太現(xiàn)實(shí)。
如上所述，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度下降至接近零的Ne時(shí)，速度檢測(cè)部分5已很難再輸出高精度的、穩(wěn)定的輸出信號(hào)N5，限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6也處于不穩(wěn)定狀態(tài)。為避免這種情況，在旋轉(zhuǎn)速度為Ne以下包括反轉(zhuǎn)時(shí)，限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6不依賴于速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)V5而成為一固定值。
因此，在工作點(diǎn)處于旋轉(zhuǎn)速度為Ne的e點(diǎn)的狀態(tài)下遇到更強(qiáng)的風(fēng)時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電壓即三相正弦波電壓O1、O2、O3的電壓幅度為一定，并且象工作點(diǎn)p點(diǎn)所示的那樣驅(qū)動(dòng)電流開(kāi)始增加。這時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流直到無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到Nc為止一直被限壓電位設(shè)定部分6和電壓限制部分7充分地加以限制，因此還不是會(huì)產(chǎn)生過(guò)流、發(fā)生跳閘等問(wèn)題的電位。為了盡量抑制其增加電平，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度在Ne以下時(shí)，希望將輸出信號(hào)V6限定在盡可能小的恒定值上。但是，規(guī)定的值太小的話，輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)下降，無(wú)論有沒(méi)有微風(fēng)吹到風(fēng)扇15上使之反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)刷電機(jī)1也有可能不能起動(dòng)，這一點(diǎn)有必要加以注意。
采用如上所述的本實(shí)施例的話，由于設(shè)置了限壓電位設(shè)定部分6和電壓限制部分7，即使在無(wú)刷電機(jī)1由臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的情況下，也能抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大，減小無(wú)刷電機(jī)1及驅(qū)動(dòng)電路3的發(fā)熱量。此外，還可以把功率容量小的小型半導(dǎo)體元件用作構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的半導(dǎo)體功率元件，從而實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)的、適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)的保護(hù)裝置。
此外，對(duì)于根據(jù)限壓電位設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1的部分即旋轉(zhuǎn)速度比圖2A、2B中的工作點(diǎn)低的部分，也可以根據(jù)限壓電位設(shè)定部分6的設(shè)定值的內(nèi)容改變無(wú)刷電機(jī)1的N-T特性和N-I特性。亦即，如圖3A、3B所示的那樣，限壓電位設(shè)定部分6對(duì)于速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)V5的輸出信號(hào)V6的變化比例可以變?yōu)橹本€(1)、(2)、(3)，可以把無(wú)刷電機(jī)1的N-T特性和N-I特性自由地變?yōu)?1)、(2)、(3)。這樣一來(lái)，無(wú)刷電機(jī)的特性可以通過(guò)電氣方式進(jìn)行調(diào)整，同一臺(tái)電機(jī)就能很容易地適用于各種電氣使用狀態(tài)。
不用說(shuō)，圖2A、2B或圖3A、3B中的工作點(diǎn)b點(diǎn)或e點(diǎn)也是可以通過(guò)比方說(shuō)改變限壓電位設(shè)定部分6的設(shè)定值的內(nèi)容等方法任意地設(shè)定的。
另外，限壓電位設(shè)定部分6的設(shè)定值的內(nèi)容(N5-V6特性)沒(méi)有必要非得象圖3A、3B所示的那樣是直線，可以是任意的曲線，也可以是具有不連續(xù)點(diǎn)的任意曲線或直線。
此外，雖然上面的說(shuō)明中驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3是三相正弦波電壓，但采用三相矩形波電壓或其他具有適合于無(wú)刷電機(jī)1驅(qū)動(dòng)的波形的電壓也是沒(méi)有任何問(wèn)題的。
(第2實(shí)施例)如圖4所示，本發(fā)明第2實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置具有設(shè)在電壓限制部分7和驅(qū)動(dòng)電路3之間的電壓校正部分18以及設(shè)在直流主電源16和電壓校正部分18之間的電壓變化檢測(cè)部分17。在這二點(diǎn)上與圖1中所示的本發(fā)明第1實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置不同。這里的電壓變化檢測(cè)部分17用于檢測(cè)從直流主電源16輸出的直流電壓中的變化，而電壓校正部分18則根據(jù)電壓變化檢測(cè)部分17的輸出信號(hào)，使電壓限制部分7的輸出電壓V7逆向變化，并將輸出電壓指令信號(hào)V3加到驅(qū)動(dòng)電路3上，以補(bǔ)償直流主電源16輸出的直流電壓中的變化。
下面將說(shuō)明具有以上構(gòu)成的本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的工作情況。至于電壓變化檢測(cè)部分17和電壓校正部分18以外的構(gòu)成部分的工作情況，因?yàn)榕c圖1中一樣，故在此省略。
在本實(shí)施例中所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置中，在限壓電位設(shè)定部分6和電壓限制部分7的作用下，即使在無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合下，也能象圖2A、2B中所示的那樣抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大。關(guān)于這一點(diǎn)，已在第1實(shí)施例中進(jìn)行了說(shuō)明。但是，直流主電源16的輸出電壓有變動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路3也將直流主電源16的輸出電壓以與輸出電壓指令信號(hào)V3相對(duì)應(yīng)的比例加以輸出。隨著直流主電源16的輸出電壓的變動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3也在變化。驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3有變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生以下的問(wèn)題。
首先，我們考慮直流主電源16的輸出電壓向增加的方向變化的情況。此時(shí)，如果加到驅(qū)動(dòng)電路3上的輸出電壓指令信號(hào)V3無(wú)變化的話，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3也只以直流主電源16的輸出電壓增加的比例增加。因此，無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電壓將增大，其驅(qū)動(dòng)電流也將增大。這樣，當(dāng)直流主電源16的輸出電壓變化很大很顯著時(shí)，在有的情況下就會(huì)出現(xiàn)上面提到過(guò)的因過(guò)流而引發(fā)跳閘等種種問(wèn)題。
接下來(lái)，我們考慮直流主電源16的輸出電壓向減小的方向變化的情況。此時(shí)，如果加到驅(qū)動(dòng)電路3上的輸出電壓指令信號(hào)V3無(wú)變化的話，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3也只以直流主電源16的輸出電壓減小的比例減小。因此，無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電壓將減小，其輸出轉(zhuǎn)矩也減小，造成風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)能力下降，風(fēng)量不足等問(wèn)題。另外，如果輸出電壓O1、O2、O3比無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓小時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1將產(chǎn)生再生電壓，使驅(qū)動(dòng)電路3等處于過(guò)電壓狀態(tài)，在有的情況下有可能發(fā)生損壞電路等問(wèn)題。
另外，當(dāng)臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))吹到風(fēng)扇15上、限壓電位設(shè)定部分6及電壓限制部分7開(kāi)始工作來(lái)抑制無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流的增加時(shí)，其抑制電位也會(huì)受到影響。
為了使上述的問(wèn)題不致于發(fā)生，本實(shí)施例中設(shè)置了電壓變化檢測(cè)部分17和電壓校正部分18。
電壓變化檢測(cè)部分17可以從直流主電源16的輸出電壓直接檢測(cè)出直流主電源16的輸出電壓變動(dòng)，也可以從直流主電源16的輸出電流以及無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流(即驅(qū)動(dòng)線圈中流動(dòng)的電流)中的任一個(gè)來(lái)檢測(cè)出直流主電源16的輸出電壓的變化。在本實(shí)施例中，是從直流主電源16的輸出電壓直接檢測(cè)出直流主電源16的輸出電壓變動(dòng)的。
直流主電源16一般來(lái)說(shuō)由以下各部分構(gòu)成AC100V或AC200V的市電電源161、對(duì)該市電電源161的輸出電壓進(jìn)行整流的二極管橋式電路等整流電路162、使整流電路162的輸出電壓平滑的平滑電容器163以及用于改善電源功率的抑流線圈164等電抗元件。從直流主電源16輸出的輸出電流較大時(shí)，由于抑流線圈164的作用，給平滑電容器163補(bǔ)充電荷就需要一定的時(shí)間，故該輸出電壓經(jīng)常有較大的變化。這意味著，從直流主電源16的輸出電流的值IDC可以檢測(cè)出其輸出電壓的變化。另外，這也意味著，此時(shí)根據(jù)由直流主電源16供給的電流驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流亦即驅(qū)動(dòng)線圈中流動(dòng)的電流IM，也可以檢測(cè)出直流主電源16的輸出電壓的變化。另外，根據(jù)構(gòu)成直流主電源16的市電電源161的交流輸出電流IAC，也可以檢測(cè)出直流主電源16的輸出電壓的變化。
直流主電源16的輸出電壓變化通過(guò)上面的途徑由電壓變化檢測(cè)部分17進(jìn)行檢測(cè)。為了消除直流主電源16的這種輸出電壓變化，電壓校正部分18根據(jù)上述的檢測(cè)信號(hào)使電壓限制部分7的輸出信號(hào)V7發(fā)生變化，并將電壓校正部分18輸出的校正后的輸出信號(hào)作為輸出電壓指令信號(hào)V3加到驅(qū)動(dòng)電路3上。這樣一來(lái)，直流主電源16的輸出電壓變化造成的影響就不存在了，與此相關(guān)聯(lián)的全部問(wèn)題也就都解決了。
采用以上的實(shí)施例的話，由于在限壓電平設(shè)定部分6和電壓限制部分7上增設(shè)了電壓變化檢測(cè)部分17和電壓校正部分18，即使在有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1以及直流主電源16的輸出電壓變動(dòng)時(shí)，也能不受直流主電源的影響地抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大，同時(shí)還能防止伴隨著直流主電源16的輸出電壓變動(dòng)出現(xiàn)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)能力降低、無(wú)刷電機(jī)1中有再生電流產(chǎn)生等問(wèn)題。結(jié)果，可使無(wú)刷電機(jī)1及驅(qū)動(dòng)電路3的發(fā)熱量減少，可把功率容量小的小型元件用作構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的功率半導(dǎo)體部件，從而可以實(shí)現(xiàn)即便有強(qiáng)風(fēng)或直流主電源電壓有變動(dòng)時(shí)也不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)或者產(chǎn)生再生電流的、最適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的、更加安全的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
最近，為了使空調(diào)機(jī)整機(jī)簡(jiǎn)潔化，有時(shí)用同一個(gè)直流主電源并列驅(qū)動(dòng)室外風(fēng)扇電機(jī)和壓縮機(jī)電機(jī)。與室外風(fēng)扇電機(jī)相比，壓縮機(jī)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流要遠(yuǎn)大得多，而且需要根據(jù)室內(nèi)、室外的溫度選擇最佳旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行可變速驅(qū)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)電流的變動(dòng)也很大。因此，在使用直流主電源16的輸出電源并列驅(qū)動(dòng)用作室外風(fēng)扇電機(jī)的無(wú)刷電機(jī)1和壓縮機(jī)電機(jī)時(shí)，直流主電源16的輸出電壓的變動(dòng)相當(dāng)大，上面說(shuō)過(guò)的那些由直流主電源16的輸出電壓變動(dòng)引起的問(wèn)題將變得更為突出。在這樣的場(chǎng)合下，采用本實(shí)施例可以達(dá)到非常好的效果。另外，不用說(shuō)，直流主電源16的輸出電壓變動(dòng)也可以根據(jù)由直流主電源16供給的電流驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)線圈等處流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流加以檢測(cè)。
(第3實(shí)施例)如圖5所示，本發(fā)明第3實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置包括正轉(zhuǎn)限制部分9、反轉(zhuǎn)限制部分10以及用于計(jì)算正轉(zhuǎn)限制部分9輸出的第1供電阻斷信號(hào)S9與反轉(zhuǎn)限制部分10輸出的第2供電阻斷信號(hào)S10的邏輯或值的或門電路12。以上這幾點(diǎn)是它與圖4中所示的本發(fā)明第2實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的主要差別。
正轉(zhuǎn)限制部分9具有最大限制電平設(shè)定部分92和把最大限制電平設(shè)定部分92的輸出信號(hào)N92與速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5進(jìn)行比較的具有滯后功能的比較器91。當(dāng)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5大于最大限制電平設(shè)定部分92的輸出信號(hào)N92時(shí)，就把具有滯后功能的比較器91輸出的高電平信號(hào)作為第1供電阻斷信號(hào)S9輸出。反轉(zhuǎn)限制部分10具有反轉(zhuǎn)限制電平設(shè)定部分102和把反轉(zhuǎn)限制電平設(shè)定部分102的輸出信號(hào)N102與速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5進(jìn)行比較的比較器101。當(dāng)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5小于反轉(zhuǎn)限制電平設(shè)定部分102的輸出信號(hào)N102時(shí)，就把比較器101輸出的高電平信號(hào)作為第2供電阻斷信號(hào)S10輸出。當(dāng)?shù)?供電阻斷信號(hào)S9和第2供電阻斷信號(hào)S10中的任一個(gè)為高電平時(shí)，或門電路12就將高電平的自由運(yùn)行信號(hào)Fre送向驅(qū)動(dòng)電路3。
驅(qū)動(dòng)電路3可以根據(jù)自由運(yùn)行信號(hào)Fre以電氣方式接通或阻斷與無(wú)刷電機(jī)1之間的連接，具有如下的功能當(dāng)自由運(yùn)行信號(hào)Fre為低電平時(shí)，使驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1實(shí)現(xiàn)電連接，將與輸出電壓指令信號(hào)V3相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3供給無(wú)刷電機(jī)1；當(dāng)自由運(yùn)行信號(hào)Fre為高電平時(shí)，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的功率晶體管301～306全部截止，驅(qū)動(dòng)電路3與無(wú)刷電機(jī)1之間的電連接被阻斷，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3不加到無(wú)刷電機(jī)1上。
下面說(shuō)明具有上述構(gòu)成的本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的工作情況。正轉(zhuǎn)限制部分9、反轉(zhuǎn)限制部分10、或門電路12及驅(qū)動(dòng)電路3以外的構(gòu)成部分的工作情況與圖4中一樣，故對(duì)它們的說(shuō)明在此省略。
在本實(shí)施例中所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置中，在限壓電位設(shè)定部分6和電壓限制部分7的作用下，即使在無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合下，也能抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大。另外，即使直流主電源16的輸出電壓發(fā)生變動(dòng)，由于電壓變化檢測(cè)部分17和電壓校正部分18的作用，也能防止無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流增大、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)能力下降及再生電壓的產(chǎn)生。關(guān)于這一點(diǎn)，已在第2實(shí)施例中進(jìn)行了說(shuō)明。
圖6A、6B是表示驅(qū)動(dòng)圖5中所示的本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)時(shí)的工作情況的示意圖。在圖6中所示的工作狀態(tài)圖中，工作點(diǎn)a點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn)、e點(diǎn)及p點(diǎn)上的工作情況與圖2中已經(jīng)示出的各點(diǎn)上的工作情況相同。也就是說(shuō)，工作點(diǎn)a是輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4作為輸出電壓指令信號(hào)V3送入驅(qū)動(dòng)電路3、無(wú)刷電機(jī)1根據(jù)輸出信號(hào)V4而被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)；工作點(diǎn)b是強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))造成無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度下降、限壓電平設(shè)定部分6和電壓限制部分7開(kāi)始工作的狀態(tài)；無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步下降時(shí)，如工作點(diǎn)c所示的那樣，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓指令信號(hào)V3根據(jù)限壓電平設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6進(jìn)行輸入，從而可以抑制無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流的增大。在圖6中所示的工作點(diǎn)e上，強(qiáng)逆風(fēng)造成無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步下降時(shí)，為了避免速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5的速度檢測(cè)精度下降而產(chǎn)生的問(wèn)題，限壓電平設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6被設(shè)置成一定值。如果旋轉(zhuǎn)速度繼續(xù)下降，就象工作點(diǎn)p所示的那樣，把驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓指令信號(hào)V3固定為一個(gè)恒定值后再驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1。
這樣，即使有能使無(wú)刷電機(jī)1產(chǎn)生逆旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)逆風(fēng)產(chǎn)生時(shí)也可以抑制無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流的增大。在比工作點(diǎn)e低的速度范圍內(nèi)，無(wú)刷電機(jī)1被恒定的輸出電壓指令信號(hào)V3驅(qū)動(dòng)。當(dāng)有更強(qiáng)的逆風(fēng)發(fā)生時(shí)，隨著反轉(zhuǎn)速度的增大，驅(qū)動(dòng)電流也將不可避免地增大。無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流增大時(shí)，就可能產(chǎn)生以下的問(wèn)題無(wú)刷電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電路3可能因發(fā)熱量增大而損壞；為了防止這種損壞，有必要選擇功率容量大、體積也大的元件用作構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3半導(dǎo)體功率部件；采用跳閘作為過(guò)流保護(hù)的話，有強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)就會(huì)頻繁地停機(jī)，因此很難用作空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇電機(jī)。為了避免上述問(wèn)題的產(chǎn)生，本實(shí)施例中設(shè)置了反轉(zhuǎn)限制部分10。
當(dāng)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5低于反轉(zhuǎn)限制電平設(shè)定部分102在反轉(zhuǎn)區(qū)域中設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N102時(shí)，反轉(zhuǎn)限制部分10將輸出一個(gè)高電位信號(hào)作為第2供電阻斷信號(hào)S10。下面，通過(guò)圖6說(shuō)明設(shè)有如上所述的反轉(zhuǎn)限制部分10的本實(shí)施例的工作情況。
如上所述，在旋轉(zhuǎn)速度低于工作點(diǎn)e的范圍內(nèi)，無(wú)刷電機(jī)1被恒定的輸出電壓指令信號(hào)V3驅(qū)動(dòng)，故隨著旋轉(zhuǎn)速度的下降，驅(qū)動(dòng)電流將增大。此外，當(dāng)有極強(qiáng)的逆風(fēng)發(fā)生時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1將被強(qiáng)制的反向驅(qū)動(dòng)，造成驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)一步增大。當(dāng)無(wú)刷電機(jī)1的反轉(zhuǎn)速度達(dá)到反轉(zhuǎn)限制電平設(shè)定部分102設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N102即工作點(diǎn)q時(shí)，反轉(zhuǎn)限制部分10將輸出高電平的第2供電阻斷信號(hào)S10。這個(gè)處于高電平的第2供電阻斷信號(hào)S10通過(guò)或門電路12使送往驅(qū)動(dòng)電路3的自由運(yùn)行指令信號(hào)Fre為高電平。這樣一來(lái)，無(wú)刷電機(jī)1與驅(qū)動(dòng)電路3的輸出在電氣上脫開(kāi)，供電被阻斷，這樣就能防止驅(qū)動(dòng)電流的增加。
供電被阻斷以后，無(wú)刷電機(jī)1在逆風(fēng)停止之前有可能以更大的反轉(zhuǎn)速度被強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)。但供電阻斷后驅(qū)動(dòng)電流為零，因此不會(huì)產(chǎn)生任何問(wèn)題。
在臺(tái)風(fēng)平息、強(qiáng)逆風(fēng)停止之后，供電被阻斷了的無(wú)刷電機(jī)1在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)還會(huì)依靠風(fēng)扇15的慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不久反轉(zhuǎn)速度就會(huì)降至反轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N102以下。反轉(zhuǎn)速度降至反轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N102以下后，反轉(zhuǎn)限制部分10輸出的第2供電阻斷信號(hào)S10將成為低電平，再次開(kāi)始給無(wú)刷電機(jī)1供電，自動(dòng)地恢復(fù)對(duì)其的驅(qū)動(dòng)。
上面針對(duì)由臺(tái)風(fēng)等引起的強(qiáng)風(fēng)在無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)方向的相反方向上對(duì)其產(chǎn)生作用的逆風(fēng)情況作了說(shuō)明。下面對(duì)強(qiáng)風(fēng)在無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)方向的相同方向上對(duì)其產(chǎn)生作用的順風(fēng)情況進(jìn)行說(shuō)明。
現(xiàn)在考慮在圖6中的工作點(diǎn)a的狀態(tài)下有強(qiáng)烈的順風(fēng)吹到風(fēng)扇15上、無(wú)刷電機(jī)1在與其驅(qū)動(dòng)方向相同的外力作用下被強(qiáng)制加速的情況。在無(wú)外力強(qiáng)制地加到無(wú)刷電機(jī)1上時(shí)的工作點(diǎn)a點(diǎn)所示的狀態(tài)下，通常根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)V3輸出的驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3的值要比無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓大，此時(shí)不會(huì)有任何問(wèn)題。但是，當(dāng)無(wú)刷電機(jī)1在強(qiáng)烈的順風(fēng)作用下被強(qiáng)制加速時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓將增大。不久，該感應(yīng)電壓將超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)V3輸出的輸出電壓O1、O2、O3，再生電壓就會(huì)產(chǎn)生。
當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出電壓V4作為輸出電壓指令信號(hào)V3加到驅(qū)動(dòng)電路3上時(shí)，圖6中的工作點(diǎn)h點(diǎn)是上述的再生電壓開(kāi)始產(chǎn)生的點(diǎn)，無(wú)刷電機(jī)1從h點(diǎn)進(jìn)一步被強(qiáng)制加速時(shí)，再生電壓就會(huì)產(chǎn)生。無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電力時(shí)，本來(lái)應(yīng)該給無(wú)刷電機(jī)1供電的驅(qū)動(dòng)電路3相反地被供給電能，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電路3或直流主電源16因過(guò)壓和過(guò)流而被損壞的問(wèn)題。為了避免這個(gè)問(wèn)題的產(chǎn)生，本實(shí)施例中設(shè)置了正轉(zhuǎn)限制部分9。
當(dāng)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5超過(guò)最大限制電平設(shè)定部分92設(shè)定的正轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N92時(shí)，正轉(zhuǎn)限制部分9將輸出一個(gè)高電平信號(hào)作為第1供電阻斷信號(hào)S9。下面通過(guò)圖6說(shuō)明設(shè)有上述的正轉(zhuǎn)限制部分9的本實(shí)施例的工作情況。
圖6中的工作點(diǎn)a是還沒(méi)有發(fā)生強(qiáng)烈逆風(fēng)時(shí)以無(wú)刷電機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)扇15的負(fù)載轉(zhuǎn)矩相匹配的旋轉(zhuǎn)速度Na平穩(wěn)地驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)。此狀態(tài)下如有強(qiáng)烈逆風(fēng)產(chǎn)生，無(wú)刷電機(jī)1將被強(qiáng)制加速。不久，無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度就會(huì)達(dá)到相當(dāng)于工作點(diǎn)k所示的最大限制電平設(shè)定部分92設(shè)定的正轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N92的旋轉(zhuǎn)速度Nk。無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到Nk時(shí)，正轉(zhuǎn)限制部分9就會(huì)輸出高電平的第1供電阻斷信號(hào)S9。這個(gè)高電平的第1供電阻斷信號(hào)S9通過(guò)或門電路12使送往驅(qū)動(dòng)電路3的自由運(yùn)行信號(hào)Fre變?yōu)楦唠娖?。這樣一來(lái)，無(wú)刷電機(jī)1與驅(qū)動(dòng)電路3的輸出在電氣上脫開(kāi)，供電被阻斷。無(wú)刷電機(jī)1的供電被阻斷后，驅(qū)動(dòng)電流將變?yōu)榱?，不用再?dān)心構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的半導(dǎo)體元件因過(guò)電流而損壞了。
另一方面，只要不使用昂貴且笨重的繼電開(kāi)關(guān)把無(wú)刷電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電路3從機(jī)械結(jié)構(gòu)上脫開(kāi)，無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓還是會(huì)加到驅(qū)動(dòng)電路的輸出O1、O2、O3上的。在本實(shí)施例中，無(wú)刷電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電路3只是在電氣上脫開(kāi)，在機(jī)械上兩者是聯(lián)接在一起的。因此，雖然無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓還是加到了驅(qū)動(dòng)電路的輸出O1、O2、O3上，但是由于構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的功率晶體管301～306等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件31全部截止，在電氣上處于斷開(kāi)狀態(tài)。在通常在功率晶體管301～306等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通方向的反方向上并列連結(jié)的、與直流主電源16的輸出電壓施加方向成反向連接的環(huán)流二極管307～312的作用下，上述感應(yīng)電壓的電壓幅度值只是在超過(guò)直流主電源16的輸出電壓直至使環(huán)流二極管307～312導(dǎo)通的工作點(diǎn)z點(diǎn)為止的范圍內(nèi)使無(wú)刷電機(jī)1加速，不可能產(chǎn)生再生電壓。
這里的正轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N92應(yīng)該這樣設(shè)置也就是使與之相當(dāng)?shù)臒o(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度Nk不超過(guò)與輸出信號(hào)V4作為輸出指令信號(hào)V3加到驅(qū)動(dòng)電路3上時(shí)再生電壓開(kāi)始產(chǎn)生的工作點(diǎn)h點(diǎn)相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度Nh。這樣，在無(wú)刷電機(jī)1達(dá)到能產(chǎn)生再生電壓的旋轉(zhuǎn)速度之前，它的供電就被阻斷；旋轉(zhuǎn)速度即便超過(guò)h點(diǎn)也不會(huì)馬上產(chǎn)生再生電壓，因此至少到工作點(diǎn)z點(diǎn)為至還能防止再生電壓的產(chǎn)生。
當(dāng)無(wú)刷電機(jī)1以比工作點(diǎn)z點(diǎn)更高的旋轉(zhuǎn)速度被強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1將產(chǎn)生再生電壓。但此時(shí)供電已經(jīng)被阻斷，驅(qū)動(dòng)電路3以及無(wú)刷電機(jī)1中不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的電流，因此不用擔(dān)心驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1被過(guò)電流損壞。
供電被阻斷之后，無(wú)刷電機(jī)1只被吹到風(fēng)扇15上的強(qiáng)烈順風(fēng)強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)。與供電被阻斷之前相比，來(lái)自供電電路3的電力供給已經(jīng)沒(méi)有，其輸出轉(zhuǎn)矩也已失去。無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度將會(huì)下降。無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到Nk時(shí)供電就會(huì)被阻斷，隨著上述旋轉(zhuǎn)速度的下降，供電將重新進(jìn)行，然后旋轉(zhuǎn)速度又達(dá)到Nk時(shí)，供電又會(huì)被阻斷。上述操作有可能反復(fù)進(jìn)行。這樣的操作反復(fù)進(jìn)行時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1直到臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)平息為至不停地起動(dòng)、停止，斷續(xù)地產(chǎn)生很大的起動(dòng)電流，這將成為無(wú)刷電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電路3發(fā)熱和噪聲產(chǎn)生的原因。為避免這一問(wèn)題，正轉(zhuǎn)限制部分9的構(gòu)成中設(shè)有具有滯后功能的比較器91。在工作中阻斷無(wú)刷電機(jī)1的供電時(shí)，從旋轉(zhuǎn)速度只要比Nk低與具有滯后功能的比較器91的滯后幅度相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度到一直達(dá)到供電阻斷信號(hào)解除電平為止，供電都不再重新進(jìn)行，這樣可防止上面所述的重復(fù)動(dòng)作。
在臺(tái)風(fēng)平息、強(qiáng)順風(fēng)停止之后，供電被阻斷了的無(wú)刷電機(jī)1在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)還會(huì)依靠風(fēng)扇15的慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不久旋轉(zhuǎn)速度就會(huì)降至與供電阻斷信號(hào)解除電平相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度，正轉(zhuǎn)限制部分9輸出的第1供電阻斷信號(hào)S9將成為低電平，再次開(kāi)始給無(wú)刷電機(jī)1供電，自動(dòng)地恢復(fù)對(duì)其的驅(qū)動(dòng)。
綜上所述，采用本實(shí)施例的話，由于設(shè)置了反轉(zhuǎn)限制部分10，故在有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制地驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1時(shí)，特別是限壓電平設(shè)定部分6的設(shè)定值為一定、輸出電壓指令信號(hào)V3被固定成一定值之后還出現(xiàn)更強(qiáng)勁的逆風(fēng)時(shí)，通過(guò)阻斷無(wú)刷電機(jī)1的供電可以防止其驅(qū)動(dòng)電流增大。在強(qiáng)逆風(fēng)平息之后，再次給無(wú)刷電機(jī)1供電。這樣可使無(wú)刷電機(jī)1及驅(qū)動(dòng)電路3的發(fā)熱量減少，另外還可以把小功率容量的小型元件用作構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的半導(dǎo)體功率部件，從而可以制成有強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)、最適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，由于設(shè)置了正轉(zhuǎn)限制部分9，即使在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制地驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1使之過(guò)分加速的場(chǎng)合下，通過(guò)在無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3之前阻斷給無(wú)刷電機(jī)1的供電，可以實(shí)現(xiàn)能夠防止無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓、防止因?yàn)榻o驅(qū)動(dòng)電路3及直流主電源16反向供電引起過(guò)電流或過(guò)電壓的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
此外，由于使用了具有滯后功能的比較器91作為構(gòu)成正轉(zhuǎn)限制部分9比較器，即使正轉(zhuǎn)限制部分9動(dòng)作、無(wú)刷電機(jī)1的供電被阻斷后旋轉(zhuǎn)速度出現(xiàn)下降，也不會(huì)發(fā)生無(wú)刷電機(jī)1不斷起動(dòng)、停止的現(xiàn)象，可以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)電流不會(huì)斷續(xù)發(fā)生、無(wú)刷電機(jī)1及驅(qū)動(dòng)電路3的發(fā)熱與噪聲的發(fā)生可以防止并且能穩(wěn)定地阻斷供電的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
強(qiáng)順風(fēng)平息之后，給無(wú)刷電機(jī)1的供電將再次進(jìn)行。這樣可以實(shí)現(xiàn)有強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)、最適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，正如上面說(shuō)過(guò)的那樣，反轉(zhuǎn)限制部分10是為了防止逆風(fēng)時(shí)無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流增大而設(shè)置的，當(dāng)輸出電壓指令信號(hào)V3為一定時(shí)無(wú)刷電機(jī)1在反方向被強(qiáng)制加速時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓會(huì)上升；另一方面無(wú)刷電機(jī)1的內(nèi)部阻抗(線圈阻抗構(gòu)成的阻抗)隨著反轉(zhuǎn)速度的增大而增大，因此其驅(qū)動(dòng)電流在某一電平以上呈不再增大的傾向。在這種場(chǎng)合下，驅(qū)動(dòng)電流稍稍增大后便停止增大，因此從構(gòu)成中排除掉反轉(zhuǎn)限制部分10也是可以的。
(第4實(shí)施例)本發(fā)明的第4實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置如圖7所示，含有低速過(guò)載檢測(cè)部分11和復(fù)位電路13，或門電路12’被用來(lái)求正轉(zhuǎn)限制部分9輸出的第1供電阻斷信號(hào)S9、反轉(zhuǎn)限制部分10輸出的第2供電阻斷信號(hào)S10和低速過(guò)載檢測(cè)部分11輸出的第3供電阻斷信號(hào)S11的邏輯或值。以上二點(diǎn)是本實(shí)施例與圖5中所示的本發(fā)明第3實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置間的主要差別。
這里的低速過(guò)載檢測(cè)部分11包含有低速異常檢測(cè)部分110、使低速異常檢測(cè)部分110輸出的低速異常信號(hào)S110的極性反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)電路113、求出反轉(zhuǎn)電路113的反轉(zhuǎn)信號(hào)S113與反轉(zhuǎn)限制部分10輸出的第2供電阻斷信號(hào)S10之間的邏輯或值的或門電路114、產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)ck的振蕩器115、對(duì)振蕩器115輸出的時(shí)鐘信號(hào)ck進(jìn)行計(jì)數(shù)、或門電路114的輸出信號(hào)S114同時(shí)送入其清零端clr的計(jì)數(shù)電路116以及被計(jì)數(shù)電路116的輸出信號(hào)S116置位、被復(fù)位電路13的輸出信號(hào)所復(fù)位的鎖存電路117。另外，低速異常檢測(cè)部分110具有低速異常檢測(cè)電平設(shè)定部分112和把低速異常檢測(cè)電平設(shè)定部分112的輸出信號(hào)N112與速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5進(jìn)行比較的比較器111，在速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5小于低速異常檢測(cè)電平設(shè)定部分112的輸出信號(hào)N112時(shí)輸出高電平的低速異常信號(hào)S110。另外，第3供電阻斷信號(hào)S11從鎖存電路117輸出。
下面參照?qǐng)D8及圖9A-9C說(shuō)明具有上述構(gòu)成的本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的工作情況。低速過(guò)載檢測(cè)部分11、復(fù)位電路13以及或門電路12’以外的構(gòu)成部分的工作情況與圖5中所示的一樣，對(duì)它們的說(shuō)明在此省略。
圖8是用于說(shuō)明圖7中所示的本實(shí)施例中的工作情況示意圖。圖8中的各工作點(diǎn)a點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn)、e點(diǎn)、p點(diǎn)及q點(diǎn)上的工作情況與已在圖6A、6B中示出的各工作點(diǎn)完全相同，故對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明也省略了。
如圖8所示，當(dāng)臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))吹到風(fēng)扇15上時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1將被強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)，工作點(diǎn)將從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)和c點(diǎn)到達(dá)e點(diǎn)。工作點(diǎn)到達(dá)e點(diǎn)后，正如上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)的那樣，從限壓電平設(shè)定部分6輸出的一個(gè)固定的設(shè)定值被當(dāng)作輸出電壓指令信號(hào)V3，驅(qū)動(dòng)電路3將以一個(gè)固定的輸出電壓驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1，因此當(dāng)有更強(qiáng)勁的逆風(fēng)吹來(lái)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流將象上面說(shuō)過(guò)的那樣開(kāi)始增大。但是，當(dāng)吹到風(fēng)扇15上的逆風(fēng)還沒(méi)有強(qiáng)到足以使反轉(zhuǎn)限制部分10動(dòng)作、阻斷給無(wú)刷電機(jī)1的供電時(shí)或者無(wú)刷電機(jī)1的轉(zhuǎn)子被強(qiáng)制地鎖定時(shí)，在低于工作點(diǎn)e的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)，還是有可能發(fā)生無(wú)刷電機(jī)1持續(xù)地被較大的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)的情況。這種狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)的話，無(wú)刷電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電路3就有可能進(jìn)入過(guò)熱狀態(tài)。為避免這種過(guò)熱狀態(tài)的出現(xiàn)，本實(shí)施例中設(shè)置了低速過(guò)載檢測(cè)部分11。
當(dāng)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5低于低速異常檢測(cè)電平設(shè)定部分112的輸出信號(hào)N112時(shí)，作為前期處理，低速過(guò)載檢測(cè)部分11將低速異常檢測(cè)部分110輸出的高電平的低速異常信號(hào)S110與反轉(zhuǎn)限制部分10輸出的第2供電阻斷信號(hào)S10通過(guò)邏輯電路(反轉(zhuǎn)電路113和或門電路114)進(jìn)行處理，在無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度下降到與低速異常檢測(cè)電平設(shè)定部分112的輸出信號(hào)N112相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度但沒(méi)有達(dá)到與能夠使反轉(zhuǎn)限制部分10動(dòng)作的反轉(zhuǎn)限制動(dòng)作值N102相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度時(shí)，從或門電路114輸出低電平的輸出信號(hào)S114。也就是說(shuō)，在與設(shè)在圖8中工作點(diǎn)e點(diǎn)附近的信號(hào)N112相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度以下的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)，無(wú)刷電機(jī)1被比較大的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸出信號(hào)S114將變成低電平。該輸出信號(hào)S114將被送入計(jì)數(shù)電路116的清零端clr。
圖9是用來(lái)說(shuō)明低速過(guò)載檢測(cè)部分11的后處理的工作情況的示意圖。下面，對(duì)低速過(guò)載檢測(cè)部分11的后期處理過(guò)程加以說(shuō)明。
當(dāng)清零端clr上輸入的輸出信號(hào)S114為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)電路116對(duì)振蕩器115輸出的時(shí)鐘信號(hào)ck進(jìn)行計(jì)數(shù)；而當(dāng)清零端clr上輸入的輸出信號(hào)S114為高電平時(shí)，則對(duì)時(shí)鐘信號(hào)ck的計(jì)數(shù)內(nèi)容先進(jìn)行清零，然后再?gòu)牧汩_(kāi)始計(jì)數(shù)。另外，計(jì)數(shù)電路116還被設(shè)置成這樣在對(duì)時(shí)鐘信號(hào)ck計(jì)數(shù)中發(fā)生溢出時(shí)，將輸出高電平的輸出信號(hào)S116。
計(jì)數(shù)電路116發(fā)生溢出、輸出信號(hào)S116成為高電平時(shí)，鎖存電路117將被置位，其輸出信號(hào)S117將變?yōu)楦唠娖?。從鎖存電路117輸出的高電平信號(hào)將作為低速過(guò)載檢測(cè)部分11的第3供電阻斷信號(hào)S11輸出。
把低速過(guò)載檢測(cè)部分11上面的前期處理和后期處理結(jié)合起來(lái)的話，在比與設(shè)定在圖8中工作點(diǎn)e點(diǎn)附近的信號(hào)N112相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度低的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)，如果無(wú)刷電機(jī)1被比較大的驅(qū)動(dòng)電流持續(xù)驅(qū)動(dòng)一個(gè)使計(jì)數(shù)電路116發(fā)生溢出的時(shí)間，則低速過(guò)載檢測(cè)部分11就會(huì)輸出一個(gè)高電平的第3供電阻斷信號(hào)S11。
一旦變成高電平之后，第3供電阻斷信號(hào)S11就在鎖存電路117的作用下被鎖存，一直維持在高電平，直至復(fù)位電路13輸出復(fù)位信號(hào)為至。
下面說(shuō)明設(shè)有低速過(guò)載檢測(cè)部分11的本實(shí)施例的工作情況。
當(dāng)無(wú)刷電機(jī)1在強(qiáng)逆風(fēng)的作用下工作點(diǎn)到達(dá)圖8中的e點(diǎn)附近、在低于與低速異常檢測(cè)電平設(shè)定部分112的輸出信號(hào)N112相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度的低旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)電路116開(kāi)始對(duì)時(shí)鐘信號(hào)ck的計(jì)數(shù)。不久計(jì)數(shù)電路116發(fā)生溢出時(shí)，低速過(guò)載檢測(cè)部分11將輸出高電平的第3供電阻斷信號(hào)S11。這個(gè)高電平的第3供電阻斷信號(hào)S11通過(guò)或門電路12使送往驅(qū)動(dòng)電路3的自由運(yùn)行信號(hào)Fre成為高電平。這個(gè)自由運(yùn)行信號(hào)Fre被鎖存電路117鎖存起來(lái)，并且一直維持到電源再接通或者由于無(wú)刷電機(jī)1上設(shè)置的儀器本體(如空調(diào)機(jī)的室外機(jī))的控制器的指令復(fù)位電路13輸出復(fù)位信號(hào)為至。
這樣，一直到復(fù)位電路13輸出復(fù)位信號(hào)為至，無(wú)刷電機(jī)1與驅(qū)動(dòng)電路3的輸出之間在電氣上被隔開(kāi)，對(duì)其的供電被阻斷，可以防止無(wú)刷電機(jī)1以及驅(qū)動(dòng)電路3進(jìn)入過(guò)熱狀態(tài)。這里的計(jì)數(shù)電路116的溢出時(shí)間可以通過(guò)振蕩器115的輸出頻率及構(gòu)成計(jì)數(shù)電路116的觸發(fā)器的級(jí)數(shù)自由地設(shè)定，最好將起動(dòng)時(shí)或瞬時(shí)逆風(fēng)等負(fù)載混亂時(shí)使無(wú)刷電機(jī)1不致于頻繁停機(jī)的時(shí)間設(shè)定為(比方說(shuō))10秒～30秒。
另外，在本實(shí)施例中，如圖8所示，低速異常檢測(cè)電平N112被設(shè)定在比工作點(diǎn)e點(diǎn)低的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)，但也可以設(shè)成與e點(diǎn)一致，或設(shè)定在高于工作點(diǎn)e點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)，或者設(shè)定在不達(dá)到反轉(zhuǎn)限制工作點(diǎn)N102的反轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)。換句話說(shuō)，低速異常檢測(cè)電平設(shè)定部分112的輸出信號(hào)N112的設(shè)定能起到下面的效果就可以，就是使無(wú)刷電機(jī)1、驅(qū)動(dòng)電路3以及包含著它們的機(jī)器(如空調(diào)機(jī)的室外機(jī)組)整體不進(jìn)入過(guò)熱狀態(tài)，并且還能抑制無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流的增大。
另外，在計(jì)數(shù)電路116未發(fā)生溢出的情況下通過(guò)低速過(guò)載檢測(cè)部分11的工作區(qū)域即低于工作點(diǎn)e點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)速度范圍時(shí)，在通過(guò)時(shí)計(jì)數(shù)電路116會(huì)被輸入到其清零端clr上的輸出信號(hào)S114所清零，故低速過(guò)載檢測(cè)部分11不會(huì)阻斷給無(wú)刷電機(jī)1的供電。
比方說(shuō)，在快速通過(guò)上述區(qū)域、然后到達(dá)使反轉(zhuǎn)限制部分10動(dòng)作的區(qū)域的情況下，反轉(zhuǎn)限制部分10象上面的第3實(shí)施例中所述的那樣會(huì)阻斷無(wú)刷電機(jī)1的供電，強(qiáng)逆風(fēng)平息時(shí)供電將自動(dòng)恢復(fù)。
綜上所述，采用本實(shí)施例的話，由于設(shè)置了低速過(guò)載檢測(cè)部分11，當(dāng)吹到風(fēng)扇15上的逆風(fēng)還沒(méi)有強(qiáng)到能使反轉(zhuǎn)限制部分10阻斷無(wú)刷電機(jī)1的供電的情況下，或者在無(wú)刷電機(jī)1的轉(zhuǎn)子被強(qiáng)制地鎖定的情況下，也能在低于工作點(diǎn)e點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)防止較大的驅(qū)動(dòng)電流長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1，從而能實(shí)現(xiàn)能防止無(wú)刷電機(jī)1及驅(qū)動(dòng)電路3進(jìn)入過(guò)熱狀態(tài)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，雖然在本實(shí)施例中設(shè)置了反轉(zhuǎn)限制部分10，但是正象上面的第3實(shí)施例中所述的那樣，即使逆風(fēng)造成無(wú)刷電機(jī)1在反方向上被強(qiáng)制加速，但其驅(qū)動(dòng)電流稍稍增大后便不再增大的話，在結(jié)構(gòu)中去掉反轉(zhuǎn)限制部分10也是可以的。
(第5實(shí)施例)本發(fā)明第5實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置如圖10所示，它與圖7中所示的本發(fā)明第4實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的主要區(qū)別在于速度檢測(cè)部分5和電壓限制部分7之間設(shè)有電壓下限電平設(shè)定部分8，電壓限制部分7也根據(jù)電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8形成輸出信號(hào)V7。這里所述的電壓下限電平設(shè)定部分8根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)V5求出驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3的下限值的設(shè)定值，并將表示求出的設(shè)定值的輸出信號(hào)V8輸出至電壓限制部分7。另外，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4在限壓電平設(shè)定部分6的輸出信號(hào)V6以下但在電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8以上時(shí)，電壓限制部分7將輸出信號(hào)V4作為輸出信號(hào)V7輸出；當(dāng)輸出信號(hào)V4大于輸出信號(hào)V6時(shí)，將輸出信號(hào)V6作為輸出信號(hào)V7輸出；當(dāng)輸出信號(hào)V4小于輸出信號(hào)V8時(shí)，則將輸出信號(hào)V8作為輸出信號(hào)V7輸出。
電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5設(shè)定成比限壓電平設(shè)定部分6的設(shè)定值小的值；另外電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值還應(yīng)該根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5設(shè)定為大于與無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓相對(duì)應(yīng)的值。此外，在旋轉(zhuǎn)速度較低時(shí)，為了避免隨著速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5的速度檢測(cè)精度下降而引起的不穩(wěn)定，電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值應(yīng)該設(shè)定為一個(gè)固定值。
下面參照?qǐng)D11A、11B說(shuō)明具有上述構(gòu)成的本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的工作情況。
在圖11A、11B中所示的工作點(diǎn)示意圖中，工作點(diǎn)a點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn)、e點(diǎn)、p點(diǎn)、q點(diǎn)、k點(diǎn)及z點(diǎn)與圖2A、2B、6A、6B及圖8中所示的相同標(biāo)號(hào)表示的各工作點(diǎn)及其工作情況完全相同，故對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明在此省略。另外，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們?cè)谶M(jìn)行說(shuō)明時(shí)假定直流主電源16的輸出電壓穩(wěn)定，電壓校正部分18的輸出與電壓限制部分7的輸出信號(hào)V7為同一信號(hào)。電壓校正部分18的說(shuō)明因?yàn)橐言诘?實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，所以在此也省略了。
下面我們考慮在圖11A、11B中的工作點(diǎn)a點(diǎn)所示的狀態(tài)下有強(qiáng)烈的順風(fēng)吹到風(fēng)扇15上、無(wú)刷電機(jī)1在與其驅(qū)動(dòng)方向相同的方向上的外力作用下被強(qiáng)制加速的情況。在無(wú)強(qiáng)制外力作用于無(wú)刷電機(jī)1上時(shí)的工作點(diǎn)a點(diǎn)所示的狀態(tài)下，根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)V3輸出的驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3通常大于無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，此時(shí)不會(huì)有任何問(wèn)題。但是，當(dāng)無(wú)刷電機(jī)1在強(qiáng)烈的順風(fēng)作用下被強(qiáng)制加速時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓增大，不久將超過(guò)根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)V3輸出的驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3，有再生電壓產(chǎn)生。圖11A、11B中的工作點(diǎn)h點(diǎn)是在輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4作為輸出電壓指令信號(hào)V3加到驅(qū)動(dòng)電路3上的情況下再生電壓開(kāi)始產(chǎn)生的點(diǎn)。另外，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4下降到更低的值時(shí)，工作點(diǎn)從a點(diǎn)經(jīng)a1點(diǎn)到達(dá)a2點(diǎn)。工作點(diǎn)到達(dá)a1點(diǎn)后，無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓將超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3，跟上面一樣會(huì)產(chǎn)生再生電壓。無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓時(shí)，本來(lái)應(yīng)該是給無(wú)刷電機(jī)1供電的驅(qū)動(dòng)電路3反過(guò)來(lái)被供給電力，從而會(huì)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電路3或直流主電源16被過(guò)電壓或過(guò)電流損壞的問(wèn)題。為了使上述問(wèn)題不致于發(fā)生，本實(shí)施例中設(shè)置了一個(gè)電壓下限電平設(shè)定部分8。
在圖11A、11B中工作點(diǎn)a點(diǎn)所示的狀態(tài)下，強(qiáng)烈順風(fēng)還沒(méi)有發(fā)生，無(wú)刷電機(jī)1被以能使無(wú)刷電機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)扇5的風(fēng)扇負(fù)載相匹配的旋轉(zhuǎn)速度Na穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)。在這種狀態(tài)下發(fā)生強(qiáng)烈順風(fēng)、無(wú)刷電機(jī)1被強(qiáng)制加速時(shí)，由于電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值是根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5設(shè)定的，所以它的輸出信號(hào)V8會(huì)隨著無(wú)刷電機(jī)1的加速而增加。不久，上述電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值即輸出信號(hào)V8會(huì)使無(wú)刷電機(jī)1加速至達(dá)到輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4的工作點(diǎn)r點(diǎn)。以后再被進(jìn)一步加速時(shí)，電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8將以工作點(diǎn)r點(diǎn)為界線作為輸出電壓指令信號(hào)V3輸入至驅(qū)動(dòng)電路3中。這樣一來(lái)，隨著無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的增加，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3也有可能增大。因此，通過(guò)掌握無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的與其旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)的感應(yīng)電壓值，并通過(guò)(比方說(shuō))實(shí)驗(yàn)手段求出能使驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3不低于該感應(yīng)電壓值的輸出電壓指令信號(hào)V3的下限值，就可以使無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3，從而可以防止上述再生電壓的產(chǎn)生。
另外還可以考慮把輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4降到更低的值的場(chǎng)合。此時(shí)，輸出電壓指令信號(hào)V3以電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8為下限，其值不經(jīng)降低直接加到驅(qū)動(dòng)電路3上。因此，降低輸出信號(hào)V4時(shí)，工作點(diǎn)就會(huì)從a點(diǎn)沿電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值即輸出信號(hào)V8移向工作點(diǎn)a2，此刻無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不會(huì)超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3，從而可以使再生電壓不致于產(chǎn)生。
如上所述，如果采用本實(shí)施例的話，由于設(shè)置了電壓下限電平設(shè)定部分8，即使在無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、過(guò)分地加速時(shí)，也能根據(jù)無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度增加輸出電壓O1、O2、O3，使無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不致于超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3，從而可以防止無(wú)刷電機(jī)1中再生電壓的發(fā)生。另外，在輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4被降至更低的值時(shí)，通過(guò)限制輸出電壓指令信號(hào)V3的下限值使輸出電壓O1、O2、O3不低于感應(yīng)電壓，可以防止無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓，從而可以實(shí)現(xiàn)能夠防止由于給驅(qū)動(dòng)電路3及直流主電源16反向供電而引起的過(guò)電壓的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，正象參照?qǐng)D5及圖6A、6B對(duì)第3實(shí)施例所作的說(shuō)明中所述的那樣，當(dāng)無(wú)刷電機(jī)1被強(qiáng)制加速至工作點(diǎn)k點(diǎn)上的旋轉(zhuǎn)速度Nk時(shí)，正轉(zhuǎn)限制部分9將起到解除驅(qū)動(dòng)電路3與無(wú)刷電機(jī)1之間的電氣連接、防止無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓的作用。在本實(shí)施例中，雖然省掉該正轉(zhuǎn)限制部分9也能防止無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓，但是設(shè)置正轉(zhuǎn)限制部分9可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于再生電壓更安全的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
也就是說(shuō)，也可以將輸出電壓指令信號(hào)V3作為電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8，隨著無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的增加，增大驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3使無(wú)刷電機(jī)1中不致產(chǎn)生再生電壓，直至工作點(diǎn)到達(dá)k點(diǎn)為至；工作點(diǎn)到達(dá)k點(diǎn)時(shí)，正轉(zhuǎn)限制部分9工作，使驅(qū)動(dòng)電路3與無(wú)刷電機(jī)1之間的電氣連接解除。由于正轉(zhuǎn)限制部分9工作時(shí)送往無(wú)刷電機(jī)1的供電被阻斷，正象上面的第3實(shí)施例中所述的那樣，直至工作點(diǎn)到達(dá)z點(diǎn)為至再生電壓不會(huì)產(chǎn)生。即使在無(wú)刷電機(jī)1被以比工作點(diǎn)z點(diǎn)還高的旋轉(zhuǎn)速度強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的情況下，也不用擔(dān)心驅(qū)動(dòng)電路3及無(wú)刷電機(jī)1被無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生的再生電壓引起的過(guò)電流所損壞，從而可以實(shí)現(xiàn)更為安全的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。另外，與第3實(shí)施例一樣，正轉(zhuǎn)限制部分9中也可以設(shè)置滯后功能。
(第6實(shí)施例)本發(fā)明的第6實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置如圖12所示，它與圖10中所示的本發(fā)明第5實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的主要不同之處在于含有將電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8與輸出電壓指令部分4的V4進(jìn)行比較的、具有滯后功能的比較器19；電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8大于輸出電壓指令部分4的V4時(shí)，具有滯后功能的比較器19輸出的高電平供電阻斷信號(hào)S19將輸出至或門電路12”；另外不設(shè)正轉(zhuǎn)限制部分9。
下面參照?qǐng)D13A、13B說(shuō)明具有上述構(gòu)成的本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的工作情況。
在圖13A、13B所示的工作狀態(tài)示意圖中，a點(diǎn)、a1點(diǎn)、a2點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn)、e點(diǎn)、p點(diǎn)、q點(diǎn)、h點(diǎn)及z點(diǎn)以及它們的工作狀態(tài)與前面圖2A、2B、圖6A、6B、圖8、圖11A、11B中所示的相同符號(hào)表示的各工作點(diǎn)完全一樣，故對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明在此省略。另外，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們?cè)谶M(jìn)行說(shuō)明時(shí)假定直流主電源16的輸出電壓穩(wěn)定，電壓校正部分18的輸出與電壓限制部分7的輸出信號(hào)V7為同一信號(hào)。有關(guān)電壓校正部分18的說(shuō)明因?yàn)橐言诘?實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，所以在此也省略了。
下面我們考慮在圖13A、13B中的工作點(diǎn)a點(diǎn)所示的狀態(tài)下有強(qiáng)烈的順風(fēng)吹到風(fēng)扇15上、無(wú)刷電機(jī)1在與其驅(qū)動(dòng)方向相同的方向上的外力作用下被強(qiáng)制加速的情況。在這種情況下，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4作為輸出電壓指令信號(hào)V3加到驅(qū)動(dòng)電路3上時(shí)，隨著無(wú)刷電機(jī)1的加速，工作點(diǎn)從a點(diǎn)移至h點(diǎn)。工作點(diǎn)到達(dá)h點(diǎn)時(shí)無(wú)刷電機(jī)1中將開(kāi)始產(chǎn)生再生電壓。這一點(diǎn)已在第5實(shí)施例中借助圖11A、11B進(jìn)行了說(shuō)明。另外，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4下降到更低的值時(shí)，工作點(diǎn)從a點(diǎn)經(jīng)a1點(diǎn)到達(dá)a2點(diǎn)。工作點(diǎn)到達(dá)a1點(diǎn)后，無(wú)刷電機(jī)1中將產(chǎn)生再生電壓。這一點(diǎn)也如第5實(shí)施例中說(shuō)明過(guò)的一樣。無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓時(shí)，本來(lái)應(yīng)該給無(wú)刷電機(jī)1供電的驅(qū)動(dòng)電路3反而被供給電力，從而產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)電路3及直流主電源16有可能被過(guò)電壓或過(guò)電流損壞的問(wèn)題。
為了防止發(fā)生這種問(wèn)題，本實(shí)施例的構(gòu)成中設(shè)置了將電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8與輸出電壓指令部分4的V4進(jìn)行比較的、具有滯后功能的比較器19。當(dāng)輸出信號(hào)V8大于V4時(shí)，具有滯后功能的比較器19輸出的高電平信號(hào)將作為供電阻斷信號(hào)S19將輸出至或門電路12”。
在圖13A、13B中工作點(diǎn)a點(diǎn)所示的狀態(tài)下，強(qiáng)烈順風(fēng)還沒(méi)有發(fā)生，無(wú)刷電機(jī)1被以能使無(wú)刷電機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)扇5的風(fēng)扇負(fù)載相匹配的旋轉(zhuǎn)速度Na穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)。在這種狀態(tài)下發(fā)生強(qiáng)烈順風(fēng)、無(wú)刷電機(jī)1被強(qiáng)制加速時(shí)，由于電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值是根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5設(shè)定的，所以它的輸出信號(hào)V8會(huì)隨著無(wú)刷電機(jī)1的加速而增加。不久，上述電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值即輸出信號(hào)V8會(huì)使無(wú)刷電機(jī)1加速至達(dá)到輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4的工作點(diǎn)k1點(diǎn)，此時(shí)具有滯后功能的比較器19將輸出高電平的供電阻斷信號(hào)S19。這個(gè)高電平的供電阻斷信號(hào)S19通過(guò)或門電路12”使送往驅(qū)動(dòng)電路3的自由運(yùn)行信號(hào)Fre為高電平。這樣，無(wú)刷電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電路3的輸出在電氣上脫開(kāi)，其供電將被阻斷。無(wú)刷電機(jī)1的供電被阻斷后，其驅(qū)動(dòng)電流將為零，不用再擔(dān)心構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的半導(dǎo)體元件被過(guò)電流損壞了。
另一方面，無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓雖然會(huì)加到驅(qū)動(dòng)電路3的輸出O1、O2、O3上，但由于構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的功率晶體管301～306等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件31全部截止、電氣上處于隔絕狀態(tài)，另外在通常與功率晶體管301～306等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通方向反向并接、相對(duì)于直流主電源16的輸出電壓施加方向反向連接的環(huán)流二極管307～312的作用下，無(wú)刷電機(jī)1加速時(shí)感應(yīng)電壓的幅值會(huì)超過(guò)直流主電源16的輸出電壓，使環(huán)流二極管307～312導(dǎo)通，這樣可以使再生電壓不會(huì)產(chǎn)生。
此外，當(dāng)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4下降到更低的值時(shí)(比方說(shuō)工作點(diǎn)從a點(diǎn)移動(dòng)至a1點(diǎn))，輸出電壓指令信號(hào)V3將使電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8下降，具有滯后功能的比較器19馬上工作，使供電阻斷信號(hào)S19成為高電平。因此，降低輸出信號(hào)V4的話，可以使驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1在電氣上處于隔離狀態(tài)，可以使無(wú)刷電機(jī)1不產(chǎn)生再生電壓。
驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1在電氣上隔離以后，無(wú)刷電機(jī)1徐徐減速。與這樣的減速相對(duì)應(yīng)，電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值即輸出信號(hào)V8也下降。不久，無(wú)刷電機(jī)1減速至輸出信號(hào)V8比已降低至低值的輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4還低的工作點(diǎn)k2。從這點(diǎn)開(kāi)始，旋轉(zhuǎn)速度只要再下降與具有滯后功能的比較器19的滯后幅度相對(duì)應(yīng)的值，驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1將再次進(jìn)行電氣連接。此時(shí)，在電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值的作用下，驅(qū)動(dòng)電路3輸出的輸出對(duì)應(yīng)O1、O2、O3不會(huì)低于無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，因此驅(qū)動(dòng)電路3供給的驅(qū)動(dòng)電流不會(huì)使無(wú)刷電機(jī)1產(chǎn)生再生電壓。此后，工作點(diǎn)最終落到無(wú)刷電機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)扇負(fù)載相配合的a2點(diǎn)。
綜上所述，如果采用本實(shí)施例的話，由于設(shè)置了將電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8與輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4進(jìn)行比較的、具有滯后功能的比較器19，并且在輸出信號(hào)V8超過(guò)輸出信號(hào)V4時(shí)將具有滯后功能的比較器19輸出的高電平信號(hào)作為供電阻斷信號(hào)S19輸出到或門電路12上，因此即使在無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、過(guò)分地加速時(shí)，也能在無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3之前使驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1實(shí)現(xiàn)電氣上隔離，這樣可以防止無(wú)刷電機(jī)1產(chǎn)生再生電壓。另外，把輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4降到更低的值的話，輸出電壓O1、O2、O3低于感應(yīng)電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1馬上實(shí)現(xiàn)電氣上隔離，從而可以實(shí)現(xiàn)能防止無(wú)刷電機(jī)1產(chǎn)生再生電壓、并且能防止因給驅(qū)動(dòng)電路3和無(wú)刷電機(jī)1進(jìn)行逆供電而引起的過(guò)電壓及過(guò)電流的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，雖然說(shuō)明中進(jìn)行了省略，但是，通過(guò)把比較器19選擇成具有滯后功能的的比較器，可以實(shí)現(xiàn)和上面第3實(shí)施例中所示的正轉(zhuǎn)限制部分9的具有滯后功能的比較器91完全相同的作用和效果。
(第7實(shí)施例)本發(fā)明的第7實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置如圖14所示，它與圖12中所示的本發(fā)明第6實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的主要不同之處在于設(shè)置了將用于根據(jù)輸出電壓指令部分4的輸出信號(hào)V4限制無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的上限值的設(shè)定值作為輸出信號(hào)N40輸出的速度上限電平設(shè)定部分40，取代速度下限電平設(shè)定部分8；設(shè)置了把速度上限電平設(shè)定部分40的輸出信號(hào)N40與速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)V5進(jìn)行比較的具有滯后功能的比較器19’，取代具有滯后功能的比較器19；設(shè)置了把具有滯后功能的比較器19’輸出的供電阻斷信號(hào)S19’、反轉(zhuǎn)限制部分10的輸出信號(hào)S10以及低速過(guò)載檢測(cè)部分11的輸出信號(hào)S11作為輸入的或門電路12，取代或門電路12”。
速度上限電平設(shè)定部分40的設(shè)定值被這樣設(shè)定即當(dāng)輸出電壓指令部分4輸出信號(hào)V4作為輸出電壓指令信號(hào)V3加到驅(qū)動(dòng)電路3上時(shí)，該設(shè)定值與使無(wú)刷電機(jī)1產(chǎn)生的感應(yīng)電壓小于驅(qū)動(dòng)電路3中產(chǎn)生的輸出電壓O1、O2、O3的無(wú)刷電機(jī)1最大旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)應(yīng)的值。將速度上限電平設(shè)定部分40設(shè)置成這樣，可以起到與上面說(shuō)明過(guò)的第6實(shí)施例同樣的作用和效果。
圖15A、15B為本實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的工作狀態(tài)示意圖。在第6實(shí)施例中，產(chǎn)生供電阻斷信號(hào)S19的工作點(diǎn)k1點(diǎn)及k2點(diǎn)由電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值加以確定，與此相對(duì)，在本實(shí)施例中，產(chǎn)生供電阻斷信號(hào)S19’的工作點(diǎn)k1點(diǎn)及k2點(diǎn)由速度上限電平設(shè)定部分40的設(shè)定值加以確定。除了這一點(diǎn)，圖15A、15B與圖13A、13B中所示的第6實(shí)施例中的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的工作狀態(tài)示意圖相同。
(第8實(shí)施例)本發(fā)明的第8實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置如圖16所示，它與圖1、圖4、圖5、圖7及圖14中所示的本發(fā)明第1至第4實(shí)施例以及第7實(shí)施例中所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的主要不同之處在于在限壓電平設(shè)定部分6中根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5設(shè)定的設(shè)定值要通過(guò)直流主電源16的輸出電流IDC的值或者無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流IM的值進(jìn)行校正。
下面說(shuō)明本實(shí)施例中的工作情況。
正象上面在第1實(shí)施例中通過(guò)圖1及圖2A、2B說(shuō)明過(guò)的那樣，在無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)時(shí)，限壓電平設(shè)定部分6把用于限制驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3的上限的設(shè)定值作為輸出信號(hào)V6輸出，從而起到抑制無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流增大的作用。無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流被抑制時(shí)的值由輸出信號(hào)V6的值、無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的值以及直流主電源16的輸出電壓值之間的關(guān)系來(lái)確定。這里的感應(yīng)電壓值一般因電機(jī)不同變化很大，另外直流主電源16的輸出電壓值也一般因輸出電流而發(fā)生較大的變動(dòng)。因此，無(wú)論限壓電平設(shè)定部分6輸出精度多高的輸出信號(hào)V6，無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流的抑制時(shí)的值也有可能發(fā)生變化或有較大的變動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)把感應(yīng)電壓小的電機(jī)用作無(wú)刷電機(jī)1時(shí)或者直流主電源16輸出電壓變動(dòng)不大時(shí)，無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流抑制時(shí)的值就較大。此時(shí)，直流主電源16的輸出電流IDC或無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流IM當(dāng)然也很大，通過(guò)根據(jù)輸出電流IDC或驅(qū)動(dòng)電流IM的值校正限壓電平設(shè)定部分6的設(shè)定值，輸出使驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3減少的輸出信號(hào)V6，可以校正無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流抑制時(shí)的值中的變化或者變動(dòng)。
綜上所述，如果采用本實(shí)施例的話，可以根據(jù)直流主電源16的輸出電流IDC或無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流IM的值來(lái)校正限壓電平設(shè)定部分6的設(shè)定值，這樣，即使無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)時(shí)，也能抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大。特別是在無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓有變化和直流主電源16的輸出電壓有變動(dòng)時(shí)，也能穩(wěn)定地抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大，從而可以實(shí)現(xiàn)無(wú)刷電機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電路3發(fā)熱量小、可把功率容量小的小型元件用作為構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路3的半導(dǎo)體功率部件、并且發(fā)生強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)電流跳閘造成停機(jī)的、最適合與空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，限壓電平設(shè)定部分6的設(shè)定值也可以利用構(gòu)成直流主電源16的市電電源161的輸出電流IAC來(lái)進(jìn)行校正。
(第9實(shí)施例)本發(fā)明的第9實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置如圖17所示，它與圖10及圖12中所示的本發(fā)明第5及第6實(shí)施例中所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的主要不同之處在于在限壓電平設(shè)定部分6和電壓下限電平設(shè)定部分8中根據(jù)速度檢測(cè)部分5的輸出信號(hào)N5分別設(shè)定的設(shè)定值要通過(guò)直流主電源16的輸出電流IDC的值或者無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流IM的值進(jìn)行校正。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的工作情況。有關(guān)限壓電平設(shè)定部分6的設(shè)定值的校正方面的說(shuō)明，因?yàn)榕c上面說(shuō)明過(guò)的圖16中的第8實(shí)施例相同，故在此省略了。
正如上面第5和第6實(shí)施例中已經(jīng)說(shuō)過(guò)的那樣，電壓下限電平設(shè)定部分8將驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓的不低于無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的下限設(shè)定值作為輸出信號(hào)V8加以輸出。這樣，在第5實(shí)施例中，根據(jù)電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8并參照無(wú)刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度限制驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3的下限，這樣即使在無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、過(guò)分地加速時(shí)，也能防止無(wú)刷電機(jī)1中再生電壓的發(fā)生。另外，在第6實(shí)施例中，由于在驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3達(dá)到根據(jù)電壓下限電平設(shè)定部分8的輸出信號(hào)V8確定的值、無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓超過(guò)輸出電壓O1、O2、O3之前，驅(qū)動(dòng)電路3與無(wú)刷電機(jī)1的電氣連接被解除，所以即使在無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、過(guò)分地加速時(shí)，也能防止無(wú)刷電機(jī)1中再生電壓的發(fā)生。
如上所述，為了防止無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓，有必要使驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3不低于無(wú)刷電機(jī)1內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。為此目的，電壓下限電平設(shè)定部分8設(shè)定了驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3的下限值。這里的無(wú)刷電機(jī)1產(chǎn)生的感應(yīng)電壓值一般因電機(jī)不同變化很大，另外輸出電壓O1、O2、O3一般也因直流主電源16的輸出電壓的變動(dòng)而發(fā)生較大的變動(dòng)。因此，無(wú)論電壓下限電平設(shè)定部分8輸出精度多高的輸出信號(hào)V8，在無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓的變化或直流主電源16的輸出電壓的變動(dòng)的作用下，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3也有可能低于無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓，因而不能防止無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)把感應(yīng)電壓大的電機(jī)用作無(wú)刷電機(jī)1時(shí)或者直流主電源16輸出電壓變動(dòng)較小時(shí)，無(wú)論輸出信號(hào)V8的精度有多高，驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3也有可能低于無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓，因而無(wú)刷電機(jī)1中還有可能產(chǎn)生再生電壓。
在這種情況下即無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓較大或者直流主電源16的輸出電壓較小的情況下，直流主電源16的輸出電流IDC或者無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流IM比較小。把以上事實(shí)反過(guò)來(lái)加以利用的話，意味著可以通過(guò)輸出電流IDC或驅(qū)動(dòng)電流IM掌握無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓的大小或直流主電源16的輸出電壓的大小。因此，根據(jù)輸出電流IDC或驅(qū)動(dòng)電流IM的值對(duì)電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值進(jìn)行校正，使驅(qū)動(dòng)電路3的輸出電壓O1、O2、O3在(比方說(shuō))輸出電流IDC或驅(qū)動(dòng)電流IM較小時(shí)增大，然后再將輸出信號(hào)V8進(jìn)行輸出的話，就可以不受無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓的變化和直流主電源16輸出電壓的變動(dòng)的影響地防止無(wú)刷電機(jī)1產(chǎn)生再生電壓。
綜上所述，如果采用本實(shí)施例的話，由于利用直流主電源16的輸出電流IDC或者無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流IM對(duì)電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值進(jìn)行了校正，因此即使有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)1、使之過(guò)分地加速的情況出現(xiàn)，也能防止無(wú)刷電機(jī)1中產(chǎn)生再生電壓。特別是能實(shí)現(xiàn)即使對(duì)于無(wú)刷電機(jī)1的感應(yīng)電壓的變化和直流主電源16輸出電壓的變動(dòng)也能確切地防止上述再生電壓發(fā)生的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，電壓下限電平設(shè)定部分8的設(shè)定值也可以利用構(gòu)成直流主電源16的市電電源161的輸出電流IAC來(lái)進(jìn)行校正。
(第10實(shí)施例)本發(fā)明的第10實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置如圖18所示，它與圖14中所示的本發(fā)明第7實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置的主要不同之處在于利用直流主電源16的輸出電流IDC或者無(wú)刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流IM對(duì)根據(jù)5的輸出信號(hào)V5在限壓電平設(shè)定部分6中設(shè)定的設(shè)定值和根據(jù)4的輸出信號(hào)V4在速度上限電平設(shè)定部分40中設(shè)定的設(shè)定值進(jìn)行校正。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的工作情況。有關(guān)對(duì)限壓電平設(shè)定部分6設(shè)定值進(jìn)行校正的說(shuō)明和上面在圖16中對(duì)第8實(shí)施例所作的說(shuō)明一樣，在此就省略了。
正象上面在第7實(shí)施例和圖14及15A、15B中說(shuō)明過(guò)的那樣，速度上限電平設(shè)定部分40可以實(shí)現(xiàn)與圖12中所示的第6實(shí)施例中的電壓下限電平設(shè)定部分8同樣的作用和效果。
另外，速度上限電平設(shè)定部分40的設(shè)定值也可以利用構(gòu)成直流主電源16的市電電源161的輸出電流IAC來(lái)進(jìn)行校正。
利用上面敘述的的本發(fā)明，第1，由于設(shè)置了限壓電位設(shè)定部分和電壓限制部分，即使在無(wú)刷電機(jī)由臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的情況下，也能抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大，減小無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱量。此外，還可以把功率容量小的小型半導(dǎo)體元件用作構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體功率元件，從而實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)的、適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)的保護(hù)裝置。
第2，由于在限壓電平設(shè)定部分和電壓限制部分上增設(shè)了電壓變動(dòng)檢測(cè)部分和電壓校正部分，即使在有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)以及直流主電源的輸出電壓變動(dòng)時(shí)，也能不受直流主電源的影響地抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大，同時(shí)還能防止伴隨著直流主電源的輸出電壓變動(dòng)出現(xiàn)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)能力降低、無(wú)刷電機(jī)中有再生電流產(chǎn)生等問(wèn)題。結(jié)果，可使無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱量減少，可把功率容量小的小型元件用作構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的功率半導(dǎo)體部件，從而可以實(shí)現(xiàn)即便有強(qiáng)風(fēng)或直流主電源電壓有變動(dòng)時(shí)也不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)或者產(chǎn)生再生電流的、最適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的、更加安全的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
第3，由于設(shè)置了反轉(zhuǎn)限制部分，故在有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制地驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)時(shí)，特別是限壓電平設(shè)定部分的設(shè)定值為一定、輸出電壓指令信號(hào)被固定成一定值之后還出現(xiàn)更強(qiáng)勁的逆風(fēng)時(shí)，通過(guò)阻斷給無(wú)刷電機(jī)的供電可以防止其驅(qū)動(dòng)電流增大。在強(qiáng)逆風(fēng)平息之后，再次給無(wú)刷電機(jī)供電。這樣可使無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱量減少，另外還可以把小功率容量的小型元件用作構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體功率部件，從而可以制成有強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)、最適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，無(wú)刷電機(jī)即使在逆風(fēng)作用下在反方向上被強(qiáng)制加速，其驅(qū)動(dòng)電流也是稍稍增大后即不再增大，所以在構(gòu)成中不設(shè)反轉(zhuǎn)限制部分也是可以的。
另外，由于設(shè)置了正轉(zhuǎn)限制部分，即使在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制地驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)使之過(guò)分加速的場(chǎng)合下，通過(guò)在無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓之前阻斷給無(wú)刷電機(jī)的供電，可以實(shí)現(xiàn)能夠防止無(wú)刷電機(jī)中產(chǎn)生再生電壓、防止因?yàn)榻o驅(qū)動(dòng)電路及直流主電源反向供電引起過(guò)電流或過(guò)電壓的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
此外，由于使用了具有滯后功能的比較器作為構(gòu)成正轉(zhuǎn)限制部分的比較器，即使正轉(zhuǎn)限制部動(dòng)作、無(wú)刷電機(jī)的供電被阻斷后旋轉(zhuǎn)速度出現(xiàn)下降，也不會(huì)發(fā)生無(wú)刷電機(jī)不斷起動(dòng)、停止的現(xiàn)象，可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電流不會(huì)斷續(xù)發(fā)生、無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱與噪聲的發(fā)生可以防止并且能穩(wěn)定地阻斷供電的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
強(qiáng)順風(fēng)平息之后，通過(guò)再次給無(wú)刷電機(jī)供電，可以實(shí)現(xiàn)有強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)流跳閘而停機(jī)、最適合于空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
第4，由于設(shè)置了低速過(guò)載檢測(cè)部分，因此當(dāng)吹到風(fēng)扇上的逆風(fēng)還沒(méi)有強(qiáng)到能使反轉(zhuǎn)限制部分阻斷無(wú)刷電機(jī)的供電的情況下，或者在無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子被強(qiáng)制地鎖定的情況下，也能在較低的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)防止較大的驅(qū)動(dòng)電流長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)，從而能實(shí)現(xiàn)能防止無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)入過(guò)熱狀態(tài)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，如前所述，反轉(zhuǎn)限制部分是可以省去的話，正轉(zhuǎn)限制部分也是可以省去的。這樣對(duì)上述的效果不會(huì)有任何影響。
第5，設(shè)置了電壓下限電平設(shè)定部分，即使在無(wú)刷電機(jī)被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、過(guò)分地加速時(shí)，也能根據(jù)無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度增加電路的輸出電壓，使無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不致于超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓，從而可以防止無(wú)刷電機(jī)中再生電壓的發(fā)生。另外，在輸出電壓指令信號(hào)的輸出信號(hào)被降至更低的值時(shí)，通過(guò)限制輸出電壓指令信號(hào)的下限值使驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓不低于無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓，可以防止無(wú)刷電機(jī)中產(chǎn)生再生電壓，從而可以實(shí)現(xiàn)能夠防止由于給驅(qū)動(dòng)電路及直流主電源反向供電而引起的過(guò)電壓的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
第6，設(shè)置了將電壓下限電平設(shè)定部分的輸出信號(hào)與輸出電壓指令部分的輸出信號(hào)進(jìn)行比較的、具有滯后功能的比較器，并根據(jù)具有滯后功能的比較器的輸出信號(hào)使無(wú)刷電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路在電氣上脫開(kāi)，因此即使在無(wú)刷電機(jī)被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、過(guò)分地加速時(shí)，也能在無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓之前使驅(qū)動(dòng)電路和無(wú)刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)電氣上隔離，這樣可以防止無(wú)刷電機(jī)產(chǎn)生再生電壓。另外，把輸出電壓指令部分的輸出信號(hào)降到更低的值的話，驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓低于無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)電路和無(wú)刷電機(jī)馬上實(shí)現(xiàn)電氣上隔離，從而可以實(shí)現(xiàn)能防止無(wú)刷電機(jī)產(chǎn)生再生電壓、并且能防止因給驅(qū)動(dòng)電路和無(wú)刷電機(jī)進(jìn)行逆供電而引起的過(guò)電壓及過(guò)電流的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
第7，由于設(shè)置了速度上限電平設(shè)定部分，因此即使在無(wú)刷電機(jī)被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、過(guò)分地加速時(shí)，也能在無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部在加速的同時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓超過(guò)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓之前使驅(qū)動(dòng)電路和無(wú)刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)電氣上隔離，這樣可以防止無(wú)刷電機(jī)產(chǎn)生再生電壓。另外，把輸出電壓指令部分的輸出信號(hào)降到更低的值的話，驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓低于無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)電路和無(wú)刷電機(jī)馬上實(shí)現(xiàn)電氣上隔離，從而可以實(shí)現(xiàn)能防止無(wú)刷電機(jī)產(chǎn)生再生電壓、并且能防止因給驅(qū)動(dòng)電路和無(wú)刷電機(jī)進(jìn)行逆供電而引起的過(guò)電壓及過(guò)電流的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
第8，根據(jù)直流主電源的輸出電流或無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流中任一個(gè)的值來(lái)校正限壓電平設(shè)定部分的設(shè)定值，這樣，即使無(wú)刷電機(jī)1被臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)時(shí)，也能抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大。特別是在無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓有變化和直流主電源的輸出電壓有變動(dòng)時(shí)，也能穩(wěn)定地抑制驅(qū)動(dòng)電流的增大，從而可以實(shí)現(xiàn)無(wú)刷電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路發(fā)熱量小、可把功率容量小的小型元件用作為構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體功率部件、并且發(fā)生強(qiáng)風(fēng)時(shí)不會(huì)因過(guò)電流跳閘造成停機(jī)的、最適合與空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
第9，利用直流主電源的輸出電流或者無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流對(duì)電壓下限電平設(shè)定部分的設(shè)定值進(jìn)行了校正，因此即使有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)、使之過(guò)分地加速的情況出現(xiàn)，也能防止無(wú)刷電機(jī)中產(chǎn)生再生電壓。特別是能實(shí)現(xiàn)即使對(duì)于無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓的變化和直流主電源輸出電壓的變動(dòng)也能確切的防止上述再生電壓的發(fā)生的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
第10，利用直流主電源的輸出電流或者無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流對(duì)電壓上限電平設(shè)定部分的設(shè)定值進(jìn)行了校正，因此即使有臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(順風(fēng))強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)、使之過(guò)分地加速的情況出現(xiàn)，也能防止無(wú)刷電機(jī)中產(chǎn)生再生電壓。特別是能實(shí)現(xiàn)即使對(duì)于無(wú)刷電機(jī)的感應(yīng)電壓的變化和直流主電源輸出電壓的變動(dòng)也能確切的防止上述再生電壓的發(fā)生的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置。
另外，在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路的輸出及無(wú)刷電機(jī)均以三相為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是它們不一定非得是三相，單相或者二相也可。
此外，上述各實(shí)施例中的各構(gòu)成要素中有許多是被以電路的形式加以說(shuō)明的，但它們不一定非得呈電路等硬件的形式，用具有同樣功能的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)也是可以的。
權(quán)利要求
1．一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，包括無(wú)刷電機(jī)；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)上述換向信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)形成用于驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的換流信號(hào)，并根據(jù)該換流信號(hào)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；把輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置，所述輸出電壓指令信號(hào)指示在驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)成為其驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置；用于設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的下限值的電壓下限電平設(shè)定裝置；根據(jù)上述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值對(duì)上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行限制從而對(duì)上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限進(jìn)行限制、并且根據(jù)上述電壓下限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值對(duì)上述輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行限制從而對(duì)上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的下限進(jìn)行限制的電壓限制裝置；其中，所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定上述無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度越高其值越高，旋轉(zhuǎn)速度越低其值也越低，旋轉(zhuǎn)速度接近零時(shí)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)該設(shè)定值為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)固定值；另外，所述電壓下限電平設(shè)定裝置的設(shè)定值根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)被這樣設(shè)定即設(shè)定成比所述電壓限制電平設(shè)定裝置的設(shè)定值低但要比上述無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓對(duì)應(yīng)的值要高。
2．權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括直流主電源；直接檢測(cè)上述直流主電源的輸出電壓變動(dòng)、或者通過(guò)上述直流主電源的輸出電流或上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流中的任一個(gè)進(jìn)行檢測(cè)的電壓變動(dòng)檢測(cè)裝置；以及把根據(jù)上述電壓變動(dòng)檢測(cè)裝置的輸出使上述電壓限制裝置的輸出信號(hào)反方向變化的上述輸出電壓指令信號(hào)加到上述驅(qū)動(dòng)電路、從而對(duì)上述直流主電源的輸出電壓變動(dòng)進(jìn)行校正的電壓校正裝置；并且，上述驅(qū)動(dòng)電路將上述直流主電源的輸出電壓以與一個(gè)輸出電壓指令信號(hào)相對(duì)應(yīng)的比例加以輸出，作為驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電機(jī)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓。
3．權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的低速異常檢測(cè)電平、并在低于該低速異常檢測(cè)電平時(shí)輸出低速異常信號(hào)的低速異常檢測(cè)裝置；包含上述低速異常檢測(cè)裝置、在上述低速異常檢測(cè)裝置輸出上述的低速異常檢測(cè)信號(hào)的狀態(tài)持續(xù)一定的時(shí)間后對(duì)一個(gè)第3供電阻斷信號(hào)進(jìn)行鎖存后再輸出的低速過(guò)載檢測(cè)裝置；其中，上述低速過(guò)載檢測(cè)裝置中有上述的第3供電阻斷信號(hào)輸出時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
4．權(quán)利要求2所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的低速異常檢測(cè)電平、并在低于該低速異常檢測(cè)電平時(shí)輸出低速異常信號(hào)的低速異常檢測(cè)裝置；包含上述低速異常檢測(cè)裝置、在上述低速異常檢測(cè)裝置輸出上述的低速異常檢測(cè)信號(hào)的狀態(tài)持續(xù)一定的時(shí)間后對(duì)一個(gè)第3供電阻斷信號(hào)進(jìn)行鎖存后再輸出的低速過(guò)載檢測(cè)裝置；其中，上述低速過(guò)載檢測(cè)裝置中有上述的第3供電阻斷信號(hào)輸出時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
5．權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；其中，上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第2供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
6．權(quán)利要求2所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；其中，上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第2供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
7．權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的低速異常檢測(cè)電平、并在低于該低速異常檢測(cè)電平時(shí)輸出低速異常信號(hào)的低速異常檢測(cè)裝置；包含上述低速異常檢測(cè)裝置、從上述低速異常檢測(cè)裝置輸入上述的低速異常檢測(cè)信號(hào)、并在上述的反轉(zhuǎn)限制裝置無(wú)第2供電阻斷信號(hào)輸出的狀態(tài)持續(xù)一定的時(shí)間后對(duì)一個(gè)第3供電阻斷信號(hào)進(jìn)行鎖存后再輸出的低速過(guò)載檢測(cè)裝置；其中，上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第2供電阻斷信號(hào)或者上述低速過(guò)載檢測(cè)裝置輸出上述的第3供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
8．權(quán)利要求2所述的無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括根據(jù)上述速度檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的反轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反轉(zhuǎn)限制電平、并在達(dá)到時(shí)輸出一個(gè)第2供電阻斷信號(hào)的反轉(zhuǎn)限制裝置；檢測(cè)上述無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度有沒(méi)有低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的低速異常檢測(cè)電平、并在低于該低速異常檢測(cè)電平時(shí)輸出低速異常信號(hào)的低速異常檢測(cè)裝置；包含上述低速異常檢測(cè)裝置、從上述低速異常檢測(cè)裝置輸入上述的低速異常檢測(cè)信號(hào)、并在上述的反轉(zhuǎn)限制裝置無(wú)第2供電阻斷信號(hào)輸出的狀態(tài)持續(xù)一定的時(shí)間后對(duì)一個(gè)第3供電阻斷信號(hào)進(jìn)行鎖存后再輸出的低速過(guò)載檢測(cè)裝置；其中，上述反轉(zhuǎn)限制裝置輸出上述的第2供電阻斷信號(hào)或者上述低速過(guò)載檢測(cè)裝置輸出上述的第3供電阻斷信號(hào)時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)電路和上述無(wú)刷電機(jī)之間的連接在電氣上脫開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明為一種無(wú)刷電機(jī)保護(hù)裝置,包括:無(wú)刷電機(jī);檢測(cè)無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的換向信號(hào)檢測(cè)裝置;檢測(cè)無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測(cè)裝置;驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路;把一個(gè)輸出電壓指令信號(hào)加到驅(qū)動(dòng)電路上的輸出電壓指令裝置;用于設(shè)定驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限值的電壓限制電平設(shè)定裝置;用于設(shè)定驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的下限值的電壓下限電平設(shè)定裝置;用于對(duì)輸出電壓指令裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行限制,從而限制驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓的上限和下限的電壓限制裝置。
文檔編號(hào)H02P6/12GK1284782SQ0011996
公開(kāi)日2001年2月21日 申請(qǐng)日期2000年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月15日
發(fā)明者八十原正浩, 高田和幸, 藤崎好洋 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社