專利名稱：無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置和方法、控制程序及記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置、控制方法、控制程序以及記錄媒體的技術(shù)，特別涉及降低空調(diào)壓縮機(jī)等中的使用的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和提高起動(dòng)概率的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以前的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置，比如，被展示在(日本)特開平9-327194號(hào)公報(bào)中。
特開平9-327194號(hào)公報(bào)所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置，使用在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的非通電相(非通電電樞線圈)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，一般不使用有孔元件等磁極位置檢測(cè)元件來(lái)識(shí)別轉(zhuǎn)子的位置，以這樣檢測(cè)到的位置檢測(cè)為基礎(chǔ)，切換無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的電樞線圈電流的通電。另外，在這個(gè)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)開始時(shí)，為了使轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)，從不產(chǎn)生感應(yīng)電壓來(lái)看，必須進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)等。
更具體地說(shuō)，上述現(xiàn)有的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置將交流電源通過(guò)AC/DC變換單元變換為規(guī)定的直流電源，用逆變器單元的轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，供給無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的電樞線圈。
在控制該無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，設(shè)置位置檢測(cè)電路，位置檢測(cè)電路比較無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的端子電壓和基準(zhǔn)電平，并將這個(gè)比較結(jié)果作為位置檢測(cè)信號(hào)輸出到控制電路(微型計(jì)算機(jī))。
由此，控制電路對(duì)輸入的位置檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，將切換無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的電樞線圈電流的通電的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(PWM信號(hào))輸出到無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)逆變器單元的轉(zhuǎn)換元件。
可是，將上述現(xiàn)有的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)時(shí)，在旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)停止后的瞬間，如果停止對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的通電，則由于旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)內(nèi)的壓力的作用而可能使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)逆旋轉(zhuǎn)。
因此，為了在再起動(dòng)時(shí)掌握轉(zhuǎn)子的通電相，在將用于保持轉(zhuǎn)子的停止位置的位置保持電流供給無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果為了降低消費(fèi)電力而停止供給位置保持電流，則存在使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)逆轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子位置偏移的問(wèn)題。
另外，為了防止該轉(zhuǎn)子位置偏移而照樣繼續(xù)供給無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的位置保持電流，在過(guò)渡到起動(dòng)電流供給時(shí)，有如下問(wèn)題產(chǎn)生使構(gòu)成逆變器的串聯(lián)連接的CMOS結(jié)構(gòu)的晶體管雙方都成為導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)，流過(guò)所謂的貫通電流并損壞晶體管，或者因保護(hù)電路工作而使起動(dòng)失敗。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置、控制方法、控制程序以及記錄媒體，降低消費(fèi)電力，同時(shí)可靠地進(jìn)行無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
為解決上述課題，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置的特征在于，它包括轉(zhuǎn)子位置保持單元，在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供給用于使所述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間發(fā)位置保持電流；環(huán)流流路形成單元，在停止供給所述位置保持電流后，形成使已經(jīng)供給的所述位置保持電流進(jìn)行環(huán)流的環(huán)流流路；以及起動(dòng)電流供給單元，通過(guò)流過(guò)所述環(huán)流流路的所述位置保持電流，在使所述轉(zhuǎn)子保持在所述停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子位置保持單元在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，向無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)供給用于使所述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間的位置保持電流。
環(huán)流流路形成單元在位置保持電流的供給停止后，形成使已經(jīng)供給的位置保持電流進(jìn)行環(huán)流的環(huán)流流路。
而且，起動(dòng)電流供給單元通過(guò)流過(guò)環(huán)流流路的位置保持電流，在使轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
在這種情況下，所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是三相控制，所述轉(zhuǎn)子位置保持單元可以包括第1轉(zhuǎn)子位置保持單元，供給作為所述位置保持電流的第1保持電流，以便在第1相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)；以及第2轉(zhuǎn)子位置保持單元，供給作為所述位置保持電流的第2保持電流，以便在和第1相不同的第2相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)。
另外，也可以將位置保持時(shí)的有效電壓設(shè)定得比起動(dòng)時(shí)的有效電壓低，以便降低消費(fèi)電力。
而且，位置保持時(shí)的有效電壓可以通過(guò)占空控制來(lái)設(shè)定。
此外，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法的特征在于，該方法包括轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程，在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供給用于使所述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間的位置保持電流；環(huán)流流路形成過(guò)程，在停止供給所述位置保持電流后，形成使已經(jīng)供給的所述位置保持電流進(jìn)行環(huán)流的環(huán)流流路；以及起動(dòng)電流供給過(guò)程，通過(guò)流過(guò)所述環(huán)流流路的所述位置保持電流，在使所述轉(zhuǎn)子保持所述停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
在這種情況下，轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程可以包括第1轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程，供給作為所述位置保持電流的第1保持電流，以便在第1相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)；以及第2轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程，供給作為所述位置保持電流的第2保持電流，以便在與第1相不同的第2相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)。
另外，也可以將位置保持時(shí)的有效電壓設(shè)定得比起動(dòng)時(shí)的有效電壓低，以便降低消費(fèi)電力。
而且，位置保持時(shí)的有效電壓可以根據(jù)由占空控制設(shè)定的占空率來(lái)設(shè)定。
另外，用于通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)控制無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制程序的特征在于，該程序包括在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供給用于使所述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間的位置保持電流；在停止供給所述位置保持電流后，形成使已經(jīng)供給的所述位置保持電流進(jìn)行環(huán)流的環(huán)流流路；通過(guò)流過(guò)所述環(huán)流流路的所述位置保持電流，在使所述轉(zhuǎn)子保持在所述停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
在這種情況下，也可以在供給位置保持電流時(shí)，供給作為所述位置保持電流的第1保持電流，以便在第1相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)；供給作為所述位置保持電流的第2保持電流，以便在與所述第1相不同的第2相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)。
此外，也可以將位置保持時(shí)的有效電壓設(shè)定得比起動(dòng)時(shí)的有效電壓低，以便降低消費(fèi)電力。
另外，也可以將上述各控制程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀取的記錄媒體上。


圖1是實(shí)施例的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置的概要結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是通常驅(qū)動(dòng)時(shí)的定時(shí)圖。
圖3是第1實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的定時(shí)圖。
圖4第1實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的處理流程圖。
圖5是環(huán)流電流的說(shuō)明圖。
圖6是第1實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的定時(shí)圖。
圖7第2實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的處理流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
第1實(shí)施例圖1是實(shí)施例的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置的概要結(jié)構(gòu)框圖。
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)100大別包括交流電源1、AC/DC變換單元2、逆變器單元3、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4、位置檢測(cè)電路5、控制電路6以及驅(qū)動(dòng)電路7。
交流電源單元1向無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100供給交流電源。
AC/DC變換單元2對(duì)供給的交流電源進(jìn)行交流/直流變換，供給逆變器單元3。
逆變器單元3配有晶體管TU、TV、TW、TX、TY、TZ作為轉(zhuǎn)換元件，在控制電路6和驅(qū)動(dòng)電路7的控制下，將從AC/DC變換單元2供給的直流電源變換為三相驅(qū)動(dòng)電源，并供給無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4。
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4接受來(lái)自逆變器單元3的三相驅(qū)動(dòng)電源而被驅(qū)動(dòng)。
位置檢測(cè)電路5檢測(cè)三相驅(qū)動(dòng)電源的供給狀態(tài)，檢測(cè)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的未圖示的轉(zhuǎn)子的位置，通知控制電路6。
控制電路6由所謂的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，未圖示的微處理器單元根據(jù)存儲(chǔ)在未圖示的ROM中的控制程序，將各種數(shù)據(jù)臨時(shí)寄存在沒(méi)有圖示的RAM中，根據(jù)從位置檢測(cè)電路5通知的轉(zhuǎn)子位置，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7進(jìn)行無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)控制。
驅(qū)動(dòng)電路7在控制電路6的控制下，進(jìn)行構(gòu)成逆變器單元3的晶體管TU、TV、TW、TX、TY、TZ的導(dǎo)通/截止控制。
首先，在說(shuō)明具體的起動(dòng)控制之前，說(shuō)明無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)100的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的通常起動(dòng)時(shí)的概要操作。
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)100通過(guò)AC/DC變換單元2將從交流電源單元1供給的交流電源變換成所規(guī)定的直流電源，適當(dāng)切換逆變器單元3的晶體管TU、TV、TW、TX、TY、TZ，將該直流電源供給無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的電樞線圈。
與此同時(shí)，位置檢測(cè)部5比較無(wú)刷電動(dòng)機(jī)4的端子電壓(被限幅的感應(yīng)電壓)和基準(zhǔn)電平，將該比較結(jié)果作為位置檢測(cè)信號(hào)輸出到控制電路6。
控制電路6對(duì)輸入的位置檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，將切換無(wú)刷電動(dòng)機(jī)4的電樞線圈電流的通電的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(PWM信號(hào))輸出到驅(qū)動(dòng)電路7，驅(qū)動(dòng)逆變器單元3的晶體管TU、TV、TW、TX、TY、TZ。由此，按照所期望的旋轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4。
圖2是通常驅(qū)動(dòng)時(shí)的定時(shí)圖。
如圖2所示的那樣，控制電路6在時(shí)刻t1通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7設(shè)晶體管TY為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TW進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，一邊通過(guò)晶體管TW被脈沖寬度調(diào)制(PWM；比如，占空率為50％)，一邊流過(guò)相當(dāng)于VW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子并且通過(guò)晶體管TY返回到AC/DC變換單元2。
同樣，在時(shí)刻t2，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TU為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TY進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TU流過(guò)相當(dāng)于UV相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子同時(shí)通過(guò)晶體管TY被脈沖寬度調(diào)制(PWM)，并且返回到AC/DC變換單元2。
而且，在時(shí)刻t3，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7把晶體管TZ設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TU進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，一邊通過(guò)晶體管TU被脈沖寬度調(diào)制(PWM)，一邊流過(guò)相當(dāng)于UW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子并且通過(guò)晶體管TZ返回到AC/DC變換單元2。
在時(shí)刻t4，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7設(shè)置晶體管TV為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TZ進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TV流過(guò)相當(dāng)于VW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，一邊驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子一邊通過(guò)晶體管TZ被脈沖寬度調(diào)制(PWM)，并且返回到AC/DC變換單元2。
在時(shí)刻t5，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7設(shè)置晶體管TX為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TV進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源通過(guò)晶體管TV被脈沖寬度調(diào)制(PWM)，同時(shí)流過(guò)相當(dāng)于UV相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，并且通過(guò)晶體管TX返回到AC/DC變換單元2。
在時(shí)刻t6，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7設(shè)置晶體管TW為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TX進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TW流過(guò)相當(dāng)于UW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，并且通過(guò)晶體管TX被脈沖寬度調(diào)制(PWM)，返回到AC/DC變換單元2，結(jié)束無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期。
而且，在時(shí)刻t7，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7再次使晶體管TY為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TW進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)，以下，重復(fù)進(jìn)行同樣的處理，進(jìn)行無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)控制。
以下說(shuō)明無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的起動(dòng)控制。
圖3是第1實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的定時(shí)圖。而圖4是第1實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的處理流程圖。
如圖3所示，在時(shí)刻t11，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TY為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TW進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TW進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置固定時(shí)的脈沖寬度調(diào)制(PWM；例如占空率為25[％])，同時(shí)流過(guò)相當(dāng)于VW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，并且通過(guò)晶體管TY返回到AC/DC變換單元2。因此，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子被固定在所規(guī)定的位置(步驟S1)。
然后，在時(shí)刻t12，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TY照樣為導(dǎo)通狀態(tài)，使晶體管TW為截止?fàn)顟B(tài)。由此，二極管Dz成為導(dǎo)通狀態(tài)，環(huán)流電流通過(guò)晶體管TY流過(guò)相當(dāng)于VW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，使轉(zhuǎn)子保持在固定位置(步驟S2)。
之后，如圖5所示的那樣，流過(guò)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈的環(huán)流電流因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)線圈的電阻分量而開始減小。
因此，在流過(guò)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈的環(huán)流電流達(dá)到使轉(zhuǎn)子保持在固定位置的最低電流Imin的時(shí)刻TLIM之前的時(shí)刻t13，控制電路6通過(guò)無(wú)刷驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TZ為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TU進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TU被脈沖寬度調(diào)制(PWM)，同時(shí)流過(guò)相當(dāng)于UW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，并且通過(guò)晶體管TZ返回到AC/DC變換單元2(步驟S3)。
之后，進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4過(guò)渡到通常驅(qū)動(dòng)，時(shí)刻t13以后，過(guò)渡到與圖2的時(shí)刻t3以后同樣的通常驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟S4)。
如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)本第1實(shí)施例，在保持轉(zhuǎn)子的位置所需的電流作為環(huán)流電流流動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)移到起動(dòng)控制狀態(tài)，所以不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子位置偏移，可進(jìn)行可靠的起動(dòng)。另外，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)子位置固定時(shí)，貫通電流不流過(guò)構(gòu)成逆變器單元的CMOS結(jié)構(gòu)的晶體管，所以能夠防止晶體管的損壞或者因晶體管的保護(hù)電路工作而導(dǎo)致不能起動(dòng)。
在這種情況下，在進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置固定時(shí)的 PWM控制中，因?yàn)槭怯帽绕饎?dòng)時(shí)的PWM控制中占空率小的占空率進(jìn)行控制，所以還可以降低消費(fèi)電力。
第2實(shí)施例在以上的第1實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子的位置固定處理只進(jìn)行了1次。在轉(zhuǎn)子偶爾停止在與定子的位置關(guān)系為力學(xué)上的穩(wěn)定位置上時(shí)，會(huì)發(fā)生即使進(jìn)行起動(dòng)控制也不能起動(dòng)的情況(不能起動(dòng)的通電相)。
因此，第2實(shí)施例為了使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)更可靠，將轉(zhuǎn)子固定在通電相不同的多個(gè)位置上。
圖6是第2實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的定時(shí)圖。而圖7是第2實(shí)施例的起動(dòng)控制時(shí)的處理流程圖。
如圖6所示的那樣，在時(shí)刻t21，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TY為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TW進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TW進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置固定時(shí)的脈沖寬度調(diào)制(PWM例如占空率為5％)，同時(shí)流過(guò)相當(dāng)于VW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，并且通過(guò)晶體管TY返回到AC/DC變換單元2。因此，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子被固定在第1規(guī)定位置，或照樣保持轉(zhuǎn)子停止在與定子的位置關(guān)系為處于力學(xué)上穩(wěn)定的、不能起動(dòng)(不能旋轉(zhuǎn))的位置上(步驟S11)。
然后，在時(shí)刻t22，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TU為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TY進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TU流過(guò)相當(dāng)于UV相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，通過(guò)晶體管TY被脈沖寬度調(diào)制(PWM；例如占空率為5％)，并且返回到AC/DC變換單元2。
由此，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子被固定在第2規(guī)定的位置(步驟S12)。就是說(shuō)，即使在步驟S11轉(zhuǎn)子停留在與定子的位置關(guān)系為處于力學(xué)上穩(wěn)定的、不能起動(dòng)的位置(不能旋轉(zhuǎn))，在那里，也完成了對(duì)可起動(dòng)位置的固定。
然后，在時(shí)刻t23，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TU的狀態(tài)為導(dǎo)通狀態(tài)，同時(shí)使晶體管TY為截止?fàn)顟B(tài)。由此，二極管DV成為導(dǎo)通狀態(tài)，環(huán)流電流通過(guò)晶體管TU流過(guò)相當(dāng)于UW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，使轉(zhuǎn)子保持在固定位置(步驟S13)。
之后，如圖5所示的那樣，流過(guò)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈的環(huán)流電流因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)線圈的電阻分量而開始減小。
因此，在流過(guò)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈的環(huán)流電流的電壓達(dá)到能使轉(zhuǎn)子保持在固定位置所需的最低電流Imin的時(shí)刻TLIM之前的時(shí)刻t24，控制電路6通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7使晶體管TV為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)晶體管TZ進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。由此，從AC/DC變換單元2供給到逆變器單元3的直流電源，通過(guò)晶體管TV流過(guò)相當(dāng)于VW相的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4的線圈，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，同時(shí)通過(guò)晶體管TZ被脈沖寬度調(diào)制(PWM)，并且返回到AC/DC變換單元2(步驟S14)。
之后，進(jìn)行位置檢測(cè)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)4轉(zhuǎn)為通常的驅(qū)動(dòng)，在時(shí)刻t24以后，轉(zhuǎn)為與圖2的時(shí)刻t4以后相同的通常起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟15)。
如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本第2實(shí)施例，使轉(zhuǎn)子可靠地保持在規(guī)定的位置，進(jìn)而在保持轉(zhuǎn)子的位置所需的電流作為環(huán)流電流流動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)換為起動(dòng)控制狀態(tài)，所以不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子位置偏移，可靠地進(jìn)行起動(dòng)。還有，與第1實(shí)施例同樣，在轉(zhuǎn)子的位置固定時(shí)，貫通電流不流過(guò)構(gòu)成逆變器單元的CMOS結(jié)構(gòu)的晶體管，所以能夠防止晶體管的損壞或者因晶體管的保護(hù)電路工作而不能起動(dòng)。
即使在這種情況下，在進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置固定時(shí)的PWM控制中，因?yàn)橛帽韧ǔＦ饎?dòng)控制時(shí)的PW控制中的占空率還要小的占空率進(jìn)行控制，所以還可以降低消費(fèi)電力。
實(shí)施例的變形例在以上的說(shuō)明中，以無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)用在空調(diào)設(shè)備的壓縮機(jī)上的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但不限于此，可適用于需要利用無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制的各種機(jī)器，比如風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)等。
在以上說(shuō)明中，將控制用程序存儲(chǔ)在構(gòu)成控制電路的ROM中來(lái)進(jìn)行處理，但也可以將控制程序存儲(chǔ)在硬盤、可移動(dòng)記錄媒體、IC卡等記錄媒體中，讀取并實(shí)行，或者通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)下載控制程序，并實(shí)行控制程序。
根據(jù)本發(fā)明，可降低消費(fèi)電力，同時(shí)能夠使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)可靠地起動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，該裝置包括轉(zhuǎn)子位置保持單元，在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供給用于使所述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間發(fā)位置保持電流；環(huán)流流路形成單元，在停止供給所述位置保持電流后，形成使已經(jīng)供給的所述位置保持電流進(jìn)行環(huán)流的環(huán)流流路；以及起動(dòng)電流供給單元，通過(guò)流過(guò)所述環(huán)流流路的所述位置保持電流，在使所述轉(zhuǎn)子保持在所述停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子位置保持單元包括第1轉(zhuǎn)子位置保持單元，供給作為所述位置保持電流的第1保持電流，以便在第1相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)；以及第2轉(zhuǎn)子位置保持單元，供給作為所述位置保持電流的第2保持電流，以便在和第1相不同的第2相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述位置保持時(shí)的有效電壓設(shè)定得比所述起動(dòng)時(shí)的有效電壓低。
4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述位置保持時(shí)的有效電壓通過(guò)占空控制來(lái)設(shè)定。
5.一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于，該方法包括轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程，在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供給用于使所述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間的位置保持電流；環(huán)流流路形成過(guò)程，在停止供給所述位置保持電流后，形成使已經(jīng)供給的所述位置保持電流進(jìn)行環(huán)流的環(huán)流流路；以及起動(dòng)電流供給過(guò)程，通過(guò)流過(guò)所述環(huán)流流路的所述位置保持電流，在使所述轉(zhuǎn)子保持所述停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程包括第1轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程，供給作為所述位置保持電流的第1保持電流，以便在第1相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)；以及第2轉(zhuǎn)子位置保持過(guò)程，供給作為所述位置保持電流的第2保持電流，以便在與第1相不同的第2相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于所述位置保持時(shí)的有效電壓設(shè)定得比所述起動(dòng)時(shí)的有效電壓低。
8.如權(quán)利要求7所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于所述位置保持時(shí)的有效電壓根據(jù)由占空控制設(shè)定的占空率而設(shè)定。
9.一種控制程序，用于通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)控制無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，該程序包括在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供給用于使所述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間的位置保持電流；在停止供給所述位置保持電流后，形成使已經(jīng)供給的所述位置保持電流進(jìn)行環(huán)流的環(huán)流流路；通過(guò)流過(guò)所述環(huán)流流路的所述位置保持電流，在使所述轉(zhuǎn)子保持在所述停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
10.如權(quán)利要求9所述的控制程序，其特征在于，在供給位置保持電流時(shí)，供給作為所述位置保持電流的第1保持電流，以便在第1相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)；供給作為所述位置保持電流的第2保持電流，以便在與所述第1相不同的第2相中使所述轉(zhuǎn)子保持停止?fàn)顟B(tài)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的控制程序，其特征在于使所述位置保持時(shí)的有效電壓設(shè)定得比所述起動(dòng)時(shí)的有效電壓低。
12.一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄媒體，其特征在于，在其上記錄了權(quán)利要求書9至權(quán)利要求書11的任何一項(xiàng)所述的控制程序。
全文摘要
一種無(wú)刷直流電機(jī)，可降低消耗電力，同時(shí)可靠進(jìn)行無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供給用于使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子按停止?fàn)顟B(tài)保持規(guī)定時(shí)間的位置保持電流，在停止供給位置保持電流后，使已經(jīng)供給的位置保持電流進(jìn)行環(huán)流，通過(guò)流過(guò)環(huán)流流路的位置保持電流，在使轉(zhuǎn)子保持所述停止?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下供給起動(dòng)電流。
文檔編號(hào)H02P6/18GK1479446SQ03123938
公開日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者中山義紀(jì), 武田勇一, 礒部智典, 一, 典 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社, 三洋電機(jī)空調(diào)株式會(huì)社