專利名稱：無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置及異常檢測(cè)方法和空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置及異常檢測(cè)方法和空調(diào)器。
眾所周知，以往的無(wú)傳感器無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)都是設(shè)有三相的定子繞組，用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上，并設(shè)定定子繞組的通電組合方，使其經(jīng)常保持一相為非通電相，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由比較電路根據(jù)規(guī)定的基準(zhǔn)電壓對(duì)非通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓進(jìn)行對(duì)比，再根據(jù)比較電路的比較輸出信號(hào)來(lái)切換各定子繞組的通電方式。在這種無(wú)整流子的電動(dòng)機(jī)中，逆變器的開關(guān)晶體管起到靜止型整流子的作用，能夠檢測(cè)出短路異常和起動(dòng)不良。當(dāng)逆變器出現(xiàn)短路異常時(shí)，由串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)的電流電路中的電流檢測(cè)器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流，如果檢測(cè)電流達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，便判定逆變器的晶體管短路，從而停止向電動(dòng)機(jī)供電。
另一方面，在無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，將非通電繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，根據(jù)其變化檢出所裝永磁轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，并以該位置檢測(cè)點(diǎn)為基準(zhǔn)，順序進(jìn)行通電相的切換。
可是，由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子并不旋轉(zhuǎn)，所以不通電的定子繞組中也不產(chǎn)生感應(yīng)電壓。因此，起動(dòng)時(shí)是對(duì)定子繞組進(jìn)行稱之為強(qiáng)制換流的無(wú)位置檢測(cè)的通電相切換。而且，經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間，通過(guò)這種強(qiáng)制換流，估計(jì)在能夠檢測(cè)到感應(yīng)電壓的適當(dāng)時(shí)刻才能根據(jù)位置檢測(cè)進(jìn)行固有的換流切換。
可是當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子受到約束或驅(qū)動(dòng)逆變器的驅(qū)動(dòng)電路不能正常動(dòng)作時(shí)，電動(dòng)機(jī)就不能正常旋轉(zhuǎn)，因此即使經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間的強(qiáng)制換流之后，仍不能進(jìn)行位置檢測(cè)，這時(shí)便中止起動(dòng)，并且通知出現(xiàn)了起動(dòng)不良的異常現(xiàn)象。
在上述無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)中，出現(xiàn)起動(dòng)不良的異?，F(xiàn)象時(shí)，在所能考慮到的異常原因中，可能性最大的有以下三種(1)由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子受到約束等機(jī)械故障引起的電動(dòng)機(jī)不旋轉(zhuǎn)。
(2)由逆變器或驅(qū)動(dòng)電路的故障引起的缺相輸出。
(3)由位置檢測(cè)電路中的元件故障引起的不能進(jìn)行位置檢測(cè)。
這些故障以往都作為起動(dòng)不良顯示。可是，故障發(fā)生后，維修人員進(jìn)行修理時(shí)必須進(jìn)行下述的作業(yè)如果屬上述(1)的原因，則更換有問(wèn)題的電動(dòng)機(jī)；如為(2)的原因，則要更換逆變器元件或逆變電路或者檢查確認(rèn)它們之間的接線連接情況；如為(3)的原因，則要更換位置檢測(cè)電路。所以在故障發(fā)生后，維修人員就必須判斷是這三者中的哪一種故障。
另外，如果電路部分即(2)、(3)中的逆變、驅(qū)動(dòng)電路、位置檢測(cè)電路者設(shè)在同一個(gè)印刷電路板上時(shí)，就要更換這塊印刷電路板，這樣，就不必辨別(2)和(3)，只要將(1)同(2)、(3)區(qū)別開來(lái)就可以了。
可是，以往沒有將(1)電機(jī)故障引起的不旋轉(zhuǎn)同(2)、(3)的故障進(jìn)行區(qū)分的判斷方法，將任何一部分更換后，如果動(dòng)作正常了，就認(rèn)為被更換的部分不良，如果雖然更換了，但再次出現(xiàn)起動(dòng)不良時(shí)，就認(rèn)為未更換的部分不良，再將以前更換的部分裝回去，用新的部件更換未更換過(guò)的部分，所以作業(yè)效率不高。
此時(shí)，如果電動(dòng)機(jī)是安裝在密閉型壓縮機(jī)中，就必須切斷封入制冷劑的配管，更換壓縮機(jī)本身，因此最好是能夠明確故障的具體部位。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠明確故障的具體部位的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置及異常判斷方法以及應(yīng)用該裝置和方法的空調(diào)器。
本發(fā)明的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置備有向各相定子繞組通電進(jìn)行切換的控制器，各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)(它有用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)加到永磁型的轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，由這些比較電路檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，還設(shè)有電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)向各定子繞組提供特定的通電方式的通電裝置；在對(duì)通電裝置通電時(shí)，將根據(jù)通電方式設(shè)定的相應(yīng)的基準(zhǔn)輸出信號(hào)與比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置；以及根據(jù)該比較電路的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置設(shè)有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，且在各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)(它設(shè)有用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，由這些比較電路檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，還設(shè)有通電裝置，用來(lái)在電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)向所有的定子繞組有選擇地提供相對(duì)于規(guī)定的基準(zhǔn)電壓為高的電壓的第1通電方式和向所有的繞組有選擇地提供相對(duì)于基準(zhǔn)電壓為低的電壓的第2通電方式；在對(duì)通電裝置進(jìn)行通電進(jìn)，將根據(jù)通電方式設(shè)定的相應(yīng)基準(zhǔn)輸出信號(hào)與比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置；以及根據(jù)該比較裝置的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置設(shè)有第1比較電路，在無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)(它設(shè)有用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁鐵型的轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組)旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與各相規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，將這些第1比較電路的比較輸出信號(hào)進(jìn)行組合，檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的第2比較電路；以及根據(jù)第2比較電路的輸出信號(hào)對(duì)各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制裝置。還設(shè)有通電裝置，用來(lái)在電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，向1相或2相繞組提供比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓為低的電壓，而向其余的定子繞組提供比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓為高的電壓的多種通電方式；當(dāng)該通電裝置通電時(shí)，將根據(jù)該通電方式設(shè)定的相應(yīng)基準(zhǔn)輸出信號(hào)與第2比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置；以及根據(jù)該比較裝置的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
還設(shè)有判斷電動(dòng)機(jī)是否開始運(yùn)轉(zhuǎn)的判斷裝置，該判斷裝置判斷是否開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前，通電裝置向各繞組通電。
無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置設(shè)有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，且在各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)(它有用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，由這些比較電路檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，還設(shè)有根據(jù)與通電定子繞組相對(duì)應(yīng)的比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行異常檢測(cè)的異常檢測(cè)裝置。
還設(shè)有當(dāng)異常檢測(cè)裝置檢出異常時(shí)，通報(bào)出現(xiàn)異常的通報(bào)裝置。
還設(shè)有檢測(cè)流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流的電流檢測(cè)裝置，以及當(dāng)通電裝置向定子繞組通電時(shí)電流檢測(cè)裝置檢出過(guò)電流之后，禁止向定子繞組通電的通電禁止裝置。
還設(shè)有當(dāng)通電裝置向繞組中通電時(shí)電流檢測(cè)裝置檢出過(guò)電流時(shí)，通報(bào)過(guò)電流異常的第2通報(bào)裝置。
基準(zhǔn)電壓是大致相當(dāng)于供給電動(dòng)機(jī)的輸入直流電壓的中間值的電壓。
無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置備有根據(jù)比較電路的比較輸出信號(hào)向各相定子繞組切換進(jìn)行通電的控制器；當(dāng)無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)(它有用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型的轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，該比較電路用來(lái)在非通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與三相定子繞組的中性點(diǎn)的電位進(jìn)行對(duì)比；還設(shè)有通電裝置，用來(lái)當(dāng)電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)向1相或2相定子繞組供給比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓為低的電壓、而向其余1相定子繞組供給比基準(zhǔn)電壓為高的電壓的多種通電方式；當(dāng)通電裝置通電時(shí)，對(duì)于根據(jù)該通電方式設(shè)定的相應(yīng)基準(zhǔn)輸出信號(hào)和比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置；以及根據(jù)該比較裝置的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)是安裝在密閉型壓縮機(jī)內(nèi)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)用的電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)送風(fēng)機(jī)用的電動(dòng)機(jī)。
采用無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的異常檢測(cè)方法時(shí)，設(shè)有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，在各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)(它有用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)由這些比較電路根據(jù)在非通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，該異常檢測(cè)方法是根據(jù)與通電時(shí)的定子繞組相對(duì)應(yīng)的比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行異常檢測(cè)。
采用無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的異常檢測(cè)方法時(shí)，設(shè)有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，在各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)(它有用來(lái)將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)由這些比較電路根據(jù)在非通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，該異常檢測(cè)方法包括根據(jù)比較電路的輸出信號(hào)檢測(cè)異常的方法；按照該方法檢測(cè)異常時(shí)，在將定子繞組和逆變器的連接器斷開的狀態(tài)下，從逆變器輸出規(guī)定的頻率和電壓，檢測(cè)此時(shí)逆變器輸出的相間電壓的方法；當(dāng)測(cè)得的各相間電壓大致為同一值時(shí)，則判定比較電路為異常，在其它情況下則判定逆變電路為異常。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，對(duì)于以特定的通電方式設(shè)在各相中的比較電路向各定子繞組供給的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，并將比較電路的輸出與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，能夠檢出電路的異?，F(xiàn)象，因此在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之前，就能鑒別電動(dòng)機(jī)的異常和電路的異常。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，由于設(shè)在各相中的比較電路向所有的定子繞組供給相對(duì)于基準(zhǔn)電壓為高的電壓的第1通電方式和向所有的定子繞組供給相對(duì)于基準(zhǔn)電壓為低的電壓的第2通電方式時(shí)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)將比較電路的輸出方式與基準(zhǔn)輸出進(jìn)行對(duì)比，就能檢出電路的異常現(xiàn)象，因此在電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)之前，就能分辨電動(dòng)機(jī)異常和電路異常，同時(shí)，只用第1和第2兩種通電方式就能檢出電路的異常。
無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置設(shè)有對(duì)于設(shè)在各相的對(duì)定子繞組端電壓和規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比的第1比較電路，以及對(duì)于第1比較電路的比較輸出信號(hào)進(jìn)行組合并檢出轉(zhuǎn)子位置的第2比較電路，還有根據(jù)該第2比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行切換通電的控制器，并且僅只將第2比較電路的輸出作為該控制器的輸入，借以簡(jiǎn)化電路，并以上述無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置為前提條件，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)在該控制裝置中，向1相或2相繞組供給比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓為低的電壓，而向其余的定子繞組供給高電壓的多種通電方式，根據(jù)此時(shí)的第2比較電路的輸出信號(hào)，能夠檢出電路的異常。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前進(jìn)行試通電，當(dāng)停運(yùn)時(shí)，特別是在運(yùn)轉(zhuǎn)開始之前，進(jìn)行試通電，但在不進(jìn)行有關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)的操作時(shí)不通電，因此，在用戶沒有使用空調(diào)器的意圖時(shí)，不會(huì)無(wú)故通電。
以往在通電過(guò)程中進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)，不使用定子繞組中相應(yīng)比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行異常檢測(cè)，現(xiàn)在在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能進(jìn)行異?，F(xiàn)象的檢測(cè)工作。
在進(jìn)行異?，F(xiàn)象的檢測(cè)工作，由于對(duì)于測(cè)到的異常現(xiàn)象進(jìn)行通報(bào)，使用戶容易知道出現(xiàn)了異常。
由于在有過(guò)電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)，禁止通電，因此當(dāng)檢出繞組通電電路中的開關(guān)電路的短路異常現(xiàn)象時(shí)，就禁止以后的通電，所以能夠防止故障的擴(kuò)大。
在有過(guò)電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于對(duì)過(guò)電流異常現(xiàn)象進(jìn)行通報(bào)，就能使用戶容易知道出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象。
控制裝置中的第1比較電路的基準(zhǔn)電壓大致為輸入直流電壓的中間值，因此能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行轉(zhuǎn)子的位置檢測(cè)。
為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，要取比較電路的基準(zhǔn)電壓作為定子繞組的中性點(diǎn)電位，在以這樣的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置為前提的條件下，中性點(diǎn)電位基本上就是星形接線法的定子繞組的中間連接點(diǎn)的電位，簡(jiǎn)而言之，除了直接從星形接線法接的定子繞組的中間連接點(diǎn)測(cè)取其近似值以外，還可以從其它點(diǎn)測(cè)取。而且，在這種無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置中，在電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，若以設(shè)在各相中的比較電路向所有定子繞組供給相對(duì)于基準(zhǔn)電壓為高的電壓的第1通電方式，而以向所有的定子繞組供給相對(duì)于基準(zhǔn)電壓為低的電壓的第2通電方式，且取兩種通電條件下的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)對(duì)比較電路的輸出方式與基準(zhǔn)輸出進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)電路的異常。將安裝在密閉型壓縮機(jī)內(nèi)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)用的電動(dòng)機(jī)作為控制裝置中的電動(dòng)機(jī)使用，如果考慮到這個(gè)電動(dòng)機(jī)是安裝在壓縮機(jī)的高壓機(jī)殼之內(nèi)，所以在出現(xiàn)故障時(shí)不便更換，由于事先可以知道是否是電路中的異常，就能提高檢維效率。
由于以往在通電過(guò)程中進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)不使用定子繞組中相應(yīng)比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行異常檢測(cè)，現(xiàn)在只是一種即使在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中也能進(jìn)行異常檢測(cè)的異常檢測(cè)方法。
當(dāng)在根據(jù)比較電路的輸出信號(hào)檢出異?，F(xiàn)象時(shí)，再?gòu)哪孀兤鬏敵鲆?guī)定的頻率和電壓，通過(guò)測(cè)定這時(shí)的相間電壓，就能知道是比較電路出現(xiàn)異常還是逆變器出現(xiàn)異常，由于是采用這樣的一種異常檢測(cè)方法，因此能詳細(xì)地知道故障的具體部位，可以進(jìn)一步提高檢修效率。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的空調(diào)器的總系統(tǒng)圖。
圖2是表示壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的控制電路的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖3是壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的橫斷面圖。
圖4是壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的接線圖。
圖5是驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的倒相器的通電方式及電動(dòng)機(jī)繞組的感應(yīng)電壓的說(shuō)明圖。
圖6是表示驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的逆變器的PWM控制的形態(tài)的圖。
圖7是表示壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前的特定方式與比較電路的輸出之間的關(guān)系表。
圖8是表示壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)制換流通電方式表。
圖9是表示室內(nèi)風(fēng)扇的控制電路的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖10是表示室內(nèi)風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前的特定方式與比較電路輸出之間的關(guān)系表。
圖11是所示圖10中的方式變更后的實(shí)施例表。
圖12是表示室外風(fēng)扇的控制電路的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖13是表示室外風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)的通電方式與位置檢測(cè)電路中的比較電路的輸出之間的關(guān)系表。
圖中2內(nèi)部裝有電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)2M壓縮機(jī)中電動(dòng)機(jī)2C壓縮機(jī)4室外熱交換器6室內(nèi)熱交換器7室外風(fēng)扇7M風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8室內(nèi)風(fēng)扇8M風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)10、11、12逆變器13交流電源14、16、18整流器20DC/DC換流器21降壓型DC/DC換流器22壓縮機(jī)控制電路23室外風(fēng)扇控制電路24室內(nèi)風(fēng)扇控制電路25主控電路
26室溫傳感器27室溫設(shè)定器35、100連接器71開關(guān)下面依次根據(jù)空調(diào)器中的壓縮機(jī)用的電動(dòng)機(jī)、室內(nèi)風(fēng)扇用的電動(dòng)機(jī)和室外風(fēng)扇用的電動(dòng)機(jī)的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。
(1)機(jī)器的總體結(jié)構(gòu)現(xiàn)在參照?qǐng)D1對(duì)各實(shí)施例中通用的空調(diào)器的基本結(jié)構(gòu)和表示各實(shí)施例概況的框圖進(jìn)行說(shuō)明。
圖1中的空調(diào)器的主要機(jī)器制冷循環(huán)系統(tǒng)，它是由內(nèi)部裝有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的密閉型的壓縮機(jī)2、供暖運(yùn)轉(zhuǎn)/制冷運(yùn)轉(zhuǎn)切換用的四通閥3、室外熱交換器4、膨脹閥5及室內(nèi)熱交換器6構(gòu)成。通過(guò)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在制冷循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部封入的制冷劑便在該系統(tǒng)中循環(huán)。室外風(fēng)扇7安裝在室外熱交換器4中，室內(nèi)風(fēng)扇8安裝在室內(nèi)熱交換器6中。用風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8M驅(qū)動(dòng)室內(nèi)風(fēng)扇8，用風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7M驅(qū)動(dòng)室外風(fēng)扇7。壓縮機(jī)2利用倒相器10，通過(guò)內(nèi)部電動(dòng)機(jī)控制轉(zhuǎn)速。同樣，室內(nèi)風(fēng)扇8利用逆變器11、通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8M控制轉(zhuǎn)速，室外風(fēng)扇7利用逆變器12通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7M控制轉(zhuǎn)速。各個(gè)逆變器10—12通過(guò)后面所述的整流電路，從共用的交流電源13輸入直流電，再變換成任意頻率的交流電輸出。
逆變器10從交流電源13通過(guò)倍壓整流電路14及電容器15輸入所獲得的直流電，再將其變換成交流電，用該交流電通過(guò)內(nèi)部電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)2、逆變器11從交流電源13通過(guò)整流電路16、電容器17、DC/DC換流器18及降壓型DC/DC換流器19，輸入所獲得的直流電，再將其變換成交流電，用該交流電通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8M驅(qū)動(dòng)室內(nèi)風(fēng)扇8。逆變器12從交流電源13通過(guò)整流電路20及電容器21輸入所獲得的直流電，再將其變換成交流電，用該交流電通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7M驅(qū)動(dòng)室外風(fēng)扇7。逆變器10～12分別由單獨(dú)設(shè)置的壓縮機(jī)控制電路22，室內(nèi)風(fēng)扇控制電路23及室外風(fēng)扇控制電路24進(jìn)行控制。對(duì)應(yīng)于這些控制電路22～24，還設(shè)有共用的主控電路25，這些控制電路22～24及主控電路25分別由微處理機(jī)構(gòu)成，利用各自的軟件實(shí)現(xiàn)各功能。
主控電路25根據(jù)例如從遙控器發(fā)出的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止指令，將運(yùn)轉(zhuǎn)/停止指令a傳遞給各控制裝置22～24，同時(shí)將使由室溫傳感器26檢測(cè)的室溫Ta和由室溫設(shè)定器27設(shè)定的設(shè)定室溫Ts之差，也就是使溫度偏差T接近于零的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速指令B發(fā)送給壓縮機(jī)控制電路22，再將室內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速指令C送給控制電路23，將室外風(fēng)扇轉(zhuǎn)速指令D送給控制電路24。
各電動(dòng)機(jī)2M、7M、8M分別是后面所述的有永磁轉(zhuǎn)子的同步電機(jī)，由該電機(jī)和位置檢測(cè)裝置以及逆變器(電子整流子)構(gòu)成直流無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)。在本發(fā)明中，不單獨(dú)設(shè)置位置傳感器作為位置檢測(cè)裝置之用(也就是無(wú)傳感器)，而是根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組中的感應(yīng)電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置。也就是說(shuō)，對(duì)定子繞組的通電狀態(tài)進(jìn)行組合，經(jīng)常設(shè)定有1相不通電，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)不通電的定子繞組中的感應(yīng)電壓，就能檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置。
另外，非通電相的設(shè)定必須確保根據(jù)感應(yīng)電壓能檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的幅度，通常對(duì)定子繞組來(lái)說(shuō)，當(dāng)電角為120°時(shí)正向通電，60°時(shí)不通電，120°時(shí)負(fù)向通電，然后60°時(shí)不通電，如此反復(fù)循環(huán)。
在逆變器10的輸入側(cè)設(shè)有電流檢測(cè)器29，它是由取出輸入直流電壓中性點(diǎn)電位用的分壓電阻28和檢測(cè)輸入電流用的低電阻構(gòu)成，分別將檢測(cè)信號(hào)輸向壓縮機(jī)控制電路22，逆變器10的輸出端(＝壓縮機(jī)內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)的輸入端)，電位也被輸向壓縮機(jī)的控制電路22，壓縮控制電路22根據(jù)這些輸入信號(hào)及運(yùn)轉(zhuǎn)/停止指令a和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速指令b，運(yùn)算對(duì)逆變器10的頻率指令，控制逆變器10。
在逆變器11中也是通過(guò)由低電阻構(gòu)成的電流檢測(cè)器30檢測(cè)輸入電流，并輸向室內(nèi)風(fēng)扇控制電路23，此外還輸入輸入電壓和輸出電壓。根據(jù)輸出電壓(＝風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8M的輸入電壓)，還將風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8M的中性點(diǎn)電位也輸向室內(nèi)風(fēng)扇控制電路23。室內(nèi)風(fēng)扇控制電路23根據(jù)這些輸入信號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)/停止指令a及室內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速指令c，運(yùn)算并輸出對(duì)DC/DC換流器18、降壓型DC/DC換流器19及逆變器11的控制指令，從而控制換流器18、19及逆變器11。
在逆變器12中，與逆變器10相同，分別通過(guò)由分壓電阻31及低電阻構(gòu)成的電流檢測(cè)器32檢測(cè)輸入電壓及輸入電流，并分別將其輸向室外風(fēng)扇控制電路24。逆變器12的輸出電壓也被輸向室外風(fēng)扇控制電路24。室外風(fēng)扇控制電路24根據(jù)這些輸入信號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)/停止指令a及室外風(fēng)扇轉(zhuǎn)速指令d運(yùn)算并向逆變器12輸出頻率指令，控制逆變器12。
下面分別說(shuō)明對(duì)壓縮機(jī)2(電動(dòng)機(jī)2M)、室內(nèi)風(fēng)扇8(電動(dòng)機(jī)8M)及室外風(fēng)扇7(電動(dòng)機(jī)7M)的控制，并順便進(jìn)一步說(shuō)明機(jī)器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
(2)壓縮機(jī)控制<主電路及控制電路結(jié)構(gòu)>
圖2示出了壓縮機(jī)2的主系統(tǒng)和壓縮機(jī)控制電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖1中的壓縮機(jī)2，更詳細(xì)地說(shuō)，是由密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)2c和驅(qū)動(dòng)它的電動(dòng)機(jī)(壓縮機(jī)用電動(dòng)機(jī))2M構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)2M與壓縮機(jī)2c裝在一個(gè)共用的密閉容器內(nèi)。如圖3所示，電動(dòng)機(jī)2M由定子200和4極轉(zhuǎn)子220構(gòu)成，定子200有相隔60°間隔配置的6個(gè)凸極201～206，4級(jí)轉(zhuǎn)子220設(shè)有配置在其內(nèi)側(cè)且能自由旋轉(zhuǎn)的4個(gè)永磁鐵。在凸極201～206上纏繞著向轉(zhuǎn)子220施加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)用的三相定子繞組211～216。轉(zhuǎn)軸221穿過(guò)轉(zhuǎn)子220的中心。該三相繞組如圖4所示，是采用星形接線法，逆變器11的輸出電壓加在三相繞組端子R、S、T相。
整流電路14是由二極管和電容器構(gòu)成的，眾所周知的倍壓整流電路，對(duì)交流電源13的100V的交流電壓進(jìn)行倍壓整流，產(chǎn)生的280V的直流電壓，以該直流電壓作為逆變器10的輸入電壓。逆變器10與電動(dòng)機(jī)2M一起構(gòu)成無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)。起斷路器作用的連接器35裝在倒相器10和電動(dòng)機(jī)2M之間。電源電路40連接在整流電路14的輸出端上，在此產(chǎn)生壓縮機(jī)控制電路22中所用的控制電源電壓Vab。逆變器10由構(gòu)成6個(gè)支路的晶體管Tr1～Tr6構(gòu)成，分別從交流輸出端子U、V、W取出交流輸出。
從逆變器10供給電動(dòng)機(jī)2M的電壓如圖5所示，相對(duì)于各相繞組，當(dāng)電角為120°時(shí)正向通電，60°時(shí)不通電，120°負(fù)向通電，以及60°時(shí)不通電，反復(fù)進(jìn)行這種通電方式，而且設(shè)定各相之間保持120°的相位差。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在不通電期間在各相繞組中產(chǎn)生如圖5的下半部分所示的從正到負(fù)、或從負(fù)到正變化的感應(yīng)電壓r、s、t。因此，根據(jù)不通電期間的感應(yīng)電壓，測(cè)定從構(gòu)成逆變器10的各支路的晶體管開關(guān)斷開時(shí)起到變成零電壓的時(shí)間t0，從該感應(yīng)電壓變成零電壓之時(shí)起，在該t0時(shí)刻以后的時(shí)間，控制規(guī)定的晶體管開關(guān)導(dǎo)通或斷開即可。例如，如圖所示，從晶體管Tr6(W相負(fù)側(cè)＝T相繞組負(fù)電壓)開關(guān)斷開的時(shí)刻起，測(cè)定T相感應(yīng)電壓變成零電壓的時(shí)間t0，從該感應(yīng)電壓變成零電壓時(shí)刻起，在t0時(shí)刻以后的時(shí)間，控制晶體管Tr1(U相正側(cè)＝R相繞組正電壓)開關(guān)的斷開及晶體管Tr3(W相正側(cè)＝T相繞組正電壓)開關(guān)的斷開及晶體管Tr3(W相正側(cè)＝T相繞組正電壓)開關(guān)的導(dǎo)通。這樣進(jìn)行位置檢測(cè)，就能進(jìn)行無(wú)傳感器的電動(dòng)機(jī)控制。
以上是對(duì)工作原理的說(shuō)明，而實(shí)際上是使通電中的一對(duì)晶體管中的一個(gè)進(jìn)行PWM控制，所以電動(dòng)機(jī)繞組的各相電壓Vr、Vs、Vt如圖6所示。
在壓縮機(jī)控制電路22中設(shè)有根據(jù)電流檢測(cè)器29的輸出信號(hào)檢測(cè)逆變器10的輸入電路的過(guò)電流的過(guò)流檢測(cè)裝置40、以及驅(qū)動(dòng)控制逆變器10的晶體管Tr1～Tr6的驅(qū)動(dòng)電路41。過(guò)流檢測(cè)裝置40的檢測(cè)輸出信號(hào)被輸送到驅(qū)動(dòng)電路41及短路元件判斷裝置60。通過(guò)設(shè)在各相的分壓電阻43、44、45得到的逆變器10的各相輸出端電位，與利用分壓電阻28檢測(cè)到的輸入直流電壓的中性點(diǎn)電位，在各相比較電路46、47、48中進(jìn)行對(duì)比，這些比較結(jié)果信號(hào)通過(guò)分壓電路49輸入以比較電路50的比較輸入端子。分壓電路49串聯(lián)在比較電路46、47、48的各輸出端的電阻R1、R2、R3以及在這些電阻的另一端與控制電源電壓Vdd端子之間共同連接的電阻R4構(gòu)成。電阻R4與電阻R1、R2、R3的連接點(diǎn)連接在比較電路50的比較輸入端子上。通過(guò)由電阻R5、R6構(gòu)成的分壓電路51對(duì)控制電源電壓Vdd分壓后得到的比較用基準(zhǔn)電壓輸入到比較電路50的基準(zhǔn)輸入端子。檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的位置檢測(cè)電路由分壓電阻43～45及比較電路46～48構(gòu)成，決定電路由分壓電路49、51及比較電路50構(gòu)成。
現(xiàn)舉出以上各分壓電阻值具體示例，電阻43～45分別在電動(dòng)機(jī)側(cè)為270kΩ，接地側(cè)為20kΩ，另外，分壓電路49及分壓電路51中，R1＝R2＝R3＝100kΩ，R4＝75kΩ，R5＝R6＝82kΩ。
如果采用該實(shí)施例，電壓Vdd的1/2電壓被輸向比較電路50的基準(zhǔn)輸入端子上。
比較電路46～48分別在H(高壓)輸出時(shí)，因?yàn)槭情_路集電極(或開路漏極)，輸出端功能性地與R4斷開，L(低壓)輸出時(shí)，輸出端功能性的連接到電阻R4上。因此當(dāng)比較電路46～48中的1個(gè)為H輸出、另2個(gè)為L(zhǎng)輸出時(shí)，進(jìn)行H輸出的比較電路改變?yōu)榕c分壓電路49斷開的狀態(tài)，進(jìn)行L輸出的2個(gè)比較電路的輸出端電阻改變?yōu)閮烧卟⒙?lián)，它們的總阻值減半(在上述實(shí)施例的情況下為50kΩ)，結(jié)果，向比較電路50輸入的比較輸入電壓變成電壓Vdd的50/(50＋75)＜1/2，低于基準(zhǔn)電壓，于是比較電路50變成L輸出。另外，當(dāng)比較電路46～48中的2個(gè)為H輸出，而另外1個(gè)為L(zhǎng)輸出時(shí)，向比較電路50輸入的比較輸入電壓改變?yōu)殡妷篤dd的100/(100＋75)＞1/2，高于基準(zhǔn)電壓，結(jié)果，比較電路50改變?yōu)镠輸出。因此，改變?yōu)橛煞謮弘娐?9、51及比較電路50構(gòu)成的表決電路。
由位置檢測(cè)裝置52根據(jù)比較電路50的輸出信號(hào)，檢測(cè)電動(dòng)機(jī)2M轉(zhuǎn)子的位置。位置檢測(cè)裝置52還與起動(dòng)控制裝置57連接。表決電路50的比較輸出還輸入轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置53及方式比較裝置54中。從主控電路25發(fā)出的運(yùn)轉(zhuǎn)指令a輸入特定方式輸出裝置55，轉(zhuǎn)速指令b輸入轉(zhuǎn)速比較裝置56中。特定方式輸出裝置55輸入運(yùn)轉(zhuǎn)指令后，將后面所述的特定方式輸送給驅(qū)動(dòng)電路41、方式比較電路54及短路元件判斷裝置60。方式比較裝置54將從特定方式輸出裝置55輸入的特定方式與表決電路50的比較輸出進(jìn)行比較，作為比較結(jié)果而將起動(dòng)許可信號(hào)輸送給起動(dòng)控制裝置57，或者將異常信號(hào)輸送給異常內(nèi)容通報(bào)裝置58。起動(dòng)控制裝置在收到來(lái)自方式比較裝置54的起動(dòng)許可信號(hào)后，便向電壓決定裝置59及通電相決定裝置61輸送起動(dòng)控制信號(hào)。短路元件判斷裝置60根據(jù)從特定方式輸出裝置55輸出的特定方式信號(hào)和過(guò)流檢測(cè)裝置42的異常檢測(cè)信號(hào)，如果判定逆變器10的晶體管元件短路，便將該判斷信號(hào)輸送給異常內(nèi)容通報(bào)裝置58。如果從強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)62發(fā)出強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)指令，便通過(guò)強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置63將該指令傳送給驅(qū)動(dòng)電路41，壓縮機(jī)2通過(guò)逆變器10進(jìn)行強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)。由電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置64根據(jù)位置檢測(cè)裝置52的輸出信號(hào)及起動(dòng)控制裝置57的輸出信號(hào)斷定電動(dòng)機(jī)異常時(shí)，其判斷信號(hào)被輸向通報(bào)異常情況用的異常情況通報(bào)裝置58，并作為禁止起動(dòng)信號(hào)送給起動(dòng)控制裝置57。
(起動(dòng)前)空調(diào)器收到由用戶通過(guò)遙控器發(fā)出的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的指令后，從主控電路25發(fā)出的運(yùn)轉(zhuǎn)指令a被輸入壓縮機(jī)電路22中的特定方式輸出裝置55。特定方式輸出裝置55將預(yù)先設(shè)定的三相輸出方式輸向驅(qū)動(dòng)電路41。為了實(shí)現(xiàn)該三相輸出方式，設(shè)定了如圖7所示的晶體管輸出方式，首先在50ms(毫秒)內(nèi)，輸出方式a)后，經(jīng)過(guò)20ms的停止時(shí)間，在50ms內(nèi)輸出下一個(gè)方式b)，此后依次輸出，直至方式f)。
逆變器10的短路異常檢測(cè)方式a)及方式b)用來(lái)檢測(cè)構(gòu)成逆變器10的晶體管Tr1～Tr6的短路異常，在該方式的輸出過(guò)程中，當(dāng)過(guò)流檢測(cè)裝置42檢測(cè)到過(guò)電流時(shí)，則判定晶體管短路異常，再根據(jù)這時(shí)的特定方式輸出裝置55輸出的特定方式，用短路元件判斷裝置60判斷短路的元件是正端支路的晶體(Tr1～Tr3)還是負(fù)端支路的晶體管(Tr4～Tr6)。根據(jù)短路元件判斷裝置60的判斷結(jié)果，由異常情況通報(bào)裝置58顯示元件的短路異常及其正、負(fù)端的判斷結(jié)果。另一方面，過(guò)流檢測(cè)裝置42在檢測(cè)到過(guò)電流的時(shí)刻，便立即向驅(qū)動(dòng)電路41發(fā)出通電禁止指令，以便不致引起更多的故障。驅(qū)動(dòng)電路41根據(jù)該通電禁止指令，自此以后到修理好之后復(fù)位為止，不驅(qū)動(dòng)逆變器10的晶體管Tr1～Tr6。因此也不輸出以后的方式c)～f)的特定方式。
另外，當(dāng)將晶體管Tr1～Tr6組裝在一個(gè)組件內(nèi)時(shí)，修理時(shí)將組件作為一個(gè)單元而將其中的元件全部更換，因此不需要具體確定哪一個(gè)是故障元件，從而也就不需要短路元件判斷裝置60，只通過(guò)異常情況通報(bào)裝置58顯示元件短路異常即可。
位置檢測(cè)電路異常或驅(qū)動(dòng)電路異常的檢測(cè)如果在特定方式a)或b)的輸出過(guò)程中未檢測(cè)到過(guò)電流，則判為晶體管Tr1～Tr6無(wú)短路異常，從特定方式輸出裝置55依次進(jìn)行新的特定方式c)～f)輸出。各部分正常時(shí)，該特定方式c)～f)與各相的比較電路46～48的輸出一一對(duì)應(yīng)表決，所以其下一級(jí)的表決電路50的輸出也就定為″H″或″L″。
因此，對(duì)應(yīng)于特定方式輸出裝置55輸出的特定方式，由方式比較裝置54對(duì)預(yù)先設(shè)定的如圖1所示的正常時(shí)的位置檢測(cè)電路輸出即表決電路50的輸出方式與實(shí)際的表決電路50的輸出是否一致進(jìn)行比較。這時(shí)，如果兩者一致，則構(gòu)成位置檢測(cè)電路的比較電路46～48正常，因此方式比較裝置54將起動(dòng)許可信號(hào)輸出給起動(dòng)控制裝置57。
以上所說(shuō)的位置檢測(cè)電路是廣義的位置檢測(cè)電路，它包括采用通過(guò)分壓電阻28獲得的直流電源電壓的中間電位近似代替電動(dòng)機(jī)繞組的中性點(diǎn)電位，并對(duì)該直流電源的中間電位與各定子繞組的電壓進(jìn)行比較的3組比較電路46～48，以及將這3組比較電路的輸出組合的結(jié)果輸出的表決電路50。
另一方面，如果特定方式c)～f)的輸出過(guò)程中兩者之間不同，則認(rèn)為方式比較電路41中有異常，進(jìn)行異常輸出。該異常輸出作為位置檢測(cè)電路異?；蝌?qū)動(dòng)電路異常而被輸向異常情況通報(bào)裝置58。因此，異常內(nèi)容通報(bào)裝置58進(jìn)行表示位置檢測(cè)電路異?；蝌?qū)動(dòng)電路異常的顯示。這時(shí)，不向起動(dòng)控制裝57輸入起動(dòng)許可信號(hào)，因此不起動(dòng)，保持停運(yùn)狀態(tài)。
在此情況下，如果位置檢測(cè)電路(比較電路46～48)和驅(qū)動(dòng)電路41配置在同一塊印刷電路板上，就沒有必要辨別這兩種異常的內(nèi)容，但如果分別配置在不同的印刷電路板上而通過(guò)連接器進(jìn)行連接時(shí)，且能將其區(qū)別時(shí)，可以確定故障部件的更換部位，能提高維修效率。因此，為了對(duì)該故障的位置進(jìn)行判定，判斷故障是發(fā)生在位置檢測(cè)電路(比較電路46～48、50)還是發(fā)生在驅(qū)動(dòng)電路41，為此，按以下順序進(jìn)行檢查。
位置檢測(cè)電路異常或是逆變器/驅(qū)動(dòng)電路異常的判斷首先，維修人員將電動(dòng)機(jī)2M和逆變器10的輸出配線之間的連接器斷開，按下強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)62。從強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)62發(fā)出強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)的指令后，強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置63將信號(hào)輸往驅(qū)動(dòng)電路41，以便使電動(dòng)機(jī)2M以30rps大小的速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行通電相切換(強(qiáng)制換流)，并產(chǎn)生規(guī)定的輸出電壓。
這種輸出電壓的控制方法是通過(guò)后面所述的驅(qū)動(dòng)相的局部PWM通電進(jìn)行的。這時(shí)，維修人員利用萬(wàn)用表，測(cè)定U—V、V—W、W—U各相之間的平均電壓。該相間電壓如果相同，則可判定構(gòu)成逆變器10的晶體管Tr1～Tr6及驅(qū)動(dòng)電路41正常。因此可判定故障位置是在位置檢測(cè)電路(比較電路46～48)。另一方面，如果相間電壓產(chǎn)生大于容許值以上的偏差時(shí)，則表示在晶體管Tr1～Tr6中有一個(gè)出現(xiàn)異?；蛘呤球?qū)動(dòng)電路41出現(xiàn)異常，結(jié)果可以判定是缺相運(yùn)轉(zhuǎn)，晶體管/驅(qū)動(dòng)電路異常。
另外，各晶體管Tr1～Tr6和驅(qū)動(dòng)電路41的異常，可通過(guò)測(cè)定施加在各晶體管Tr1～Tr6上的來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路41的驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行判斷。如果在施加驅(qū)動(dòng)對(duì)象的晶體管上的電壓為5V左右，則驅(qū)動(dòng)電路41正常，另外，如果在所有的晶體管上施加的驅(qū)動(dòng)電壓都正常時(shí)，則驅(qū)動(dòng)電路41正常，說(shuō)明在但晶體管Tr1～Tr6中有一個(gè)是斷開異常。另一方面，如果加在晶體管上的驅(qū)動(dòng)電壓不足，則是驅(qū)動(dòng)電路41異常。
另一方面，測(cè)定的結(jié)果如果是相間電壓平衡時(shí)，則判定異常部位是在構(gòu)成位置檢測(cè)電路的比較電路46～48，通過(guò)更換這一部分電路就能修理好。
根據(jù)以下的檢查結(jié)果，維修人員通過(guò)更換故障的電路部件，就能迅速修理好。
另外，強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置63可供維修人員進(jìn)行相間電壓測(cè)定和測(cè)定加在各晶體管Tr1～Tr6上的來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路41的驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)間，例如1分鐘，經(jīng)過(guò)1分鐘后便停止強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)輸出。另外，中途結(jié)束時(shí)，通過(guò)再次按下強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)62，這時(shí)強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置63停止強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)輸出。
按照上述作法，能判斷出晶體管Tr1～Tr6的短路、斷路異常、位置檢測(cè)電路(比較電路46～48)還是驅(qū)動(dòng)電路41異常。
異常檢查判斷后的處理經(jīng)過(guò)上述檢查后，如果沒有發(fā)現(xiàn)異常部位，從比較裝置54向起動(dòng)控制裝置57輸入起動(dòng)許可信號(hào)。另一方面，轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置53根據(jù)位置檢測(cè)裝置52的輸出，計(jì)算并輸出電動(dòng)機(jī)2M的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速比較裝置56對(duì)由轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置53求得的實(shí)際轉(zhuǎn)速與由主控電路25指令的轉(zhuǎn)速指令b進(jìn)行對(duì)比，將與該比較結(jié)果相對(duì)應(yīng)的輸出輸向電壓決定裝置59。這就是說(shuō)，在起動(dòng)之前當(dāng)然不存在位置檢測(cè)的輸出，轉(zhuǎn)速為0，當(dāng)轉(zhuǎn)速指令大于0后，轉(zhuǎn)速比較裝置56的轉(zhuǎn)速檢測(cè)輸出變?yōu)榕c該轉(zhuǎn)速增加相對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出。
起動(dòng)控制裝置57收到來(lái)自方式比較裝置54的起動(dòng)許可信號(hào)后，通過(guò)接收來(lái)自轉(zhuǎn)速比較裝置56的轉(zhuǎn)速增加的信號(hào)，進(jìn)入起動(dòng)控制動(dòng)作。
正常起動(dòng)<強(qiáng)制換流>
起動(dòng)控制裝置57在起動(dòng)控制動(dòng)作開始時(shí)，首先將時(shí)鐘設(shè)定30秒時(shí)間，向電壓決定裝置59發(fā)出指令，以便輸出起動(dòng)電壓。電壓決定裝置59只在有該輸入指令時(shí)，不論由轉(zhuǎn)速比較裝置56求得的轉(zhuǎn)速差的信號(hào)如何，一律向特定的通電相的晶體管發(fā)出可變幅的PWM通電信號(hào)，以便施加規(guī)定的電壓。該P(yáng)WM通電時(shí)的施加電壓與時(shí)間成正比，電壓慢慢上升，設(shè)定30秒后達(dá)到60V左右。
另一方面，起動(dòng)控制裝置57向通電相決定裝置61發(fā)出起動(dòng)時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制換流動(dòng)作的指令。另外，通電相決定裝置61的輸出信號(hào)，不論在該強(qiáng)制換流工作時(shí)，還是在通常的由位置檢測(cè)決定的換流時(shí)，都使各相錯(cuò)開120°。120°期間各個(gè)晶體管通電，因此設(shè)定電動(dòng)機(jī)2M的1相的定子繞組經(jīng)常不通電，而通電的1相定子繞組為PWM通電。
該強(qiáng)制換按圖8所示的方式進(jìn)行，通電相決定裝置61是使最初按方式m1)開始通電，與位置檢測(cè)無(wú)關(guān)，按規(guī)定的時(shí)間間隔從m1)開始直到m6)為止，按順序反復(fù)進(jìn)行。設(shè)定該強(qiáng)制換流最初以低頻率即較長(zhǎng)的通電間隔開始，慢慢縮短通電間隔，最后使電動(dòng)機(jī)2M以20rps左右的速度旋轉(zhuǎn)輸出。
<位置檢測(cè)的開始>
該強(qiáng)制換流動(dòng)作起動(dòng)后經(jīng)過(guò)30秒結(jié)束，但在結(jié)束之前的2～3秒，從起動(dòng)控制裝置57向位置檢測(cè)裝置52發(fā)出動(dòng)作開始輸出信號(hào)。位置檢測(cè)裝置52收到該信號(hào)后，開始進(jìn)行檢測(cè)、判斷位置檢測(cè)電路的輸出信號(hào)。
對(duì)直流電源電壓的中間電位與各定子繞組的電壓進(jìn)行比較的3個(gè)比較電路46～48使被檢測(cè)的高壓通電相進(jìn)行H輸出，低壓通電相進(jìn)行L輸出。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，PWM開始時(shí)，必定向各繞組通電，因?yàn)?相為H，1相為L(zhǎng)，這3個(gè)比較電路中除去與非通電相連接的比較電路以外，其余2個(gè)比較電路在PWM開始時(shí)，必然是一個(gè)為H輸出，另一個(gè)為L(zhǎng)輸出。另外，圖8中所示的位置檢測(cè)電路輸出的比較電路46～48輸出中標(biāo)有*號(hào)后面的H者是與PWM相對(duì)應(yīng)的通電相的比較電路的輸出，*號(hào)后面的H或L表示PWM開始時(shí)，比較電路的輸出。而且，與其余的非通電的定子繞組連接的比較電路，根據(jù)安裝在轉(zhuǎn)子上的永磁鐵旋轉(zhuǎn)而在定子繞組中產(chǎn)生的電壓(感應(yīng)電壓)與直流電源電壓的中間電位比較的結(jié)果，在永磁鐵切換過(guò)程中，進(jìn)行從H向L或從L向H的切換。在圖8中，用H→L或L→H表示這種變化的方向。
這3個(gè)比較電路46～48的輸出如果在通電相切換后，2個(gè)為H，1個(gè)為L(zhǎng)時(shí)，作為其結(jié)果，表決電路50便進(jìn)行H輸出，此后，非通電相的比較電路的輸出通過(guò)從H向L切換，從這時(shí)的H的輸出切換到L輸出。因此，在PWM開始后，在由判定通電相的表決電路50最初的輸出從一種向另一種切換時(shí)刻，是磁鐵橫切非通電相的瞬間，根據(jù)表決電路50的輸出檢測(cè)該切換時(shí)刻，最后可以只用表決電路50的輸出檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。
根據(jù)由通電相切換進(jìn)行的強(qiáng)制換流，判斷在規(guī)定時(shí)間內(nèi)比較電路的輸出是否正常地從″H″到″L″，還是相反地反復(fù)進(jìn)行。如果該判斷結(jié)果表明正常，則從強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作結(jié)束時(shí)刻開始，根據(jù)位置檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)，開始進(jìn)行由位置檢測(cè)決定的換向。
<根據(jù)位置檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行換流>
為了根據(jù)位置檢測(cè)進(jìn)行換流，將由位置檢測(cè)裝置52檢測(cè)位置開始到進(jìn)行下一個(gè)位置檢測(cè)為止的時(shí)間(相當(dāng)于電角60°)的一半時(shí)間(相當(dāng)于電角30°)進(jìn)行，從進(jìn)行新的位置檢測(cè)開始，在經(jīng)過(guò)了上述時(shí)間的時(shí)刻，位置檢測(cè)裝置52向通電相決定裝置61輸出通電切換信號(hào)。通電相判定裝置61根據(jù)該通電切換信號(hào)，進(jìn)行向下一個(gè)通電相通電的切換。
另一方面，位置檢測(cè)裝置52每次檢測(cè)位置時(shí)都向轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置53輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置53檢測(cè)從該次位置檢測(cè)到下次位置檢測(cè)的時(shí)間，根據(jù)該時(shí)間算出電動(dòng)機(jī)2M的轉(zhuǎn)速。即，從位置檢測(cè)到下次位置檢測(cè)的時(shí)間相當(dāng)于電角60°，加為在4極電動(dòng)機(jī)，電角360°×2＝720°時(shí)為1轉(zhuǎn)，因此該60°的時(shí)間的12倍(720÷60＝12)為電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的時(shí)間T。而且，該電動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)的時(shí)間T的倒數(shù)(＝1/T)為電動(dòng)機(jī)2M的轉(zhuǎn)速r(rps)。
<轉(zhuǎn)速控制(施加電壓控制)>
由轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置53檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r在轉(zhuǎn)速比較裝置56中與從主控電路25輸入的轉(zhuǎn)速指令b進(jìn)行大小比較，當(dāng)r＜b時(shí)，轉(zhuǎn)速比較56向電壓決定裝置59輸出增加電壓的指令，當(dāng)r＞b時(shí)，向電壓決定裝置59輸出減小電壓的指令，而當(dāng)r＝b時(shí)，輸出維持該電壓的指令。
因此，當(dāng)實(shí)際的轉(zhuǎn)速r比指令的轉(zhuǎn)速b小時(shí)，電壓決定裝置59進(jìn)行控制便增大通電相的PWM通電的占空比，提高輸出電壓，反之，減小PWM通電的占空比，降低輸出電壓。
概要地說(shuō)，在強(qiáng)制換流起動(dòng)經(jīng)過(guò)30秒之前，如果位置檢測(cè)正常進(jìn)行，則經(jīng)過(guò)30秒后，開始根據(jù)位置檢測(cè)進(jìn)行換流，從這時(shí)起，根據(jù)指令轉(zhuǎn)速b與實(shí)際轉(zhuǎn)速r的大小比較結(jié)果，控制施加到電動(dòng)機(jī)2M上的電壓。這時(shí)，由于起動(dòng)時(shí)指令轉(zhuǎn)速b比實(shí)際轉(zhuǎn)速r大，所以施加到電動(dòng)機(jī)上的電壓即PWM通電的占空比的變化大。當(dāng)該電壓變高時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩增大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速開始上升。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升后，位置檢測(cè)的間隔縮短，根據(jù)位置檢測(cè)，換流也相應(yīng)提前。結(jié)果，最后當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速r與指令轉(zhuǎn)速b一致時(shí)，PWM占空比恒定，此后便穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)指令轉(zhuǎn)速下降時(shí)，或由于負(fù)載下降時(shí)，而實(shí)際轉(zhuǎn)速r比指令轉(zhuǎn)速大時(shí)，從轉(zhuǎn)速比較裝置56向電壓決定裝置59發(fā)出減少電壓的指令，使PWM的占空比變小，逆變器10的輸出電壓下降，隨之，位置檢測(cè)的間隔延長(zhǎng)，位置檢測(cè)的換向也相應(yīng)地延長(zhǎng)，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速r與指令轉(zhuǎn)速b一致時(shí)保持穩(wěn)定。
起動(dòng)不良異常以上是關(guān)于正常起動(dòng)工作時(shí)的說(shuō)明，但當(dāng)電動(dòng)機(jī)2M的轉(zhuǎn)子受阻不能旋轉(zhuǎn)時(shí)，在起動(dòng)時(shí)的換流動(dòng)作中得不到位置檢測(cè)電路的輸出，即，即使反復(fù)進(jìn)行換流動(dòng)作，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)位置檢測(cè)電路的比較電路46～48的輸出并無(wú)變化，則斷定位置檢測(cè)裝置52不能檢測(cè)正常的位置。
其結(jié)果，從位置檢測(cè)裝置52向電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置64發(fā)出表示不能進(jìn)行位置檢測(cè)的信號(hào)。另外，起動(dòng)控制裝置57自起動(dòng)時(shí)刻起經(jīng)過(guò)30秒后輸出的起動(dòng)信號(hào)又經(jīng)過(guò)30秒之后，也輸入到電動(dòng)機(jī)異常判別裝置64中，電動(dòng)機(jī)異常判別裝置64經(jīng)過(guò)輸入這兩種信號(hào)后，判定電動(dòng)機(jī)2M因受阻等原因出現(xiàn)不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，將電動(dòng)機(jī)異常信號(hào)輸向異常內(nèi)容通報(bào)裝置58。因此，異常內(nèi)容通報(bào)裝置58進(jìn)行表示電動(dòng)機(jī)異常的顯示。另外，當(dāng)電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置64判定電動(dòng)機(jī)異常之后，向起動(dòng)控制裝置57發(fā)出禁止起動(dòng)的信號(hào)，禁止以后的動(dòng)作。
另外，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮時(shí)，會(huì)由于負(fù)載重引起因過(guò)載，產(chǎn)生起動(dòng)不良，上述的起動(dòng)失敗經(jīng)過(guò)反復(fù)多次后，即可判定電動(dòng)機(jī)2M異常。這時(shí)，最初的30秒的起動(dòng)操作后如果停運(yùn)，此后再由起動(dòng)控制57反復(fù)起動(dòng)，即使反復(fù)起動(dòng)多次，仍不能進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)，電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置64便判定電動(dòng)機(jī)2M異常。
在上述實(shí)施例中，將不通電的定子繞組中的感應(yīng)電壓直接輸入比較電路，將其比較輸出作為位置檢測(cè)信號(hào)，從該檢測(cè)時(shí)刻起延遲30°后切換通電相，但也可應(yīng)用如特開昭59—36519號(hào)公報(bào)所述的方法，將不通電的定子繞組中的感應(yīng)電壓通過(guò)一次型濾波電路輸入比較電路，將其比較輸出作為位置檢測(cè)信號(hào)之用。這時(shí)，因?yàn)楸容^電路的輸出有90°的延遲，所以從通電開始，到判定比較電路的輸出正常/異常為止，必然要持續(xù)若干時(shí)間的延遲。
另外，這時(shí)由于比較電路的輸出延遲90°，因此正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比較電路的輸出也發(fā)生變化，同時(shí)根據(jù)以上的實(shí)施例切換到下一個(gè)相位。
(2)室內(nèi)風(fēng)扇控制<主電路及控制電路結(jié)構(gòu)>
現(xiàn)參照?qǐng)D9說(shuō)明室內(nèi)風(fēng)扇8的主系統(tǒng)和室內(nèi)風(fēng)扇控制電路23的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
室內(nèi)風(fēng)扇8是環(huán)流風(fēng)扇。驅(qū)動(dòng)該室內(nèi)風(fēng)扇8的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8M是在轉(zhuǎn)子中裝有多個(gè)永磁鐵的同步電機(jī)，定子中設(shè)有三相繞組。定子繞組采用星形接線法，從其中性點(diǎn)N引出取得中性點(diǎn)電位用的配線70°在電源的主電路中，通過(guò)整流器16對(duì)來(lái)自電源13的交流電進(jìn)行整流，用電容器17進(jìn)行平滑濾波得到的直流電壓再通過(guò)占空比可變的DC/DC換流器18使電壓穩(wěn)定，例如變成20～50V左右的直流電壓。DC/DC換流器18由開關(guān)變壓器181及其含有與一次線圈串聯(lián)的開關(guān)晶體管182構(gòu)成的一個(gè)晶體管式的DC—AC變換電路、由二極管及電容器構(gòu)成的半波整流電路183以及將晶體管182作為用于開關(guān)控制的開關(guān)用脈沖發(fā)生器184構(gòu)成。控制換流器18的輸出直流電壓的降壓型DC/DC變壓器19與電路串聯(lián)，作為斷續(xù)開關(guān)用的開關(guān)晶體管191、與其下一級(jí)連接的平滑電路192以及控制晶體管191的占空比作開關(guān)用的脈沖發(fā)生器193構(gòu)成。變壓器19的輸出直流電壓通過(guò)逆變器11進(jìn)行轉(zhuǎn)接，再通過(guò)常閉接點(diǎn)開關(guān)71供給電動(dòng)機(jī)8M的定子繞組。逆變器11的控制方式與參照?qǐng)D5說(shuō)明過(guò)的逆變器10的控制方式相同，逆變器11的輸出電壓控制不是像壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)那種逆變器的PWM控制，而是由降壓型DC/DC變壓器19進(jìn)行的直流電壓控制，因此逆變器11的輸出是全波通電。
逆變器11由構(gòu)成6個(gè)支路的晶體管Tr11～Tr16構(gòu)成，從3個(gè)交流輸出端子取出交流輸出電壓。由逆變器11及電動(dòng)機(jī)8M構(gòu)成無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)。開關(guān)71由開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路90控制通斷。由低電阻構(gòu)成的電流檢測(cè)器30串聯(lián)在逆變器11的輸入電路中。開關(guān)變壓器181的三次繞組連接控制用的電源電路74，由此產(chǎn)生控制電路23中用的控制用直流電源電壓Vdd。DC/DC換流器18的輸出電壓由電壓檢測(cè)電路73檢測(cè)，通過(guò)開關(guān)用脈沖發(fā)生器184控制開關(guān)晶體管182的占空比，以便使該檢測(cè)電壓為穩(wěn)定值。
在室內(nèi)風(fēng)扇控制電路23中裝有根據(jù)電流檢測(cè)器30的輸出信號(hào)檢測(cè)逆變11輸入電路的過(guò)電流的過(guò)流檢測(cè)裝置75以及驅(qū)動(dòng)逆變器11的晶體管Tr11～Tr16的驅(qū)動(dòng)電路76。過(guò)流檢測(cè)裝置75的檢測(cè)輸出信號(hào)被輸向驅(qū)動(dòng)電路76，電壓決定裝置77及異常情況通報(bào)裝置78。逆變器11的各相輸出端U、V、W的電位與通過(guò)配線70檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)8M的中性點(diǎn)N的電位一并輸向各相的比較電路79、80、81，在此進(jìn)行各輸出端電位相對(duì)于中性點(diǎn)電位的對(duì)比。中性點(diǎn)電位也可以這樣引出，即不從電動(dòng)機(jī)8M有中性點(diǎn)直接引出，而是將3個(gè)等值電阻按星形接線法連接，將其自由端連接到逆變器11的輸出端或電動(dòng)機(jī)8M的繞組端。從其共用接點(diǎn)引出中性點(diǎn)的近似電位即可。比較電路79～81的比較輸出信號(hào)輸送給位置檢測(cè)裝置82及方式比較裝置83。由位置檢測(cè)裝置82檢測(cè)電動(dòng)機(jī)8M的轉(zhuǎn)子位置。位置檢測(cè)裝置82的檢測(cè)信號(hào)輸向通電相決定裝置84及轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置85。轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置85根據(jù)輸入位置信號(hào)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)8M的轉(zhuǎn)速，并將該檢測(cè)信號(hào)輸向轉(zhuǎn)速比較裝置87。由主控電路25產(chǎn)生的運(yùn)轉(zhuǎn)指令a輸入特定方式輸出裝置86，轉(zhuǎn)速指令c輸入轉(zhuǎn)速比較裝置87。特定方式輸入裝置86輸入運(yùn)轉(zhuǎn)指令a后，將后面所述的特定方式輸送給驅(qū)動(dòng)電路76，方式比較裝置83及電壓決定裝置77。另外，方式比較裝置83將根據(jù)比較電路79～81的比較輸出信號(hào)求得的通電方式與從特定方式輸出裝置86輸入的特定方式進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)該比較結(jié)果，如果判定前者為正常時(shí)，則將起動(dòng)許可信號(hào)輸送給起動(dòng)控制裝置88，如果判定為異常時(shí)，將異常輸出信號(hào)輸送給異常情況辨別裝置89、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路90及相間電壓設(shè)定輸出裝置91。相間電壓設(shè)定輸出裝置91的輸出信號(hào)輸送給電壓決定裝置77及驅(qū)動(dòng)電路76。由轉(zhuǎn)速比較裝置87得到的比較結(jié)果信號(hào)輸向起動(dòng)控制裝置88及電壓決定裝置77。由電壓檢測(cè)裝置92、93、94檢測(cè)從逆變器11輸出的交流相間(U—V間、V—W間、W—U間)電壓，并輸入到相間電壓不平衡檢測(cè)裝置95。如果在此檢出相間電壓的不平衡之后，將不平衡檢測(cè)信號(hào)輸向異常情況辨別裝置89。該異常情況辨別裝置89根據(jù)來(lái)自相間電壓不平衡檢測(cè)裝置95及方式比較裝置83的兩個(gè)輸入信號(hào)辨別異常現(xiàn)象，并將異常信號(hào)輸向異常情況通報(bào)裝置78。電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置96根據(jù)位置檢測(cè)裝置82的輸出信號(hào)及起動(dòng)控制裝置88的輸出信號(hào)判斷電動(dòng)機(jī)有無(wú)異常，如果發(fā)現(xiàn)異常，便將異常信號(hào)輸向異常情況通報(bào)裝置78及起動(dòng)控制裝置88。除此之外，起動(dòng)控制裝置88還輸入來(lái)自方式比較裝置83及轉(zhuǎn)速比較裝置87的信號(hào)，并將其輸出信號(hào)輸向電壓決定裝置77、通電相決定裝置84、位置檢測(cè)裝置82及電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置96。另外，用虛線圈起來(lái)的電路部分97(用符號(hào)75、77、82～89、91～96表示的部分)可以用微處理機(jī)或邏輯電路實(shí)現(xiàn)。
(起動(dòng)前)來(lái)自交流電源13的交流電壓經(jīng)過(guò)整流器16變換成直流電，再用DC/DC換流器18調(diào)整成定值的直流電壓。通過(guò)包含該DC/DC換流器18的開關(guān)變壓器181的二次線圈及半波整流電路183得到的直流電壓約為35V，用來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8M。與變壓器181的三次線圈連接的控制用電源電路82的輸出電壓Vdd約為直流10V，作為控制電路的工作電源用。另外，設(shè)定開關(guān)晶體管182的最小占空比的條件是使其能在電動(dòng)機(jī)8M不驅(qū)動(dòng)時(shí)也能得到充分的輸出電壓Vdd。
由用戶指示空調(diào)器開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)指令a從主控電路25輸入特定方式輸出裝置86。特定方式輸出裝置86指示驅(qū)動(dòng)電路76，使其輸出預(yù)先設(shè)定的三相輸出方式，同時(shí)指示降壓型DC/DC換流器19輸出25V的直流電壓。于是降壓型DC/DC變壓器19輸出25V直流電壓，同時(shí)逆變器11對(duì)電動(dòng)機(jī)8M的定子繞組強(qiáng)制供給特定方式的電壓。該方式按照?qǐng)D10所示的晶體管輸出方式實(shí)現(xiàn)，在100ms(毫秒)時(shí)間內(nèi)輸出a)方式后，停止10ms，然后輸出b)方式。
逆變器11的短路異常檢測(cè)在該輸出過(guò)程中，當(dāng)過(guò)流檢測(cè)裝置75檢出過(guò)電流時(shí)，則判定構(gòu)成逆變器11的晶體管元件出現(xiàn)短路異常，由異常情況通報(bào)裝置78通報(bào)元件短路異常。另一方面，當(dāng)過(guò)流檢測(cè)裝置75檢出過(guò)電流后，向驅(qū)動(dòng)電路76發(fā)出禁止通電的指令，以便使故障不再擴(kuò)大，同時(shí)使降壓型DC/DC換流器19停運(yùn)。驅(qū)動(dòng)電路76從收到該禁止指令起至修理好之后并在重新起動(dòng)之前，不驅(qū)動(dòng)逆變器11。
在將逆變器11的晶體管Tr11～Tr16組裝在一個(gè)組件內(nèi)時(shí)，修理時(shí)要更換全部晶體管元件，因此，只需由異常情況通報(bào)裝置78顯示元件短路異常就足夠了。
位置檢測(cè)電路異?；蚰孀兤?驅(qū)動(dòng)電路異常的檢測(cè)b在特定方式a)、b)的輸出過(guò)程中，各部分正常時(shí)，位置檢測(cè)電路(比較電路79～81)的輸出與特定方式一一對(duì)應(yīng)，因此對(duì)應(yīng)于特定方式輸出＋裝置86輸出的特定方式，由方式比較裝置83對(duì)預(yù)先設(shè)定的如圖10所示的正常時(shí)的位置檢測(cè)電路的輸出方式與實(shí)際的位置檢測(cè)電路的輸出進(jìn)行一致/不一致的比較。這時(shí)，如果兩者一致，方式比較裝置83向起動(dòng)控制裝置88輸出起動(dòng)許可信號(hào)。
另一方面，在特定方式a)、b)的輸出過(guò)程中，如果兩者不同，則方式比較裝置83判為位置檢測(cè)電路(79～81)出現(xiàn)異常或逆變器11/驅(qū)動(dòng)電路76出現(xiàn)異常而進(jìn)行異常輸出。該異常輸出信號(hào)被輸入異常情況識(shí)別裝置89、相間電壓設(shè)定輸出裝置91及開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路90中。
另外，在該實(shí)施例中，將特定方式設(shè)定為方式a)、b)兩個(gè)三相通電方式，但如圖11所示，也可以準(zhǔn)備3種每次有兩相通電的方式，重要的是各定子繞組相對(duì)于中性點(diǎn)0實(shí)現(xiàn)高壓和低壓兩種通電方式即可。即，所有的比較電路79～81的輸出，如果都能通過(guò)任何一種方式而獲得″H″和″L″值通電方式即可。
這時(shí)，異常情況識(shí)別裝置89不是立刻通報(bào)異常情況，而是首先開始識(shí)別位置檢測(cè)電路異?；蚰孀兤?驅(qū)動(dòng)電路異常。
位置檢測(cè)電路及逆變器/驅(qū)動(dòng)電路異常的辨別首先，相間電壓測(cè)定輸出裝置91通過(guò)電壓決定裝置77進(jìn)行20V左右的一定電壓的輸出。同時(shí)，通電相決定裝置84向驅(qū)動(dòng)電路76輸出信號(hào)使其進(jìn)行使電動(dòng)機(jī)8M以50rps左右的速度旋轉(zhuǎn)的通電相切換(強(qiáng)制換流)。通電相決定裝置84根據(jù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)位置檢測(cè)裝置82的檢測(cè)輸出信號(hào)向驅(qū)動(dòng)電路76輸出換流指令，但這時(shí)與位置檢測(cè)裝置82無(wú)關(guān)，以一定周期進(jìn)行通電切換。這時(shí)，由于開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路90根據(jù)方式比較裝置83的異常輸入信號(hào)，將開關(guān)71斷開，所以不向電動(dòng)機(jī)8M通電。
通過(guò)這種通電(強(qiáng)制換流)輸出，如果逆變器11/驅(qū)動(dòng)電路76正常，逆變器11的U—V、V—W、W—U各相間電壓的平均值應(yīng)恒定，但當(dāng)缺相或驅(qū)動(dòng)電路76與各晶體管Tr11～Tr16連接斷開時(shí)，電壓平衡值變得不穩(wěn)定而不平衡。因此，由3個(gè)電壓檢測(cè)裝置92～94檢測(cè)各相間的平均電壓，將其結(jié)果輸入相間電壓不平衡檢測(cè)裝置95，在此評(píng)價(jià)各相間電壓是否具有預(yù)先規(guī)定的幅度，是否在規(guī)定的范圍以內(nèi)，根據(jù)該評(píng)價(jià)結(jié)果，將正常或是異常的識(shí)別信號(hào)輸入異常情況識(shí)別裝置89。這時(shí)，如果收到異常的輸出信號(hào)時(shí)，異常情況識(shí)別裝置89向異常的情況通報(bào)裝置78輸出逆變器11/驅(qū)動(dòng)電路76異常信號(hào)，異常情況通報(bào)裝置78進(jìn)行此項(xiàng)顯示。另一方面，當(dāng)相間電壓不平衡檢測(cè)裝置95進(jìn)行正常的輸出時(shí)，異常情況識(shí)別裝置89向異常情況通報(bào)裝置78進(jìn)行位置檢測(cè)電路(79～81)出現(xiàn)異常的輸出信號(hào)，異常情況通報(bào)裝置78進(jìn)行表示這種情況的顯示。
另外，相間電壓設(shè)定輸出裝置91用內(nèi)部安裝的時(shí)鐘設(shè)定從測(cè)定輸出開始到相間電壓不平衡檢測(cè)結(jié)束所用的時(shí)間(例如20秒)，根據(jù)該時(shí)鐘的設(shè)定時(shí)間的結(jié)束，停止向通電相決定裝置84和電壓決定裝置77進(jìn)行輸出。
也可以不用時(shí)鐘來(lái)結(jié)束上述動(dòng)作，即利用相間電壓不平衡檢測(cè)裝置95結(jié)束這種檢測(cè)工作，將結(jié)果輸出后結(jié)束即可。這時(shí)，相間電壓不平衡檢測(cè)裝置95在檢測(cè)結(jié)束時(shí)刻能夠停止通電，具有不進(jìn)行無(wú)功通電的優(yōu)點(diǎn)。
異常檢查辨別的總結(jié)通過(guò)以上一系列動(dòng)作，能夠辨別并表示逆變器11的晶體管元件短路異常、位置檢測(cè)電路(79～81)異常、以及逆變器11/驅(qū)動(dòng)電路76異常等三種異?，F(xiàn)象。
異常檢查辨別后經(jīng)過(guò)上述的檢查操作后，如果沒有發(fā)現(xiàn)異常，由方式比較裝置83向起動(dòng)控制裝置88輸入起動(dòng)許可信號(hào)。另一方面，轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置85根據(jù)位置檢測(cè)裝置82的輸出信號(hào)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)8M的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速比較裝置87對(duì)由轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置85檢出的轉(zhuǎn)速與從主控電路25輸入的轉(zhuǎn)速指令c進(jìn)行對(duì)比，并將與該比較結(jié)果相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)輸向起動(dòng)控制裝置88。這就是說(shuō)，起動(dòng)前當(dāng)然沒有位置檢測(cè)輸出信號(hào)，所以轉(zhuǎn)速檢測(cè)輸出為0，當(dāng)轉(zhuǎn)速指令大于0時(shí)，轉(zhuǎn)速比較裝置87輸出該轉(zhuǎn)速增加的信號(hào)。
起動(dòng)控制裝置收到起動(dòng)許可信號(hào)后，從轉(zhuǎn)速比較裝置87收到轉(zhuǎn)速增加的信號(hào)時(shí)，進(jìn)入起動(dòng)控制動(dòng)作。
正常起動(dòng)<強(qiáng)制換流>
起動(dòng)控制裝置88首先用內(nèi)部安裝的時(shí)鐘設(shè)定30秒，并指令電壓決定裝置77輸出起動(dòng)電壓。電壓決定裝置77只限于有該輸入信號(hào)時(shí)，不論是否有來(lái)自轉(zhuǎn)速比較裝置87輸出的轉(zhuǎn)速差信號(hào)，一律通過(guò)脈沖發(fā)生器193，變更輸出起動(dòng)電壓的DC/DC換流器19的晶體管191的占空比。該輸出的起動(dòng)電壓與時(shí)間成正比，電壓慢慢上升，經(jīng)過(guò)30秒后達(dá)到10V。
另一方面，起動(dòng)控制裝置88在起動(dòng)時(shí)向通電相決定裝置84發(fā)出進(jìn)行強(qiáng)制換流的的指令。另外，通電相決定裝置84的輸出是這樣設(shè)定的，即在強(qiáng)制換流工作期間與通常根據(jù)位置檢測(cè)換流時(shí)一樣，使各相錯(cuò)開120°，在電角120°的期間內(nèi)通電，且經(jīng)常有1相不通電。
通電相判定裝置84最初從任意一相開始通電，與位置檢測(cè)無(wú)關(guān)，然后切換到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向的下一相。依次進(jìn)行這樣的換流。該強(qiáng)制換流最初以低頻度開始，使頻度慢慢上升，最后達(dá)到使電動(dòng)機(jī)8M以10rps左右的速度為旋轉(zhuǎn)的輸出。
<位置檢測(cè)開始>
該強(qiáng)制換流動(dòng)作30秒后結(jié)束，在結(jié)束前2～3秒，從起動(dòng)控制裝置88向位置檢測(cè)裝置82輸出開始工作的信號(hào)，收到該信號(hào)后，位置檢測(cè)裝置82開始檢測(cè)、判斷位置檢測(cè)電路(79～81)的輸出信號(hào)。
位置檢測(cè)電路由將對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)定子繞組的中性點(diǎn)電位的各定子繞組的電壓進(jìn)行比較的3個(gè)比較電路79～81構(gòu)成，當(dāng)被檢測(cè)的定子繞組是非通電相時(shí)，由于安裝在轉(zhuǎn)子的永磁鐵的旋轉(zhuǎn)，而具有像發(fā)電機(jī)一樣的作用，在繞組中產(chǎn)生電壓(感應(yīng)電壓)，通過(guò)將該電壓與定子繞組的中性點(diǎn)電位進(jìn)行大小比較，從而能檢出該定子繞組通過(guò)永磁鐵所在位置的時(shí)刻，因此這是用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的電路。
位置檢測(cè)裝置82監(jiān)視與通電相決定裝置84選擇的此時(shí)的非通電相相對(duì)應(yīng)的特定比較電路的輸出，檢測(cè)該比較電路的輸出信號(hào)從″H″到″L″或從″L″到″H″的變化時(shí)間。而且根據(jù)由通電相切換進(jìn)行的強(qiáng)制換流，判斷在規(guī)定的范圍內(nèi)比較電路的輸出是否正常進(jìn)行順次切換。
該判斷結(jié)果表明正常，從強(qiáng)制換流動(dòng)作結(jié)束時(shí)刻起，開始根據(jù)位置檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出進(jìn)行由位置檢測(cè)決定的換流。
<根據(jù)位置檢測(cè)換流>
由位置檢測(cè)進(jìn)行的換流，是將從位置檢測(cè)裝置82進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)起到下一次位置檢測(cè)為止的時(shí)間(相當(dāng)于電角60°)的一半時(shí)間(相當(dāng)于電角30°)進(jìn)行儲(chǔ)存，在新的位置檢測(cè)開始后到經(jīng)過(guò)了該時(shí)間的時(shí)刻，從位置檢測(cè)裝置82向通電相決定裝置84輸出通電切換信號(hào)，通電相決定裝置84根據(jù)該通電切換信號(hào)，切換到下一通電相通電。
另一方面，位置檢測(cè)裝置82每次進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)，都向轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置85輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置檢出從此次位置檢測(cè)到下次位置檢測(cè)的時(shí)間，根據(jù)該時(shí)間算出電動(dòng)機(jī)8M的轉(zhuǎn)速。即從此次位置檢測(cè)到下次位置檢測(cè)的時(shí)間相當(dāng)于電角60°，如為4極電動(dòng)機(jī)，電角360°×2＝720°為1轉(zhuǎn)，因此該60°的時(shí)間的12倍(720÷60＝12)為電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的時(shí)間T。而且，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的時(shí)間T的倒數(shù)(1/T)就是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速r(rps)。
<轉(zhuǎn)速控制(施加電壓控制)>
這時(shí)，由轉(zhuǎn)速比較裝置87對(duì)由轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置85檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r與從主控電路25輸入的轉(zhuǎn)速指令c進(jìn)行大小比較。當(dāng)r＜c時(shí)，轉(zhuǎn)速比較裝置向電壓判定裝置77輸入電壓上升指令，當(dāng)r＞c時(shí)，向電壓判定裝置77輸出電壓下降指令，當(dāng)r＝c時(shí)，輸出保持此時(shí)的電壓的指令。這樣，電壓判定裝置77控制降壓型DC/DC換流器19的開關(guān)晶體管191的占空比，以便在實(shí)際轉(zhuǎn)速r比指令的轉(zhuǎn)速c低時(shí)，提高降壓型DC/DC換流器19的輸出電壓，反之則降低輸出電壓。
簡(jiǎn)而言之，當(dāng)強(qiáng)制換流起動(dòng)后，如果在經(jīng)過(guò)30秒之前，位置檢測(cè)進(jìn)行正常，則在經(jīng)過(guò)30秒后，開始由位置檢測(cè)進(jìn)行的換流，從這時(shí)起，根據(jù)指令轉(zhuǎn)速c與實(shí)際轉(zhuǎn)速r之間的大小關(guān)系，控制施加到電動(dòng)機(jī)上的電壓。這時(shí)，由于起動(dòng)時(shí)指令轉(zhuǎn)速c比實(shí)際轉(zhuǎn)速r高，所以將施加到電動(dòng)機(jī)8M上的電壓即降壓型DC/DC換流器19的輸出電壓變高。該電壓升高后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩增大，電動(dòng)機(jī)8M的轉(zhuǎn)速開始上升。電動(dòng)機(jī)8M的轉(zhuǎn)速上升后，位置檢測(cè)的間隔縮短，由位置檢測(cè)進(jìn)行的換流也相應(yīng)地提前。結(jié)果，最后當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速r與指令轉(zhuǎn)速c一致時(shí)，降壓型DC/DC換流器19的輸出電壓不再增加，此后進(jìn)行穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，由于指令轉(zhuǎn)速c下降或負(fù)載下降而顯得實(shí)際轉(zhuǎn)速r比指令轉(zhuǎn)速c高時(shí)，從轉(zhuǎn)速比較裝置87向電壓決定裝置77輸送降低電壓的指令，從而降壓型DC/DC換流器19的輸出電壓下降，隨之位置檢測(cè)的間隔延長(zhǎng)，由位置檢測(cè)進(jìn)行的換向也相應(yīng)地延長(zhǎng)，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速r與指令轉(zhuǎn)速c一致時(shí)達(dá)到穩(wěn)定。
起動(dòng)不良異常的檢測(cè)以上是正常起動(dòng)動(dòng)作的說(shuō)明，但當(dāng)轉(zhuǎn)子受到約束時(shí)，電動(dòng)機(jī)8M就不能旋轉(zhuǎn)，因此，起動(dòng)時(shí)在強(qiáng)制換流動(dòng)作過(guò)程中就得不到位置檢測(cè)電路(79～81)的輸出。這就是說(shuō)，即使反復(fù)進(jìn)行換向操作，比較電路70～81的輸出仍然不變，不能用位置檢測(cè)裝置82進(jìn)行正常的位置檢測(cè)。結(jié)果，從位置檢測(cè)裝置82向電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置96輸入表示不能進(jìn)行位置檢測(cè)的信號(hào)。另外，起動(dòng)30秒后從起動(dòng)控制裝置88輸出的起動(dòng)后已經(jīng)過(guò)30秒的信號(hào)也輸入電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置96中。電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置96在輸入了這兩種信號(hào)后，即判定電動(dòng)機(jī)8M因受到約束等而處于不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，將電動(dòng)機(jī)異常信號(hào)送給異常情況通報(bào)裝置78。結(jié)果，異常情況通報(bào)裝置78進(jìn)行表示電動(dòng)機(jī)8M出現(xiàn)異常的通報(bào)。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置96判定異常后，將禁止起動(dòng)的信號(hào)輸向起動(dòng)控制裝置88，通過(guò)該起動(dòng)控制裝置88使電壓判定裝置77停止動(dòng)作，使通電相判定裝置84也停止動(dòng)作，禁止以后的動(dòng)作。
對(duì)于風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，由于負(fù)載輕，首先不考慮因過(guò)載而引起的起動(dòng)不良，因此只通過(guò)一次起動(dòng)動(dòng)作來(lái)判斷電動(dòng)機(jī)8M是否異常。
(3)室外風(fēng)扇控制
<主電路及控制電路的結(jié)構(gòu)>
室外風(fēng)扇7的主系統(tǒng)和室外風(fēng)扇控制電路24的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖12所示。
室外風(fēng)扇7是葉片式風(fēng)扇。風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M是轉(zhuǎn)子中裝有4個(gè)永磁鐵的同步電動(dòng)機(jī)，定子中裝有三相繞組，采用三角形接線法連接。
來(lái)自交流電源13的100V的交流電壓通過(guò)整流電路20及電容器21得到的直流電壓，再通過(guò)逆變器12變成交流，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M。逆變器12由構(gòu)成6個(gè)支路的6個(gè)晶體管Tr21～Tr26構(gòu)成，從交流輸出端子U、V、W取出三相交流輸出電壓。該逆變器12和電動(dòng)機(jī)7M構(gòu)成無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)。在逆變器12和電動(dòng)機(jī)7M之間裝有起斷路器作用的連接器100。與圖1的情況相同，還備有檢測(cè)逆變器12的輸入電壓的中點(diǎn)電位用的分壓電阻31、以及由檢測(cè)輸入電流的低電阻構(gòu)成的電流檢測(cè)器32。逆變器12也按照?qǐng)D5、6所示的控制形態(tài)進(jìn)行控制。
還備有根據(jù)電流檢測(cè)器32的輸出信號(hào)檢測(cè)逆變器12的輸入電路的過(guò)電流用的過(guò)流檢測(cè)裝置101，以及驅(qū)動(dòng)控制晶體管Tr21～Tr26驅(qū)動(dòng)電路102。過(guò)流檢測(cè)裝置101的檢測(cè)輸出信號(hào)被輸向驅(qū)動(dòng)電路102及異常情況通報(bào)裝置103。在逆變器12的輸出端通過(guò)分壓電阻30得到的與中點(diǎn)電位相對(duì)應(yīng)的各相輸出端電壓在每一相的比較電路104、105、106中進(jìn)行對(duì)比，各差值信號(hào)被輸入位置檢測(cè)裝置107及方式比較裝置108。由位置檢測(cè)裝置107得到的位置檢測(cè)信號(hào)被送給通電相決定裝置109、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置110及電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置111。電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置111的輸出端連接在異常情況通報(bào)裝置103上。從主控電路25產(chǎn)生的運(yùn)轉(zhuǎn)指令a輸入到起動(dòng)控制裝置112，轉(zhuǎn)速指令d輸入到轉(zhuǎn)速比較裝置113。轉(zhuǎn)速比較裝置113對(duì)從轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置110輸入的檢測(cè)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速指令d進(jìn)行比較，將與其差相當(dāng)?shù)男盘?hào)輸向起動(dòng)控制裝置112及電壓決定裝置114。起動(dòng)控制裝置112的輸出端與電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置111及電壓決定裝置114連接。電壓決定裝置114的輸出端連接在通電相決定裝置109上。除了上述的比較電路的輸出信號(hào)外，還有通電相決定裝置109的輸出信號(hào)也輸入到方式比較裝置108中，其輸出端與異常內(nèi)容通報(bào)裝置103連接。從強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)115發(fā)出強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)指令后，該信號(hào)通過(guò)強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置116傳遞到驅(qū)動(dòng)電路102。
前面說(shuō)明過(guò)的控制壓縮機(jī)或室內(nèi)風(fēng)扇的控制電路，都是在起動(dòng)前將特定的方式從逆變器輸出給電動(dòng)機(jī)繞組，但在現(xiàn)在說(shuō)明的室外風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M的情況下，是利用通常起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出信號(hào)本身來(lái)判斷各種異常的。
由用戶指示空調(diào)器開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，由來(lái)自主控電路25的運(yùn)轉(zhuǎn)指令輸入起動(dòng)控制裝置112。另一方面，轉(zhuǎn)速比較裝置113對(duì)根據(jù)位置檢測(cè)裝置107的輸出信號(hào)計(jì)算電動(dòng)機(jī)7M的轉(zhuǎn)速后輸出的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置110的輸出與從主控電路25輸入的轉(zhuǎn)速指令d(表示高速、中速、低速、停止等指令)進(jìn)行對(duì)比，并將與該比較結(jié)果相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)輸向起動(dòng)控制裝置112。這就是說(shuō)，由于在起動(dòng)前當(dāng)然沒有位置檢測(cè)的輸出，所以速度檢測(cè)輸出為0，當(dāng)轉(zhuǎn)速指令d向高、中、低中的任何一種變動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速比較裝置113輸出增加轉(zhuǎn)速的信號(hào)。
起動(dòng)控制裝置112輸入運(yùn)轉(zhuǎn)指令a后，從轉(zhuǎn)速比較裝置113收到增加轉(zhuǎn)速的信號(hào)之后，進(jìn)入起動(dòng)控制工作。起動(dòng)控制裝置112的起動(dòng)控制工作向通電相決定裝置109指示起動(dòng)時(shí)的通電輸出，同時(shí)向電壓決定裝置114指示起動(dòng)時(shí)的電壓輸出。根據(jù)該指示，通電相決定裝置109指令驅(qū)動(dòng)電路102，使其按順序反復(fù)輸出如圖13所示的預(yù)先設(shè)定的輸出方式m1)～m6)，電壓判定裝置114對(duì)通電相判定裝置109設(shè)定從10V慢慢上升，預(yù)計(jì)起動(dòng)結(jié)束后的30秒后達(dá)到30V左右的PWM通電的占空比。
該電壓決定裝置114的PWM通電的占空比設(shè)定內(nèi)容所輸入的通電相判定裝置109，根據(jù)該設(shè)定的占空比，將輸出方式m1)～m6)各方式中存在1相的PWM通電相中的晶體管的ON/OFF(通/斷)信號(hào)進(jìn)行輸出。起動(dòng)時(shí)，與位置檢測(cè)無(wú)關(guān)，根據(jù)時(shí)間按圖13所示的輸出方式進(jìn)行通電相的強(qiáng)制切換。
在進(jìn)行通電相的切換時(shí)該輸出方式也同樣根據(jù)后面所述的位置檢測(cè)進(jìn)行，只是在進(jìn)行通電相的切換時(shí)間由位置檢測(cè)進(jìn)行決定這一點(diǎn)不同。
起動(dòng)時(shí)，該通電相切換最初以1.6rps大小的低頻度開始，使頻度慢慢上升，最后使電動(dòng)機(jī)7M的轉(zhuǎn)速達(dá)到約10rps。
另外，在圖13中表示PWM根據(jù)電壓判定裝置114決定的PWM的占空比進(jìn)行PWM通電，位置檢測(cè)電路輸出欄中的"一"是位置檢測(cè)相，表示從起動(dòng)開始在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能充分檢測(cè)感應(yīng)電壓，括號(hào)內(nèi)所示是從起動(dòng)開始，在規(guī)定的時(shí)間以后，產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電壓后，能獲得的正常時(shí)的比較電路104～106的輸出變化狀態(tài)。另外，L/H或H/L表示檢測(cè)相進(jìn)行PWM通電的相中的比較電路的輸出，L/H表示晶體管導(dǎo)通時(shí)為L(zhǎng)，斷開時(shí)為H，反之，H/L表示晶體管導(dǎo)通時(shí)為H，斷開時(shí)為L(zhǎng)。
因此，起動(dòng)時(shí)最初輸出方式m1)，約50ms后切換到方式m2)。此后，約每隔50ms順次切換成方式m3)～方式m6)，在方式m6)后再回到方式m1)。現(xiàn)假定電動(dòng)機(jī)7M是4極的，所以通過(guò)2次反復(fù)輸出方式m1)～m6)，電動(dòng)機(jī)7M旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，這時(shí)的轉(zhuǎn)速約為1.6rps。而且，其切換時(shí)間慢慢縮短，最后變成每隔8ms進(jìn)行一次順次切換，電動(dòng)機(jī)7M以10rps左右的速度旋轉(zhuǎn)輸出。
下面說(shuō)明構(gòu)成逆變器12的晶體管Tr21～Tr26的短路異常及位置檢測(cè)電路(104～106)或逆變器12/驅(qū)動(dòng)電路102的異常識(shí)別方法。
3相輸出晶體管的短路異常檢測(cè)在該輸出過(guò)程中，過(guò)流檢測(cè)裝置101檢測(cè)到過(guò)電流時(shí)，便判定逆變器12短路異常，通過(guò)異常情況通報(bào)裝置103通報(bào)元件短路。另一方面，當(dāng)過(guò)流檢測(cè)裝置101檢測(cè)到過(guò)電流時(shí)，指令驅(qū)動(dòng)電路102禁止通電，以免引起更大的故障。驅(qū)動(dòng)電路102從收到該禁止指令時(shí)起，直到經(jīng)過(guò)修理重新起動(dòng)之前不驅(qū)動(dòng)逆變器12。
位置檢測(cè)電路異?；蚰孀兤?驅(qū)動(dòng)電路異常的檢測(cè)在方式m1)～m6)的輸出過(guò)程中，檢查各比較電路104～106的輸出狀態(tài)。即當(dāng)輸出方式為m1)時(shí)，由方式比較裝置108檢查比較電路106的輸出是否為L(zhǎng)，當(dāng)輸出方式為m2)時(shí)，比較電路105的輸出是否是為H，以后依次檢查方式m3)時(shí)，比較電路104的輸出是否是L，方式m4)時(shí)，比較電路106的輸出是否是H，方式m5)時(shí)，比較電路105的輸出是否是L，方式m6)時(shí)，比較電路104的輸出是否是H。通過(guò)上述檢查，能對(duì)全部比較電路104～106確認(rèn)各H和L的輸出為異?；蛘?。
以上說(shuō)明了相對(duì)于各方式確認(rèn)一個(gè)比較電路的輸出的方法，但如果能確實(shí)與PWM輸出同步，則在一種方式時(shí)，也可以同時(shí)檢查2個(gè)比較電路的輸出。這可以用方式比較裝置108進(jìn)行檢查，例如在方式m1)的情況下，PWM輸出導(dǎo)通時(shí)，比較電路104為H，PWM輸出斷時(shí)，比較電路104為L(zhǎng)。
這時(shí)，如為方式m1)可檢查比較電路104，如為方式m2)，可檢查比較電睡106，如為方式m3)，可檢查比較電路105。但這時(shí)必須與PWM輸出同步，同時(shí)，在起動(dòng)時(shí)由于施加的電壓低，所以PWM接通的時(shí)間短，由于噪聲等原因可能造成檢查失誤。因此，在PWM通電相中進(jìn)行比較電路檢查時(shí)，必須采取這樣的對(duì)策即進(jìn)行多次通電，當(dāng)結(jié)果全部為異常時(shí)，則可初步判定為異常。
以上檢查結(jié)果，如果方式比較裝置108斷定全部比較電路正常時(shí)，可繼續(xù)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另一方面，在方式m1)～m6)的輸出過(guò)程中，如果比較電路的輸出與預(yù)定的值不同時(shí)，方式比較裝置108即判定位置檢測(cè)電路出現(xiàn)異?；蚺卸孀兤?驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)異常而進(jìn)行異常輸出。
位置檢測(cè)電路和逆變器/驅(qū)動(dòng)電路異常的辨別方法首先，維修人員將風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M和逆變器12的配線之間的連接器100斷開，按下強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)115。從強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)115輸入強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)指令后，強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置116將控制信號(hào)輸向驅(qū)動(dòng)電路102，使電動(dòng)機(jī)7M以30rps左右的速度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行通電相切換(強(qiáng)制換流)及產(chǎn)生規(guī)定的輸出電壓。這時(shí)，維修人員使用萬(wàn)用表檢查逆變器12的U—V、V—W、W—U各相間的平均電壓。如果該相間電壓大致相同，則斷定逆變器12及驅(qū)動(dòng)電路102正常。因此，可以判定故障是發(fā)生在位置檢測(cè)電路(比較電路104～196)。另一方面，當(dāng)相間電壓的偏差在容許值以上時(shí)，則判定逆變器12中有一個(gè)晶體管出現(xiàn)異?；蝌?qū)動(dòng)電路102出現(xiàn)異常變成缺相運(yùn)轉(zhuǎn)，判定逆變器/驅(qū)動(dòng)電路異常。
另外，各晶體管Tr21～Tr26和驅(qū)動(dòng)電路102的異常，可通過(guò)測(cè)定施加到各晶體管的來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路102的驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行鑒別。如果施加在被驅(qū)動(dòng)的晶體管上的驅(qū)動(dòng)電壓為5V，則驅(qū)動(dòng)電路102正常，另外，如果施加在所有的晶體管上的電壓都正常，則驅(qū)動(dòng)電路102正常，但在晶體管Tr21～Tr26中有一個(gè)是出現(xiàn)斷開異常。另一方面，如果施加在晶體管上的驅(qū)動(dòng)電壓不足，則是驅(qū)動(dòng)電路102異常。
另一方面，測(cè)定結(jié)果如果逆變器12輸出的相間電壓平衡時(shí)，則說(shuō)明異常是發(fā)生在位置檢測(cè)電路(104～106)，通過(guò)更換該部分的電路元件就能修好。
維修人員根據(jù)以上的檢查結(jié)果，通過(guò)更換有故障的電路器件，就能迅速修好。
另外，強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置116在維修人員測(cè)定相間電壓及施加在逆變器12的晶體管Tr21～Tr26上的來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路102的驅(qū)動(dòng)電壓所經(jīng)歷的時(shí)間，例如經(jīng)過(guò)了1分鐘后，便停止該強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)操作。另外，如果想在中途結(jié)束時(shí)，可再次按下強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)115，強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)裝置116便在該時(shí)刻停止強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)輸出。
異常檢查識(shí)別總結(jié)按上述方法可識(shí)別并顯示構(gòu)成逆變器12的晶體管Tr21～Tr26的短路異常，位置檢測(cè)電路(比較電路104～196)，逆變器12及驅(qū)動(dòng)電路102的運(yùn)轉(zhuǎn)。
起動(dòng)控制
<強(qiáng)制換流>
在上述起動(dòng)開始的檢查動(dòng)作中，如果位置檢測(cè)電路的輸出無(wú)異常，則使通電相決定裝置109反復(fù)進(jìn)行輸出方式m1)～m6)，同時(shí)隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，逐漸縮短該輸出的切換時(shí)間，并加大電壓決定裝置114的PWM通電的占空比。
結(jié)果是通電相決定裝置109及電壓決定裝置114最初使風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M旋轉(zhuǎn)(起動(dòng))，并改變通電間隔和施加的電壓值，最后使風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M以約10rps的速度旋轉(zhuǎn)。
<位置檢測(cè)開始>
該強(qiáng)制換流工作經(jīng)過(guò)30秒后結(jié)束，但在結(jié)束之前的2～3秒，從起動(dòng)控制裝置112向位置檢測(cè)裝置107輸出開始工作的信號(hào)。位置檢測(cè)裝置107收到該信號(hào)后，開始進(jìn)行檢測(cè)，判斷位置檢測(cè)電路104～106的輸出信號(hào)的工作情況。由比較電路104～106構(gòu)成的位置檢測(cè)電路對(duì)通過(guò)分壓電阻30取出的逆變器12的輸入直流電源的中間電位和各相交流輸出電壓進(jìn)行比較，并將該比較輸出信號(hào)輸向位置檢測(cè)裝置107。位置檢測(cè)裝置107監(jiān)視通電相決定裝置109與此時(shí)所選擇的非通電相相對(duì)應(yīng)的特定比較電路的輸出信號(hào)，檢測(cè)該比較電路的輸出信號(hào)從“H”到“L”或從“L”到“H”變化的時(shí)間。
另外，如上所述，在每一時(shí)刻都存在某一個(gè)PWM通電相，因此在輸入到比較電路的感應(yīng)電壓中含有較大的噪聲。因此，位置檢測(cè)裝置107只在PWM通電接通期間的某一時(shí)刻，與通電相決定裝置109輸出的PWM通電輸出同步取得比較電路的輸出信號(hào)，以使該信號(hào)有效。而且根據(jù)由通電相切換進(jìn)行的換流，辨別在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)比較電路的輸出是否正常進(jìn)行持續(xù)切換。鑒別的結(jié)果如為不良，則判定起動(dòng)不良，對(duì)電動(dòng)機(jī)的異常進(jìn)行處理。
起動(dòng)不良異常上述的鑒別結(jié)果如為正常，在強(qiáng)制換流工作結(jié)束時(shí)，即從起動(dòng)控制裝置112使起動(dòng)動(dòng)作開始之時(shí)起經(jīng)過(guò)30秒后，開始根據(jù)位置檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)進(jìn)行換流。
<根據(jù)位置檢測(cè)進(jìn)行換流>
根據(jù)位置檢測(cè)進(jìn)行的換流是將從此次由位置檢測(cè)裝置107進(jìn)行位置檢測(cè)起到下次位置檢測(cè)止的時(shí)間(相當(dāng)于電角60°)的一半時(shí)間(相當(dāng)于電角30°)進(jìn)行儲(chǔ)存，在新的位置檢測(cè)開始至經(jīng)過(guò)該時(shí)間的時(shí)刻之時(shí)，從位置檢測(cè)裝置107向通電相決定裝置109輸出通電切換信號(hào)通電相決定裝置109根據(jù)該通電切換信號(hào)，按下述通電方式切換通電。即在按通電方式m1)通電時(shí)，下次便切換到按通電方式m2通電。
另一方面位置檢測(cè)裝置107每次進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)，都向轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置110輸出信號(hào)。轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置110測(cè)定從此次位置檢測(cè)到下次位置檢測(cè)的時(shí)間，根據(jù)該時(shí)間算出風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M的轉(zhuǎn)速。即從此次位置檢測(cè)到下次位置檢測(cè)的時(shí)間相當(dāng)于電角60°，如為4極電動(dòng)機(jī)，電角360°×2＝720°時(shí)為1轉(zhuǎn)，因此該60°的時(shí)間的12(＝720÷60)倍是電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的時(shí)間T。而且，該1轉(zhuǎn)的時(shí)間T的倒數(shù)(＝1/T)就是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速r(rps)。
<轉(zhuǎn)速控制(施加電壓控制)>
這時(shí)，由轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置110檢出的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r在轉(zhuǎn)速比較裝置113中與從主控電路25輸入的轉(zhuǎn)速指令d(高、中、低)相對(duì)應(yīng)的預(yù)先在內(nèi)部設(shè)定的轉(zhuǎn)速f)進(jìn)行大小比較，當(dāng)r＜f時(shí)，轉(zhuǎn)速比較裝置向電壓判定裝置114輸出升高電壓的指令，當(dāng)r＞f時(shí)，輸出降低電壓的指令，而當(dāng)r＝f時(shí)，輸出維持此時(shí)的電壓的指令。因此，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速r比指令的轉(zhuǎn)速低時(shí)，便增大占空比，以提高輸出電壓，相反時(shí)，則減小占空比，以降低輸出電壓。
簡(jiǎn)而言之，在進(jìn)行強(qiáng)制換流起動(dòng)之后經(jīng)過(guò)30秒之前，如果位置檢測(cè)正常進(jìn)行，則經(jīng)過(guò)30秒后開始由位置檢測(cè)進(jìn)行換流，從該時(shí)刻起加在風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M上的電壓，根據(jù)指令轉(zhuǎn)速f與實(shí)際轉(zhuǎn)速r的大小關(guān)系進(jìn)行控制。這時(shí)，由于起動(dòng)時(shí)指令轉(zhuǎn)速f比實(shí)際轉(zhuǎn)速高，因此提高加在風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M上的電壓即提高PWM通電相的PWM占空比，于是輸出電壓變高。該電壓升高后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩增大，風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開始上升。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升后，位置檢測(cè)間隔縮短，按位置檢測(cè)進(jìn)行的換向也相應(yīng)地提前。結(jié)果，實(shí)際轉(zhuǎn)速最后達(dá)到與指令轉(zhuǎn)速f一致時(shí)，PWM占空比穩(wěn)定。
另外，指令轉(zhuǎn)速下降時(shí)或由于負(fù)載下降使得實(shí)際轉(zhuǎn)速比指令轉(zhuǎn)速高時(shí)，從轉(zhuǎn)速比較裝置113向電壓決定裝置114發(fā)出降低電壓的指令，PWM比下降，加到電動(dòng)機(jī)上的電壓下降，伴隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，位置檢測(cè)間隔延長(zhǎng)，按位置檢測(cè)進(jìn)行的換向也相應(yīng)延長(zhǎng)，實(shí)際轉(zhuǎn)速r與指令轉(zhuǎn)速一致時(shí)達(dá)到穩(wěn)定。
另外，轉(zhuǎn)速指令d(高、中、低)變化，指令轉(zhuǎn)速增加或減小時(shí)，轉(zhuǎn)速比較裝置113同樣對(duì)新的指令轉(zhuǎn)速f和實(shí)際轉(zhuǎn)速r進(jìn)行對(duì)比，因此指令轉(zhuǎn)速增加時(shí)，PWM占空比增大，反之，指令轉(zhuǎn)速下降時(shí)，PWM占空比減小。因此，這時(shí)也在某種程度的時(shí)間延遲后，實(shí)際轉(zhuǎn)速r與新的指令轉(zhuǎn)速一致，進(jìn)行與轉(zhuǎn)速指令相符的運(yùn)轉(zhuǎn)。
起動(dòng)不良異常以上是進(jìn)行正常起動(dòng)工作的說(shuō)明，但風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M由于受到約束等原因而不能旋轉(zhuǎn)時(shí)，在起動(dòng)時(shí)的強(qiáng)制換流過(guò)程中得不到位置檢測(cè)電路的輸出信號(hào)。即，即使反復(fù)進(jìn)行換流工作，在規(guī)定的通電期間，從比較電路104～106得不到必要的輸出信號(hào)，因此斷定位置檢測(cè)裝置107不能進(jìn)行正常的位置檢測(cè)。結(jié)果，從位置檢測(cè)裝置107向電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置111輸入表示不能進(jìn)行位置檢測(cè)的信號(hào)。另外，起動(dòng)30秒后從起動(dòng)控制裝置112輸出的起動(dòng)已經(jīng)過(guò)30秒的信號(hào)也輸入電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置111。當(dāng)這兩個(gè)信號(hào)都輸進(jìn)電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置后，由于起動(dòng)時(shí)已確認(rèn)了并無(wú)逆變器短路異常及位置檢測(cè)電路異常、也無(wú)逆變器/驅(qū)動(dòng)電路異常，因此這時(shí)可能的異常就是風(fēng)扇用電動(dòng)機(jī)7M因受阻等原因而不能旋轉(zhuǎn)的異常。
因此，從電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置111向異常情況通報(bào)裝置103輸入電動(dòng)機(jī)異常信號(hào)。異常內(nèi)容通報(bào)裝置103收到該信號(hào)后，進(jìn)行表示電動(dòng)機(jī)異常的通報(bào)。另外，電動(dòng)機(jī)異常判斷裝置111判定異常后，向起動(dòng)控制裝置112輸送禁止起動(dòng)的信號(hào)，使通電相判定裝置109停止輸出，禁止以后的動(dòng)作。
如上所述，如果采用本發(fā)明進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，能將由于電動(dòng)機(jī)本身的故障造成的電動(dòng)機(jī)不旋轉(zhuǎn)和由于控制電路的故障造成的電動(dòng)機(jī)不旋轉(zhuǎn)加以區(qū)別，從而能根據(jù)故障的原因而采取適當(dāng)?shù)拇胧?br> 權(quán)利要求
1.無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，在各相中都設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)裝有將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上用的三相定子繞組的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)這些比較電路根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)在不能電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，還裝有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，該無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置的特征為設(shè)有電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)向各定子繞組供給特定通電方式的通電裝置；對(duì)上述通電裝置在通電時(shí)與該通電方式相對(duì)應(yīng)的設(shè)定基準(zhǔn)輸出信號(hào)與上述比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置，以及根據(jù)該比較裝置的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
2.無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，在各相中都設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)裝有將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上用的三相定子繞組的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，由這些比較電路根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)在不通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，還裝有切換向各相定子繞組通電的控制器，該無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置的特征為設(shè)有電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)有選擇地向所有的定子繞組供給相對(duì)于規(guī)定基準(zhǔn)電壓為高的電壓的第1通電方式和有選擇地向所有的繞組供給相對(duì)于基準(zhǔn)電壓為低的電壓的第2通電方式的通電裝置；該通電裝置在通電時(shí)對(duì)于與該通電方式相對(duì)應(yīng)的設(shè)定的基準(zhǔn)輸出信號(hào)和上述比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置；以及根據(jù)該比較裝置的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
3.無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置，設(shè)有對(duì)裝有將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上的三相定子繞組的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在不通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與各相中規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比的第1比較電路；對(duì)這些第1比較電路的比較輸出信號(hào)進(jìn)行組合，并檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的第2比較電路；以及根據(jù)第2比較電路的輸出信號(hào)向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，該無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的控制裝置的特征為設(shè)有電動(dòng)機(jī)停止時(shí)向1相或2相定子繞組供給比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓為低的電壓，而向其余定子繞組供給比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓為高的電壓的多種通電方式的通電裝置；該通電裝置在通電時(shí)對(duì)于與該通電方式相對(duì)應(yīng)的設(shè)定的基準(zhǔn)輸出信號(hào)和上述第2比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置；以及根據(jù)該比較裝置的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征為還設(shè)有判斷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)開始的判斷裝置，該判斷裝置判定運(yùn)轉(zhuǎn)開始后，由上述通電裝置在無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前向各繞組通電。
5.無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，在各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)裝有將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上用的三相定子繞組的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的定子繞組端電壓與規(guī)定的其準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比較，由這些比較電路根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)在不通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，還設(shè)有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，該無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置的特征為設(shè)有根據(jù)與通電的定子繞組相對(duì)應(yīng)的比較電路的輸出信號(hào)檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要示1至3、5中的任意一項(xiàng)所述的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征為還設(shè)有當(dāng)異常檢測(cè)裝置檢出異常時(shí)，通報(bào)該異常的通報(bào)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3、5中的任意一項(xiàng)所述的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征為還設(shè)有檢測(cè)流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流的電流檢測(cè)裝置；以及在上述通電裝置向定子繞組通電過(guò)程中上述電流檢測(cè)裝置檢出過(guò)電流之后，發(fā)送禁止向定子繞組中通電信號(hào)通電禁止裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征為還設(shè)有在上述通電裝置向定子繞組通電過(guò)程中由上述電流檢測(cè)裝置檢出過(guò)電流時(shí)，通報(bào)該過(guò)流異常的第2通報(bào)裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征為上述基準(zhǔn)電壓相當(dāng)于供給電動(dòng)機(jī)的輸入直流電壓的大致中間值的電壓。
10.無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，設(shè)有根據(jù)比較電路的比較輸出信號(hào)，向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，上述比較電路是對(duì)裝有將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上用的三相定子繞組的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)在不通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與上述三相定子繞組的中性點(diǎn)電位進(jìn)行對(duì)比，該無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置的特征為設(shè)有當(dāng)電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)向1相或2相定子繞組供給比規(guī)定基準(zhǔn)電壓為低的電壓而向其余1相定子繞組供給比基準(zhǔn)電壓為高的電壓的多種通電方式的通電裝置；上述通電裝置在通電時(shí)，對(duì)于與該通電方式相對(duì)應(yīng)的設(shè)定的基準(zhǔn)輸出信號(hào)與上述比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較裝置；以及根據(jù)該比較裝置的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置。
11.空調(diào)器的特征為將權(quán)利要求1至3、5、8、10中的任意一項(xiàng)所述的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)用作安裝在密閉型的壓縮機(jī)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至3、5、8、10中的任意一項(xiàng)所述的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征為電動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇用的電動(dòng)機(jī)。
13.無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的異常檢測(cè)方法是在各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)裝有將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上用的三相定子繞組的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，由這些比較電路根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)在不通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，還備有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，該無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的異常檢測(cè)方法的特征為根據(jù)與通電的定子繞組相對(duì)應(yīng)的比較電路的輸出信號(hào)檢測(cè)異常。
14.無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的異常檢測(cè)方法，是在各相中設(shè)有比較電路，用來(lái)對(duì)裝有將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到永磁型轉(zhuǎn)子上用的三相定子繞組的無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的定子繞組端電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比，由這些比較電路根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)在不通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，還備有向各相定子繞組進(jìn)行切換通電的逆變器，該無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)的異常檢測(cè)方法的特征為它包括根據(jù)上述比較電路的輸出檢測(cè)異常的方法；以及根據(jù)上述方法檢測(cè)到異常時(shí)，在斷開定子繞組與逆變器連接的狀態(tài)下，使逆變器輸出規(guī)定的頻率及電壓，并測(cè)定此時(shí)逆變器輸出的相間電壓的方法；當(dāng)測(cè)得的各相間電壓值大致相同時(shí)，則判定上述比較電路異常，在其它情況下，則判逆變器異常。
全文摘要
一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，設(shè)有根據(jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)在不通電的定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對(duì)比的比較電路的比較輸出信號(hào)向各定子繞組進(jìn)行切換通電的控制器，其特征為設(shè)有電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)向各定子繞組提供特定通電方式的通電裝置；對(duì)于在該通電裝置通電時(shí)與該通電方式相對(duì)應(yīng)的設(shè)定的基準(zhǔn)輸出信號(hào)與比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比的比較器；以及根據(jù)該比較器的比較結(jié)果檢測(cè)異常的異常檢測(cè)裝置
文檔編號(hào)H02P6/00GK1115135SQ9510146
公開日1996年1月17日 申請(qǐng)日期1995年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月14日
發(fā)明者大村直起, 蛭間淳元, 井川進(jìn)吾 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝