JPH0732627B2 - Brushless motor protector - Google Patents
Brushless motor protectorInfo
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- JPH0732627B2 JPH0732627B2 JP62036102A JP3610287A JPH0732627B2 JP H0732627 B2 JPH0732627 B2 JP H0732627B2 JP 62036102 A JP62036102 A JP 62036102A JP 3610287 A JP3610287 A JP 3610287A JP H0732627 B2 JPH0732627 B2 JP H0732627B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ブラシレスモータを空気調和機の室外ファン
駆動に適用する場合のブラシレスモータの保護装置に関
するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor protection device when the brushless motor is applied to drive an outdoor fan of an air conditioner.
従来の技術 近年、空気調和機の高効率運転を目的として、ファン駆
動用モータの運転効率向上の努力が続けられている。そ
のため、従来より使用されてきたインダクションモータ
からより運転効率の高いブラシレスモータへの転換が行
なわれている。特にセパレート型空気調和機において
は、室内側ファンモータの多くがブラシレスモータ化さ
れており、今後は室外側のブラシレスモータ化が検討さ
れている。2. Description of the Related Art In recent years, efforts have been made to improve the operation efficiency of fan drive motors for the purpose of highly efficient operation of air conditioners. Therefore, an induction motor that has been used conventionally is being changed to a brushless motor that has higher operating efficiency. In particular, in a separate type air conditioner, most of the indoor fan motors are brushless motors, and in the future, outdoor brushless motors are being considered.
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、セパレート型空気調和機の室外側ファン
駆動用モータとしてブラシレスモータを適用する場合、
台風等による異常な強風で外部より強制的にファンが駆
動されると、ブラシレスモータ内に過大な誘起電圧が発
生し、モータ巻線内を短絡電流が流れ、半導体類が破壊
されてしまうという問題点を有していた。Problems to be Solved by the Invention However, when a brushless motor is applied as an outdoor fan driving motor of a separate type air conditioner,
If the fan is forcibly driven from the outside by an abnormally strong wind due to a typhoon, an excessive induced voltage will be generated in the brushless motor, a short-circuit current will flow in the motor winding, and semiconductors will be destroyed. Had a point.
本発明は上記問題点に鑑み、外部から強制的にファンが
駆動されても短絡電流により半導体類が破壊されないブ
ラシレスモータの保護装置を提供するものである。In view of the above problems, the present invention provides a brushless motor protection device in which semiconductors are not destroyed by a short-circuit current even when a fan is forcibly driven from the outside.
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のブラシレスモータ
の保護装置は、モータの線間電圧を検出する線間電圧検
出手段と、前記線間電圧検出手段の出力が一定値を越え
たかどうかを判別する判断手段と、モータ巻線と半導体
スイッチ群の間に挿入される開閉手段より構成し、線間
電圧値が一定値以上の場合は、開閉手段をOFFする構成
とするものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the brushless motor protection device according to the present invention has a line voltage detecting means for detecting a line voltage of a motor, and an output of the line voltage detecting means. Consists of a judgment means that determines whether or not a certain value is exceeded, and an opening / closing means inserted between the motor winding and the semiconductor switch group.When the line voltage value is above a certain value, the opening / closing means is turned off. It is what
作用 本発明のブラシレスモータの保護装置によれば、台風等
による異常な強風で外部より強制的にファンが駆動され
ても、モータ巻線には短絡電流が流れず、半導体類が過
大電流により破壊されるのを防止することができる。Effect According to the brushless motor protection device of the present invention, even if the fan is forcibly driven from the outside by an abnormally strong wind due to a typhoon or the like, a short-circuit current does not flow in the motor winding, and the semiconductors are destroyed by an excessive current. Can be prevented.
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。Embodiment Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の基本構成図である。同図において、１
は直流電源、２はブラシレスモータの巻線３を流れる電
流を制御する半導体スイッチ群である。４はブラシレス
モータのロータで永久磁石より構成されている。５はロ
ータ４の磁極位置を検出する位相検知手段、６は位相検
知手段５の出力信号に基づいてロータ４を一定方向に回
転させるために必要な信号を生成し、その信号により半
導体スイッチ群２を駆動する駆動手段、７はモータ巻線
間の電圧を検出する線間電圧検知手段、８は前記線間電
圧検知手段７により検出された線間電圧値が一定値を越
えたかどうかを判別する判断手段、９は半導体スイッチ
群２とモータ巻線３との間に挿入される開閉手段であ
る。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention. In the figure, 1
Is a DC power supply, and 2 is a semiconductor switch group for controlling the current flowing through the winding 3 of the brushless motor. A rotor 4 of a brushless motor is composed of a permanent magnet. Reference numeral 5 is a phase detecting means for detecting the magnetic pole position of the rotor 4, and 6 is a signal necessary for rotating the rotor 4 in a certain direction based on the output signal of the phase detecting means 5, and the semiconductor switch group 2 is generated by the signal. Driving means for driving the motor, 7 is a line voltage detecting means for detecting the voltage between the motor windings, and 8 is a judgment as to whether or not the line voltage value detected by the line voltage detecting means 7 exceeds a certain value. The determination means 9 is an opening / closing means inserted between the semiconductor switch group 2 and the motor winding 3.
第２図は空気調和機の室外機の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the outdoor unit of the air conditioner.
同図において、11はプロペラファン、12はブラシレスモ
ータ、13は熱交換器である。In the figure, 11 is a propeller fan, 12 is a brushless motor, and 13 is a heat exchanger.
いま熱交換器13を冷却するためにブラシレスモータ12を
一定方向に回転させる場合における半導体スイッチ群２
のON、OFF状態を第４図及び第５図により説明する。Semiconductor switch group 2 when rotating the brushless motor 12 in a certain direction to cool the heat exchanger 13
The ON and OFF states of will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
第４図は、外風力によりブラシレスモータ12が正方向に
回転された時の状態を表わしており、この状態において
はモータ巻線３には電流が流れず、単に半導体スイッチ
群２の上下アーム間直流電圧VDCが上昇するだけであ
る。FIG. 4 shows a state in which the brushless motor 12 is rotated in the forward direction by the external wind force. In this state, no current flows in the motor winding 3, and only the upper and lower arms of the semiconductor switch group 2 are connected. Only the DC voltage V DC rises.
一方、第５図は外風力によりブラシレスモータ12が逆方
向に回転された時の状態を表わしており、この状態にお
いてはモータ巻線３には、半導体スイッチ群２の素子を
通して短絡電流（実線及び点線の矢印）が流れる。この
電流は当然のことながらブラシレスモータ12の回転数の
増加に伴い大きくなり、やがては半導体スイッチ群２の
素子を破壊してしまう。On the other hand, FIG. 5 shows a state in which the brushless motor 12 is rotated in the opposite direction by the external wind force. In this state, the motor winding 3 passes through the elements of the semiconductor switch group 2 and a short-circuit current (solid line and The dotted arrow) flows. This current naturally increases as the number of rotations of the brushless motor 12 increases, and eventually destroys the elements of the semiconductor switch group 2.
従って、ブラシレスモータ12の逆方向の回転数が一定以
上になったら、半導体スイッチ群２の全ての素子はOFF
状態に保たれねばならない。Therefore, when the number of rotations of the brushless motor 12 in the reverse direction exceeds a certain value, all the elements of the semiconductor switch group 2 are turned off.
Must be kept in a state.
第３図は、半導体スイッチ群２の全ての素子がOFF状態
の時に、外風力によりブラシレスモータ12が回転された
場合の風速に対するブラシレスモータ12の回転数及び線
間電圧の関係を表わしている。本発明においては、外風
力の強さを線間電圧で検出し、それが一定値以上になっ
たら開閉手段９をOFFすることにより、ブラシレスモー
タ12の巻線３及び半導体スイッチ群２に流れる過大電流
を防止するものである。FIG. 3 shows the relationship between the rotational speed of the brushless motor 12 and the line voltage with respect to the wind speed when the brushless motor 12 is rotated by external wind power when all the elements of the semiconductor switch group 2 are in the OFF state. In the present invention, the strength of the external wind power is detected by the line voltage, and when it exceeds a certain value, the opening / closing means 9 is turned off, so that an excessive amount of current flowing through the winding 3 and the semiconductor switch group 2 of the brushless motor 12 is detected. It is to prevent electric current.
第６図に上記の動作を表わすフローチャートを示す。FIG. 6 shows a flowchart showing the above operation.
第７図は、具体的な一実施例で、抵抗21、22によりブラ
シレスモータの巻線３の線間電圧VACを検出し、その出
力をダイオードブリッジ23及び平滑コンデンサ24で整流
し、熱間電圧VACに比例する検出電圧25を得る。前記検
出電圧25と基準電圧29をコンパレータ26で比較すること
により、線間電圧VACが一定値以上になった場合（検出
電圧25が基準電圧29以上になった場合）には、トランジ
スタ27によりリレー28の電源を遮断し、リレー28をOFF
するものである。ここで、室外ファン運転指令が出てい
ない時（室外ファン停止時）は、前記基準電圧29をゼロ
とし、リレー28を常時OFFさせておく。そして室外ファ
ン運転指令が出ると、基準電圧29をある適当な値にし、
前記線間電圧検出電圧25とコンパレータ26で比較するも
のである。FIG. 7 is a specific example, in which the line voltage V AC of the winding 3 of the brushless motor is detected by the resistors 21 and 22, and the output is rectified by the diode bridge 23 and the smoothing capacitor 24 to obtain the hot A detection voltage 25 proportional to the voltage V AC is obtained. By comparing the detected voltage 25 and the reference voltage 29 with the comparator 26, if the line voltage VAC becomes a certain value or more (when the detected voltage 25 becomes the reference voltage 29 or more), the transistor 27 Power off relay 28 and turn off relay 28
To do. Here, when the outdoor fan operation command is not issued (when the outdoor fan is stopped), the reference voltage 29 is set to zero and the relay 28 is always turned off. Then, when the outdoor fan operation command is issued, the reference voltage 29 is set to an appropriate value,
The line voltage detection voltage 25 is compared with the comparator 26.
尚30はフライホイールダイオードである。30 is a flywheel diode.
発明の効果 以上のように本発明は、ブラシレスモータを空気調和機
の室外ファン駆動に適用するシステムにおいて、モータ
巻線間の電圧を検出する線間電圧検知手段と、線間電圧
値が一定値を越えたかどうかを判別する判断手段と、半
導体スイッチ群とモータ巻線の間に挿入される開閉手段
を設け、線間電圧値が一定以上の場合は開閉手段をOFF
にする、つまり線間電圧値が一定値以下の場合のみをブ
ラシレスモータの運転開始条件とするもので、簡単な構
成で台風等による異常な外風力でブラシレスモータが強
制的に回転された場合でも、ブラシレスモータの巻線に
は過大電流が流れず、半導体スイッチ群の過大電流によ
る破壊を防止できるものである。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention is a system in which a brushless motor is applied to drive an outdoor fan of an air conditioner, and a line voltage detection unit that detects a voltage between motor windings and a line voltage value is a constant value. If the line voltage value is above a certain level, the switching means is turned off.
That is, the condition for starting the brushless motor is to set only when the line voltage value is below a certain value.Even if the brushless motor is forcibly rotated by an abnormal external wind force due to a typhoon etc. with a simple configuration. The excessive current does not flow in the winding of the brushless motor, and the destruction of the semiconductor switch group due to the excessive current can be prevented.
第１図は本発明の一実施例を示すブラシレスモータの保
護装置の基本構成図、第２図は空気調和機の室外機の構
成図、第３図は同保護装置において半導体スイッチ群の
すべての素子をOFFとした時の風速と線間電圧及びモー
タ回転数の関係を示す特性図、第４図は同ブラシレスモ
ータの保護装置の正回転時における作動状態を示す回路
図、第５図は同ブラシレスモータの保護装置の逆回転時
における作動状態を示す回路図、第６図は同ブラシレス
モータの保護装置のフローチャート、第７図は同ブラシ
レスモータの保護装置の一実施例を示す回路図である。 ２……半導体スイッチ群、５……位相検知手段、６……
駆動手段、７……線間電圧検知手段、８……判断手段、
９……開閉手段。FIG. 1 is a basic configuration diagram of a brushless motor protection device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an outdoor unit of an air conditioner, and FIG. 3 is a view showing all semiconductor switch groups in the protection device. Fig. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between wind speed, line voltage, and motor rotation speed when the element is turned off. Fig. 4 is a circuit diagram showing the operating state of the brushless motor protection device at normal rotation. Fig. 5 is the same. FIG. 6 is a circuit diagram showing an operating state of the brushless motor protection device during reverse rotation, FIG. 6 is a flowchart of the brushless motor protection device, and FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of the brushless motor protection device. . 2 ... Semiconductor switch group, 5 ... Phase detection means, 6 ...
Drive means, 7 ... Line voltage detection means, 8 ... Judgment means,
9 …… Opening / closing means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大城 滋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−56190（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeru Oshiro 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-63-56190 (JP, A)
Claims (1)
導体スイッチ群と、永久磁石より構成されるロータの磁
極位置を検出する位相検知手段と、前記位相検知手段の
出力信号に基づきロータを一定方向に回転させるために
必要な信号を生成し、その信号により前記半導体スイッ
チ群を駆動する駆動手段と、前記モータ巻線と前記半導
体スイッチ群との間に挿入される開閉手段と、モータ巻
線間の電圧を検出する線間電圧検知手段と、前記線間電
圧検知手段により検出された線間電圧値が一定値を越え
たかどうかを判別する判断手段より構成され、前記ブラ
シレスモータの運転開始以前に外力による回転で前記線
間電圧値が一定値以上になった場合には、前記開閉手段
をOFFする構成としたブラシレスモータの保護装置。1. A semiconductor switch group for controlling a winding current of a brushless motor, a phase detecting means for detecting a magnetic pole position of a rotor composed of a permanent magnet, and a constant direction of the rotor based on an output signal of the phase detecting means. Between the motor windings, drive means for generating a signal necessary for rotating the semiconductor switch group, and driving the semiconductor switch group by the signal, opening / closing means inserted between the motor windings and the semiconductor switch group, Between the line voltage detection means for detecting the voltage and the line voltage detection means for determining whether the line voltage value detected by the line voltage detection means exceeds a certain value, before starting the operation of the brushless motor. A brushless motor protection device configured to turn off the opening / closing means when the line voltage value exceeds a certain value due to rotation by an external force.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62036102A JPH0732627B2 (en) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | Brushless motor protector |
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| JPS63206189A JPS63206189A (en) | 1988-08-25 |
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ID=12460403
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| JPS59114795U (en) * | 1983-01-21 | 1984-08-02 | 株式会社日立製作所 | inverter circuit |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP62036102A patent/JPH0732627B2/en not_active Expired - Fee Related
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