JP3742291B2

JP3742291B2 - ブラシレスモータ装置

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Publication number: JP3742291B2
Application number: JP2000291638A
Authority: JP
Inventors: 善徳小島; 幸三真武; 信人宮下; 高典稲田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP2002101686A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石を有するロータと三相巻線を有するステータとを備えて構成されるブラシレスモータと、該ブラシレスモータを駆動する駆動装置を具備するブラシレスモータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来のブラシレスモータ装置の構成を示す図である。図示するように、ブラシレスモータ装置はブラシレスモータ部Ｍと駆動装置部Ｄとからなる。ブラシレスモータ部Ｍはブラシレスモータ１０を具備する。該ブラシレスモータ１０は外周に永久磁石１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが配置されたロータ１１と、該ロータ１１の外周に配置したステータコア（図示せず）と巻線１２ｕ、１２ｖ、１２ｗを有するステータ１２とを具備する。駆動装置部Ｄはインバータ部２１、スイッチング制御部２２、磁極位置信号処理部２３、回転数制御部２４、電流検出部２５及びコンバータ部２６を具備する。
【０００３】
各巻線１２ｕ、１２ｖ、１２ｗに通電するタイミングは、所定の位置にロータ１１の磁極位置を検出する例えばホール素子等からなる磁極位置センサ１３を配置し、図２（ａ）に示すようなロータ１１の磁極位置信号波形Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗを検出し、該磁極位置信号波形Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗから図２（ｂ）に示すようなロータ１１の永久磁石１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄによる誘起電圧に対して１２０度の通電タイミングのスイッチング出力信号を形成し、それにより図１のインバータ部２１のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６をオンオフ駆動していた。即ち、同時通電相数２の１２０度通電方式であった。
【０００４】
上記通電方式におけるロータ１１の磁極位置の検出には、上記のようにホール素子等からなる磁極位置センサ１３を使用したり、或いはロータ１１の回転中に発生する誘起電圧を通電していない相の巻線から検出し、信号処理を行い図２（ｂ）に示すような通電タイミングのスイッチング駆動信号を形成し、インバータ部２１のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６をオンオフ駆動していた。
【０００５】
図２（ｃ）、図２（ｄ）はそれぞれブラシレスモータ１０の運転中の巻線端子電圧波形、巻線電流波形を示す。図から明らかなように、通電中の巻線電流波形は正弦波状にならずＭ字状の波形となり、低力率となるという問題があった。なお、図２（ｃ）、図２（ｄ）にはＵ相の巻線１２ｕの端子電圧波形、巻線電流波形を示したが、Ｖ相、Ｗ相の巻線１２ｖ、１２ｗの端子電圧波形、巻線電流波形も１２０度の位相差があるのみで、波形の形状は同じである。上記構成のブラシレスモータ装置には下記のような問題点があった。
【０００６】
▲１▼ロータ１１の磁極位置を検出するため、磁極位置センサ１３を設ける必要があるために磁極位置センサ１３自身のコストを必要とし、また磁極位置センサ１３の耐熱や耐振動などの特性から磁極位置センサ１３の設置環境を制限する必要があった。
【０００７】
▲２▼磁極位置センサを設けないで誘起電圧を検出して通電タイミングを決定し、駆動するタイプは、通電する相を決めるための信号を処理する複雑な回路を必要としていた。これらはコストの面や駆動回路を複雑にし故障の原因となるという問題もあった。
【０００８】
▲３▼１２０度の矩形波通電方式においては前述したように通電電流は図２（ｄ）に示すようにＭ字形の波形となり、高周波成分により鉄損がより多く発生し、また力率は悪く電流を多く流す必要になるために銅損が大きくなり、効率の更なる向上には限界があった。
【０００９】
▲４▼その発生トルクはリップルを含むことになる。このリップルは回転制御や位置制御用途において高精度のモータ特性を得ようとする点で問題となっていた。
【００１０】
▲５▼ロータ１１の永久磁石１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄによる磁界方向は等配置しているのに対して１２０度通電時のステータ磁極は同時通電相数は２であるため、一般的に三相巻線においては通電時、磁極発生位置が等配磁極にならないため反磁界作用が強く働きロータの永久磁石が減磁しやすいという欠点もあった。また、トルクリップルも含むことになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、安価でより高性能のブラシレスモータとその駆動装置を具備するブラシレスモータ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、ステータコアと三相巻線を有するステータと、該ステータコアの中央部に配置され永久磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータと、該ブラシレスモータと、該ブラシレスモータの各巻線に通電するスイッチング素子及び該スイッチング素子のオンオフを制御する制御手段を備えた駆動装置を具備するブラシレスモータ装置であって、
前記ブラシレスモータのステータコアと永久磁石は前記ロータの回転により前記三相巻線の各相間に発生する誘起電圧は１２０度ずつ位相の異なる正弦波状となるように構成されており、
前記駆動装置は前記ロータの磁極位置に関係なく前記ステータの三相巻線の各相間に運転周波数ｆ０で前記ロータが回転した場合の各相間の誘起電圧Ｖ０よりも所定倍率で大きく且つ前記各相の巻線にそれぞれ１２０度位相が異なる正弦波電流を１８０度のタイミングで流す電圧Ｖ１を前記スイッチング素子のオンオフ制御により通電する機能を具備することを特徴とする。
【００１３】
上記のように駆動装置は、三相巻線の各相間に運転周波数ｆ０でロータが回転した場合の各相間の誘起電圧Ｖ０よりも大きく且つ各相の巻線にそれぞれに１２０度位相が異なる正弦波電流を１８０度のタイミングで流す電圧Ｖ１をスイッチング素子のオンオフ制御により印加することにより、追加励磁状態となり、発生するトルクは通常得られるトルクより大きいトルクが得られる。また、各相の巻線には正弦波電流を通電するので、従来の１２０度の矩形波通電方式とは異なり、高周波成分が少なく鉄損の発生が少なく、更に力率が良くなることにより銅損が少なくなるから効率が向上する。また、ロータの磁極位置を検出する磁極位置センサを設ける必要がないため、該磁極位置センサの設置環境を考慮する必要がない。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータ装置において、ブラシレスモータは２ｎのロータ磁極と、３ｎ個又は６ｎ個（ｎ＝１，２，３，…）の突極集中巻の巻線を有するステータ磁極歯を具備することを特徴とする。
【００１５】
上記のように２ｎのロータ磁極と３ｎ個又は６ｎ個の突極集中巻の巻線を有するステータ磁極歯を具備するので、三相巻線の各相間に発生する誘起電圧は１２０度ずつ位相の異なる正弦波状となり、突極性と追加励磁作用により追加励磁トルクを発生させることが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシレスモータ装置において、駆動装置は、ブラシレスモータの始動時に所定時間直流電流を巻線に流した後、徐々に駆動電圧及び駆動周波数を上昇させる機能を具備することを特徴とする。
【００１７】
上記のようにブラシレスモータの始動時に所定時間直流電流を巻線に流すことにより、ブラシレスモータのロータの磁極あわせが確実に完了し、その後に徐々に駆動電圧、周波数を上昇（ソフトスタート）させることにより、駆動周波数に対するロータ回転の同期はずれ、いわゆる脱調を起こすことなく加速し、定格運転に入ることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２又は３に記載のブラシレスモータ装置において、駆動装置は、ブラシレスモータの巻線に流れる電流を検出する電流検出手段を具備し、該ブラシレスモータの駆動中に駆動周波数とロータの回転同期ずれの脱調が生じ、その通電電流が正常運転時の通電電流よりも大きくなった場合、駆動周波数を降下させるか又は通電を停止する機能を具備することを特徴とする。
【００１９】
上記のように通電電流が正常運転時の通電電流よりも大きくなった場合、駆動周波数を降下させることにより脱調を回避するか又は通電を停止することにより、ブラシレスモータを脱調状態から保護することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２又は３に記載のブラシレスモータ装置において、駆動装置は、ブラシレスモータの各相間に印加する電圧により各相に流れる電流と該電圧の位相を監視する手段を具備し、該電流と電圧の位相差が予め設定した目標値に近づくように印加電圧を増減して位相制御する機能を備えたことを特徴とする。
【００２１】
ブラシレスモータは印加する電圧の増減によって通電電流との位相が変動する特性をもっているから、上記のようにブラシレスモータの各相間に印加する電圧により各相に流れる電流と該電圧の位相を監視し、該電流と電圧の位相差が予め設定した目標値に近づくように印加電圧を増減することにより、目標値に近い電流と電圧の位相差で運転することが可能となる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のブラシレスモータ装置において、駆動装置は、位相制御により印加電圧の増減を繰返しても目標の位相差に近づかないことと、電流値が所定の設定値より大きい場合、脱調と判断して駆動周波数を降下させるか又は通電を停止することを特徴とする。
【００２３】
上記のように位相制御により印加電圧の増減を繰返しても目標の位相差に近づかないことと、電流値が所定の設定値より大きい場合、脱調と判断して駆動周波数を降下させるか又は通電を停止することにより、ブラシレスモータが脱調状態になったことを確実に検知でき、この脱調状態から回避又は停止させることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブラシレスモータ装置において、駆動装置は、ブラシレスモータを駆動において出力電流が所定の値を超えた場合、該出力電流と駆動周波数の積が一定になるように該駆動周波数を制御する機能を具備することを特徴とする。
【００２５】
上記のように出力電流が所定の値を超えた場合、該出力電流と駆動周波数の積が一定になるように該駆動周波数を制御するので、出力が略一定となる定出力特性領域を持たせることができ、電力を検出するなどの複雑な手段を用いることなくブラシレスモータに加わる負荷を制限させてモータ保護することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図３は本発明に係るブラシレスモータの主要部構成を示す図であり、図４はその巻線の結線状態を示す図である。ステータ１２は６スロットのステータコア１４の磁極部Ｕ₁、Ｕ₂、Ｖ₁、Ｖ₂、Ｗ₁、Ｗ₂に突極集中巻により巻線１２ｕ₁、１２ｕ₂、１２ｖ₁、１２ｖ₂、１２ｗ₁、１２ｗ₂を巻回して構成している。磁極Ｕ１に巻かれた巻線１２ｕ₁と磁極Ｕ２に巻かれた巻線１２ｕ₂とを直列に接続してＵ相巻線とし、磁極Ｖ１に巻かれた巻線１２ｖ₁と磁極Ｖ２に巻かれた巻線１２ｖ₂とを直列に接続してＶ相巻線とし、磁極Ｗ１に巻かれた巻線１２ｗ₁と磁極Ｗ２に巻かれた巻線１２ｗ₂とを直列に接続してＷ相巻線としている。そしてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線を星型結線に接続している。
【００２７】
ステータコア１４の中央部に外周に永久磁石１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを設けたロータ１１を配置する。ここでは等方性のボンド磁石リング（磁性粒子を樹脂で固めたリング状に形成した磁石）を用い４極に着磁を施している。この結果、等方性の磁気特性によりロータ１１が回転することによるＵ相巻線（巻線１２ｕ₁と１２ｕ₂）、Ｖ相巻線（巻線１２ｖ₁と１２ｖ₂）、Ｗ相巻線（巻線１２ｗ₁と１２ｗ₂）に発生する誘起電圧波形は正弦波状となる。
【００２８】
ロータ１１は上記構成に限らず扇状の永久磁石セグメントを貼り付けたり、スキューをかけたり、ロータ内部に埋め込み型とする構成等やステータ巻線側の工夫によりロータが回転する時に巻線に発生する誘起電圧を正弦波状とすることができる。なお、ブラシレスモータは上記構成に限定されるものではなく、２ｎのロータ磁極と３ｎ個又は６ｎ個（但しｎ＝１，２，３，…）の突極集中巻の巻線を有するステータ磁極歯を具備する構成であればよい。
【００２９】
また、突極集中巻は図４からも明らかなようにコイルエンド寸法を最小にでき、使用する巻線の量を減らせるので電流が流れるときに発生するジュール熱、いわゆる銅損を減ずる効果があると共に、製造時に巻線をステータコアに取り付ける作業において省力化を図れ、低価格のブラシレスモータとなる。
【００３０】
図５は本発明に係るブラシレスモータ装置の主要構成を示す図である。図示するように、駆動装置部Ｄはインバータ部２１、コンバータ部２６、電流検出部２７、電圧検出部２８、周波数／電圧制御部２９及び出力部３０を具備する。インバータ部２１は６個の半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６で構成され、Ｕ相とＶ相間、Ｖ相とＷ相間、Ｗ相とＵ相間において発生電圧は互いに１２０度の位相を持ち、各相への通電電流は１８０度のタイミングにて正弦波電流の通電を行う。
【００３１】
ここでは、図２に示すような磁極位置センサ１３およびインバータスイッチング駆動信号を形成するための磁極位置信号処理部２３及び回転数制御部２４を設けることなく、各相の電流、電圧を検出する電流検出部２７、電圧検出部２８を設け、その出力により周波数／電圧制御部２９でスイッチング制御部２２を介してインバータ部の各半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６をオンオフ制御して、ブラシレスモータ１０を回転駆動する。図６（ａ）は上記駆動装置から出力されるブラシレスモータ１０の印加電圧波形、図６（ｂ）はその各相の通電電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ、図６（ｃ）の▲１▼〜▲５▼はその時におけるステータ巻線磁極とロータ１１の位置関係を示す図である。
【００３２】
図６（ｂ）の▲１▼〜▲５▼は図６（ｃ）の▲１▼〜▲５▼に対応する。図６（ｂ）に示す正弦波状の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに対して、図６（ｃ）の▲１▼〜▲５▼に示すように連続的にロータ１１が回転する。
【００３３】
上記突極集中巻においては次のような特徴が得られる。図６における状態で回転しているときに負荷が大きくなっていくと、ブラシレスモータ１０のロータ磁極とステータ磁極歯にできる磁極の間にズレが徐々にできてくる。ここで本実施形態例の場合、ロータ１１の回転による巻線に発生する誘起電圧Ｖ０よりも大きい電圧Ｖ１を印加することにより、追加励磁する状態となり、発生するトルクは通常得られる磁石トルクより大きいトルクが得られる。これはここではロータ１１にリング磁石を用いているが、ステータが突極集中巻によりその磁極歯が突極性を有するような形状にしたことにより、その突極性と追加励磁作用により追加励磁トルクが発生しているからである。
【００３４】
図７は上記磁石トルクと追加励磁トルクと総合トルクの状態を示す図である。同図において、縦軸はトルク値、横軸は電流位相を示す。図示するように、磁石トルクＡに対して追加励磁トルクＢが発生し、それにより総合トルクＣが得られる。ロータの突極性に対するリラクタンストルクの重畳は従来から言われており、ここではその応用となる。
【００３５】
本発明の突極集中巻における磁極歯の突極性とは、図６（ｃ）のステータコア１４の形状に示すように、ステータコア１４とロータ１１の磁気ギャップの大きさＧ０よりもスロット開口部の大きさＧ１を大きくしたものである。
【００３６】
次に、実際の運転動作について説明する。図３に示す構成のブラシレスモータのロータ１１を外部の動力により回転させると誘導起電力が巻線１２ｕ₁、１２ｕ₂、１２ｖ₁、１２ｖ₂、１２ｗ₁、１２ｗ₂に発生する。回転数と発生する電圧の関係（Ｖ／ｆレートと呼ぶ）の実測データを図８に示す。図８に示すデータは定格周波数ｆ０でロータ１１が回転した場合における誘起電圧Ｖ０が得られることを示す。この得られたデータから誘起電圧Ｖ０より少し大きい電圧Ｖ１を印加電圧として決定する。本実施形態例では定格点において電圧Ｖ０の１．２倍を設定している（この電圧Ｖ０に対する電圧Ｖ１の割合を印加電圧定数と呼ぶ）。
【００３７】
始動時にはこのＶ／ｆレートにおいて徐々に駆動電圧、周波数を上昇（ソフトスタート）すれば駆動周波数に対するロータ回転の同期はずれ、いわゆる脱調を起こすことなく加速し、定格運転に入ることができる。このときにソフトスタートによりステータ巻線にできる磁極とロータ磁極の同期がとられ、脱調することなく運転できるのであるが、始動時においてより確実な同期を行うために本実施形態例ではソフトスタートを開始する前に前述のモータ巻線に一方向の直流電流を所定の時間かける。これによりブラシレスモータのロータ１１の磁極あわせが確実に完了しその後のソフトスタートにモータは確実に加速される。
【００３８】
また、この時印加電圧Ｖ１を誘起電圧Ｖ０の何倍に設定（以下、印加電圧定数とする）するかは所望するトルクと得られる力率のバランスを考慮して決定すればよい。
【００３９】
また、図８に示したように印加電圧定数をモータの負荷率に対していつも一定にすると必要なバランスをもった運転が可能となる。図９に示すように本実施形態例における負荷は回転数２５００ｍｉｎ^-1においてトルクが盛り上がる特性をもっているので、予めその回転数での印加電圧定数を１．４倍と高めた電圧を印加すれば、増大したトルクに対して脱調せずに駆動できる。
【００４０】
また、図５に示す駆動装置部Ｄには次のような特徴を持たせている。図５に示すように、電流検出部２７と電圧検出部２８から得られた信号により、ブラシレスモータ１０に通電する電圧と電流の位相を常時監視し位相の制御を行う手段、即ち周波数／電圧制御部２９を設けている。これはブラシレスモータ１０に印加する電圧の増減によって通電電流との位相が変動する特性を持っているからで、これによれば位相差が予め設定した位相、本実施形態例では９０％（位相差無しを１００％）になるように駆動することが可能となる。
【００４１】
更に上記制御によりブラシレスモータ１０の運転中に予期せぬ負荷の増大が生じた場合に対しては、印加電圧及び周波数、又はどちらか一方の増加減を所定時間何度か繰返し行っても予め設定した目標の位相差に近づかないことと、所定の許容電流値より大きくなった場合は、この状態を脱調と判断しブラシレスモータ１０の駆動を停止する。本実施形態例では定格電流の２５０％の過電流値を検出したので定格電流の２倍を基準値としている。
【００４２】
脱調が確定した場合は、ブラシレスモータ１０の運転を停止するが、その後同様の始動を自動的或いは手動にて行い運転を再開する。本実施形態例ではこのように再始動を行っても前述の脱調が再度確定し、自動的にその動作を繰返して行う回数を３回とし、それでも始動しないときは自動再始動を停止し出力部３０からアラームを出力する。
【００４３】
また、本発明では次の機能を持たせることができる。図１０に示すようにブラシレスモータ１０が運転中に何等かの理由により、所定の電流値を超えた場合にその周波数を検出し、電流値との積が一定になるように駆動周波数を低下させる。これにより出力が略一定となる定出力特性領域を持たせることができ、ブラシレスモータ１０に加わる負荷を制限させてモータ保護することが可能となる。これによれば電力を検出するなどの複雑な手段は必要なくなる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００４５】
請求項１及び２に記載の発明によれば、三相巻線の各相間に運転周波数ｆ０でロータが回転した場合の各相間の誘起電圧Ｖ０よりも大きく且つ各相の巻線にそれぞれに１２０度位相が異なる正弦波電流を１８０度のタイミングで流す電圧Ｖ１を印加することにより、従来の１２０度の矩形波通電方式とは異なり、高周波成分が少なく鉄損の発生が少なく、更に力率が良くなることにより銅損が少なくり効率が向上する。また、ロータの磁極位置を検出する磁極位置センサを設ける必要がないため、その分安価で、磁極位置センサの設置環境を考慮する必要がない。
【００４６】
請求項３に記載の発明によれば、ブラシレスモータの始動時に所定時間直流電流を巻線に流すことにより、ブラシレスモータのロータの磁極あわせが確実に完了し、その後に徐々に駆動電圧、周波数を上昇（ソフトスタート）させることにより、駆動周波数に対するロータ回転の同期はずれ、いわゆる脱調を起こすことなく加速し、定格運転に入ることができる。
【００４７】
請求項４に記載の発明によれば、通電電流が正常運転時の通電電流よりも大きくなった場合、駆動周波数を降下させることにより脱調を回避するか又は通電を停止することにより、ブラシレスモータの脱調運転を回避することができる。
【００４８】
請求項５に記載の発明によれば、ブラシレスモータは印加する電圧の増減によって通電電流との位相が変動する特性をもっているから、ブラシレスモータの各相間に印加する電圧により各相に流れる電流と該電圧の位相を監視し、該電流と電圧の位相差が予め設定した目標値に近づくように印加電圧を増減することにより、目標値に近い電流と電圧の位相差で運転することが可能となる。
【００４９】
請求項６に記載の発明によれば、位相制御により印加電圧の増減を繰返しても目標の位相差に近づかないことと、電流値が所定の設定値より大きい場合、脱調と判断して駆動周波数を降下させるか又は通電を停止することにより、ブラシレスモータが脱調状態になったことを確実に検知でき、この脱調状態から回避又は停止させることができる。
【００５０】
請求項７に記載の発明によれば、出力電流が所定の値を超えた場合、該出力電流と駆動周波数の積が一定になるように該駆動周波数を制御するので、出力が略一定となる定出力特性領域を持たせることができ、電力を検出するなどの複雑な手段を用いることなくブラシレスモータに加わる負荷を制限させてモータ保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のブラシレスモータ装置の構成例を示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ従来のブラシレスモータ装置の磁極位置信号波形、スイッチング出力信号波形、巻線端子電圧波形、巻線電流波形を示す図である。
【図３】本発明に係るブラシレスモータの主要部構成を示す図である。
【図４】本発明に係るブラシレスモータの巻線の結線状態を示す図である。
【図５】本発明に係るブラシレスモータ装置の構成例を示す図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明に係るブラシレスモータの印加電圧波形、通電電流波形、ステータ巻線磁極とロータの位置関係を示す図である。
【図７】本発明に係るブラシレスモータの磁石トルク、追加励磁トルク及び総合トルクの状態を示す図である。
【図８】本発明に係るブラシレスモータのロータ回転数と誘起電圧の関係を示す図である。
【図９】本発明に係るブラシレスモータのロータ回転数と誘起電圧の関係を示す図である。
【図１０】本発明に係るブラシレスモータの電流と周波数の特性（定出力特性）を示す図である。
【符号の説明】
１０ブラシレスモータ
１１ロータ
１２ステータ
１３磁極位置センサ
１４ステータコア
２１インバータ部
２２スイッチング制御部
２３磁極位置信号処理部
２４回転数制御部
２５電流検出部
２６コンバータ部
２７電流検出部
２８電圧検出部
２９周波数／電圧制御部
３０出力部

Claims

ステータコアと三相巻線を有するステータと、該ステータコアの中央部に配置され永久磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータと、該ブラシレスモータと、該ブラシレスモータの各巻線に通電するスイッチング素子及び該スイッチング素子のオンオフを制御する制御手段を備えた駆動装置を具備するブラシレスモータ装置であって、
前記ブラシレスモータのステータコアと永久磁石は前記ロータの回転により前記三相巻線の各相間に発生する誘起電圧は１２０度ずつ位相の異なる正弦波状となるように構成されており、
前記駆動装置は前記ロータの磁極位置に関係なく前記ステータの三相巻線の各相間に運転周波数ｆ０で前記ロータが回転した場合の各相間の誘起電圧Ｖ０よりも所定倍率で大きく且つ前記各相の巻線にそれぞれ１２０度位相が異なる正弦波電流を１８０度のタイミングで流す電圧Ｖ１を前記スイッチング素子のオンオフ制御により通電する機能を具備することを特徴とするブラシレスモータ装置。
前記請求項１に記載のブラシレスモータ装置において、
前記ブラシレスモータは２ｎのロータ磁極と３ｎ個又は６ｎ個（ｎ＝１，２，３，…）の突極集中巻線を有するステータ磁極歯を有することを特徴とするブラシレスモータ装置。
請求項１又は２に記載のブラシレスモータ装置において、
前記駆動装置は、前記ブラシレスモータの始動時に所定時間直流電流を前記巻線に流した後、徐々に駆動電圧及び駆動周波数を上昇させる機能を具備することを特徴とするブラシレスモータ装置。
請求項１又は２又は３に記載のブラシレスモータ装置において、
前記駆動装置は、前記ブラシレスモータの巻線に流れる電流を検出する電流検出手段を具備し、該ブラシレスモータの駆動中に駆動周波数と前記ロータの回転同期ずれの脱調が生じ、その通電電流が正常運転時の通電電流よりも大きくなった場合、前記駆動周波数を降下させるか又は通電を停止する機能を具備することを特徴とするブラシレスモータ装置。
請求項１又は２又は３に記載のブラシレスモータ装置において、
前記駆動装置は、前記ブラシレスモータの各相間に印加する電圧により各相に流れる電流と該電圧の位相を監視する手段を具備し、該電流と電圧の位相差が予め設定した目標値に近づくように前記印加電圧を増減して位相制御する機能を備えたことを特徴とするブラシレスモータ装置。
請求項５に記載のブラシレスモータ装置において、
前記駆動装置は、前記位相制御により前記印加電圧の増減を繰返しても目標の位相差に近づかないことと、前記電流値が所定の設定値より大きい場合、脱調と判断して駆動周波数を降下させるか又は通電を停止することを特徴とするブラシレスモータ装置。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブラシレスモータ装置において、
前記駆動装置は、前記ブラシレスモータを駆動において出力電流が所定の値を越えた場合、該出力電流と駆動周波数の積が一定になるように該駆動周波数を制御する機能を具備することを特徴とするブラシレスモータ装置。