JP7237198B2 - モータ駆動装置、電気掃除機及び手乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、単相モータを駆動するモータ駆動装置、並びにそれを備えた電気掃除機及び手乾燥機に関する。

従来、単相モータを駆動するインバータにおいて、インバータから単相モータに流れるモータ電流を検出するためにインバータの２つのレグの各下側スイッチング素子同士の低電位側の接続点と直流電源の負極側端子との間に、電流検出手段であるシャント抵抗を設ける構成が開示されている。この構成は、「１シャント方式」と呼ばれる構成である。

特開２０１７－２００４３３号公報

上記特許文献１では、電流に閾値を設けて単相モータへの通電を切り替えている。しかしながら、この方法では、モータ誘起電圧が大きい区間において、モータ電流を時間で微分した電流変化率（ｄＩ／ｄｔ）が大きい場合には、単相モータの軸出力の変動が大きくなる。これにより、振動及び騒音が増大し、使用者に不快感を与えるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、振動及び騒音を抑制して、使用者に与える不快感を低減することができるモータ駆動装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るモータ駆動装置は、インバータ及び電流検出器を備える。インバータは、上アームの第１のスイッチング素子と下アームの第２のスイッチング素子とが直列に接続された第１のレグと、上アームの第３のスイッチング素子と下アームの第４のスイッチング素子とが直列に接続された第２のレグとを備える。第１のレグ及び第２のレグは、直流電源に並列に接続される。インバータは、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して単相モータに供給する。電流検出器は、インバータと直流電源との間の経路に配置される。モータ駆動装置は、電流検出器によって検出される物理量の波形が複数のパルスからなるパルス列となるように第１から第４のスイッチング素子の導通を制御する第１の制御を実施する。第１の制御によって、単相モータに流れるモータ電流の極性が同一である期間における個々のパルスの頂部区間における電流変化率は、一度減少した後に増加する傾向を示す。

本発明に係るモータ駆動装置によれば、振動及び騒音を抑制して、使用者に与える不快感を低減することができるという効果を奏する。

実施の形態に係るモータ駆動装置を含むモータ駆動システムの構成図 図１に示されるインバータの回路図 図１に示される制御部の機能部位のうちのパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）信号を生成する機能部位を示すブロック図 図３に示されるキャリア比較部の一例を示すブロック図 図４に示されるキャリア比較部における要部の波形例を示すタイムチャート 図４に示されるキャリア比較部へ入力される進角位相を算出するための機能構成を示すブロック図 実施の形態における進角位相の算出方法の一例を示す図 図４に示される電圧指令と進角位相との関係の説明に使用するタイムチャート バッテリから単相モータへ電力が供給されるときの電流経路の１つを図２に示した図 バッテリから単相モータへ電力が供給されるときの電流経路のもう１つを図２に示した図 インバータがフライホイール動作するときの電流経路の１つを図２に示した図 インバータがフライホイール動作するときの電流経路のもう１つを図２に示した図 単相モータのエネルギーがバッテリに回生されるときの電流経路の１つを図２に示した図 単相モータのエネルギーがバッテリに回生されるときの電流経路のもう１つを図２に示した図 図１に示される電流検出部の構成例を示す図 実施の形態における制御の要点の説明に使用する数種の波形例を示す図 実施の形態における効果の説明に使用する数種の波形例を示す図 実施の形態における動作の説明に使用する動作曲線を示す図 実施の形態における動作の説明に使用する単相モータの等価回路を示す図 実施の形態における制御の要点及び効果の説明に使用する数種の波形例を示す第１の図 実施の形態における制御の要点及び効果の説明に使用する数種の波形例を示す第２の図 実施の形態に係るモータ駆動装置を備えた電気掃除機の構成図 実施の形態に係るモータ駆動装置を備えた手乾燥機の構成図

以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置、電気掃除機及び手乾燥機について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、以下では、電気的な接続と物理的な接続とを区別せずに、単に「接続」と称して説明する。

実施の形態．
図１は、実施の形態に係るモータ駆動装置２を含むモータ駆動システム１の構成図である。図１に示すモータ駆動システム１は、単相モータ１２と、モータ駆動装置２と、バッテリ１０と、電圧センサ２０とを備える。

モータ駆動装置２は、単相モータ１２に交流電力を供給して単相モータ１２を駆動する。バッテリ１０は、モータ駆動装置２に直流電力を供給する直流電源である。電圧センサ２０は、バッテリ１０からモータ駆動装置２に出力される直流電圧Ｖ_ｄｃを検出する。

単相モータ１２は、不図示の電動送風機を回転させる回転電機として利用される。単相モータ１２及び当該電動送風機は、電気掃除機及び手乾燥機といった装置に搭載される。

なお、本実施の形態では電圧センサ２０が直流電圧Ｖ_ｄｃを検出しているが、電圧センサ２０の検出対象は、バッテリ１０から出力される直流電圧Ｖ_ｄｃに限定されない。電圧センサ２０の検出対象は、インバータ１１から出力される交流電圧であるインバータ出力電圧でもよい。「インバータ出力電圧」はモータ駆動装置２の出力電圧であり、後述する「モータ印加電圧」と同義である。

モータ駆動装置２は、インバータ１１と、電流検出部２２と、制御部２５と、駆動信号生成部３２とを備える。インバータ１１は、バッテリ１０から供給される直流電力を交流電力に変換して単相モータ１２に供給することで、単相モータ１２を駆動する。なお、インバータ１１は、単相インバータを想定しているが、単相モータ１２を駆動できるものであればよい。また、図１には図示しないが、バッテリ１０とインバータ１１の間に、電圧安定化のためのコンデンサを挿入してもよい。

電流検出部２２は、モータ電流Ｉｍを復元するための電流信号Ｉｍａ、及び保護信号Ｓｐｓを生成して出力する。なお、電流信号Ｉｍａについては、電流信号と記載しているが、電圧値に変換された電圧信号を用いてもよい。

制御部２５には、電圧振幅指令Ｖ*と、電圧センサ２０により検出された直流電圧Ｖ_ｄｃと、電流検出部２２により検出された電流信号Ｉｍａと、保護信号Ｓｐｓと、動作モード信号Ｓｍｓとが入力される。電圧振幅指令Ｖ*は、後述する電圧指令Ｖ_ｍの振幅値である。制御部２５は、電圧振幅指令Ｖ*及び直流電圧Ｖ_ｄｃに基づいて、ＰＷＭ信号Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４（以下、「Ｑ１～Ｑ４」と表記）を生成する。このＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４によってインバータ出力電圧が制御され、単相モータ１２に所望の電圧が印加される。また、制御部２５は、保護信号Ｓｐｓに基づいて、インバータ１１のスイッチング素子の動作を停止するＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４を生成する。このＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４によってインバータ１１は動作を停止し、単相モータ１２への電力供給は遮断される。また、制御部２５は、動作モード信号Ｓｍｓに基づいて、制御部２５の動作モードを切り替える。なお、動作モードの切替の詳細は、後述する。

駆動信号生成部３２は、制御部２５から出力されたＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４を、インバータ１１を駆動するための駆動信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に変換して、インバータ１１に出力する。

制御部２５は、プロセッサ３１、キャリア生成部３３及びメモリ３４を有する。プロセッサ３１は、上述したＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４を生成する。プロセッサ３１は、ＰＷＭ制御に関する演算処理に加え、進角制御に関する演算処理も行う。後述するキャリア比較部３８、回転速度算出部４２及び進角位相算出部４４の各機能は、プロセッサ３１によって実現される。プロセッサ３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と称されるものでもよい。

メモリ３４には、プロセッサ３１によって読みとられるプログラムが保存される。メモリ３４は、プロセッサ３１が演算処理を行う際の作業領域として使用される。メモリ３４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）といった不揮発性又は揮発性の半導体メモリが一般的である。キャリア生成部３３の構成の詳細は後述する。

単相モータ１２の一例は、ブラシレスモータである。単相モータ１２がブラシレスモータである場合、単相モータ１２のロータ１２ａには、図示しない複数個の永久磁石が周方向に配列される。これらの複数個の永久磁石は、着磁方向が周方向に交互に反転するように配置され、ロータ１２ａの複数個の磁極を形成する。単相モータ１２のステータ１２ｂには図示しない巻線が巻かれている。当該巻線には，モータ電流が流れる。なお、本実施の形態では、ロータ１２ａの磁極数は４極を想定するが、４極以外でもよい。

図２は、図１に示されるインバータ１１の回路図である。インバータ１１は、ブリッジ接続される複数のスイッチング素子５１，５２，５３，５４（以下、「５１～５４」と表記）を有する。

スイッチング素子５１，５２は、第１のレグであるレグ５Ａを構成する。レグ５Ａは、第１のスイッチング素子であるスイッチング素子５１と、第２のスイッチング素子であるスイッチング素子５２とが直列に接続された直列回路である。

スイッチング素子５３，５４は、第２のレグであるレグ５Ｂを構成する。レグ５Ｂは、第３のスイッチング素子であるスイッチング素子５３と、第４のスイッチング素子であるスイッチング素子５４とが直列に接続された直列回路である。

レグ５Ａ，５Ｂは、高電位側の直流母線１６ａと低電位側の直流母線１６ｂとの間に、互いに並列になるように接続される。これにより、レグ５Ａ，５Ｂは、バッテリ１０の両端に並列に接続される。

スイッチング素子５１，５３は、高電位側に位置し、スイッチング素子５２，５４は、低電位側に位置する。一般的に、インバータ回路では、高電位側は「上アーム」と称され、低電位側は「下アーム」と称される。よって、レグ５Ａのスイッチング素子５１を「上アームの第１のスイッチング素子」と呼び、レグ５Ａのスイッチング素子５２を「下アームの第２のスイッチング素子」と呼ぶ場合がある。同様に、レグ５Ｂのスイッチング素子５３を「上アームの第３のスイッチング素子」と呼び、レグ５Ｂのスイッチング素子５４を「下アームの第４のスイッチング素子」と呼ぶ場合がある。

スイッチング素子５１とスイッチング素子５２との接続点６Ａと、スイッチング素子５３とスイッチング素子５４との接続点６Ｂとは、ブリッジ回路における交流端を構成する。接続点６Ａと接続点６Ｂとの間には、単相モータ１２が接続される。

スイッチング素子５１～５４のそれぞれには、金属酸化膜半導体電界効果型トランジスタであるＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が使用される。ＭＯＳＦＥＴは、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の一例である。

スイッチング素子５１には、スイッチング素子５１のドレインとソースとの間に並列接続されるボディダイオード５１ａが形成される。スイッチング素子５２には、スイッチング素子５２のドレインとソースとの間に並列接続されるボディダイオード５２ａが形成される。スイッチング素子５３には、スイッチング素子５３のドレインとソースとの間に並列接続されるボディダイオード５３ａが形成される。スイッチング素子５４には、スイッチング素子５４のドレインとソースとの間に並列接続されるボディダイオード５４ａが形成される。複数のボディダイオード５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａのそれぞれは、ＭＯＳＦＥＴの内部に形成される寄生ダイオードであり、還流ダイオードとして使用される。なお、別途の環流ダイオードを接続してもよい。また、ＭＯＳＦＥＴに代えて絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＩＧＢＴ）を用いてもよい。

スイッチング素子５１～５４は、シリコン系材料により形成されたＭＯＳＦＥＴに限定されず、炭化珪素、窒化ガリウム、酸化ガリウム又はダイヤモンドといったワイドバンドギャップ（Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ Ｇａｐ：ＷＢＧ）半導体により形成されたＭＯＳＦＥＴでもよい。

一般的にＷＢＧ半導体はシリコン半導体に比べて耐電圧及び耐熱性が高い。そのため、複数のスイッチング素子５１～５４にＷＢＧ半導体を用いることにより、スイッチング素子の耐電圧性及び許容電流密度が高くなり、スイッチング素子を組み込んだ半導体モジュールを小型化できる。また、ＷＢＧ半導体は、耐熱性も高いため、半導体モジュールで発生した熱を放熱するための放熱部の小型化が可能であり、また半導体モジュールで発生した熱を放熱する放熱構造の簡素化が可能である。

また、図２において、低電位側の直流母線１６ｂには、シャント抵抗５５が挿入されている。シャント抵抗５５は、インバータ１１と、図２では図示しないバッテリ１０との間の経路に配置される。シャント抵抗５５は、インバータ１１とバッテリ１０との間に流れる直流電流を検出するための検出器である。シャント抵抗５５及び電流検出部２２は、「電流検出手段」を構成する。また、シャント抵抗５５は、電流検出手段における「電流検出器」を構成する。

なお、シャント抵抗５５は、インバータ１１とバッテリ１０との間に流れる直流電流を検出できるものであればよく、図２のものに限定されない。シャント抵抗５５は、直流母線１６ａに挿入されるものであってもよい。

図３は、図１に示される制御部２５の機能部位のうちのＰＷＭ信号を生成する機能部位を示すブロック図である。

図３において、キャリア比較部３８には、後述する電圧指令Ｖ_ｍを生成するときに用いる進角制御された進角位相θ_ｖと基準位相θ_ｅとが入力される。基準位相θ_ｅは、ロータ１２ａの基準位置からの角度であるロータ機械角θ_ｍを電気角に換算した位相である。なお、本実施の形態に係るモータ駆動装置は、位置センサからの位置センサ信号を用いない、いわゆる位置センサレス駆動の構成である。このため、ロータ機械角θ_ｍ及び基準位相θ_ｅは、演算によって推定される。また、ここで言う「進角位相」とは、電圧指令の「進み角」である「進角」を位相で表したものである。更に、ここで言う「進み角」とは、ステータ１２ｂの巻線に印加されるモータ印加電圧と、ステータ１２ｂの巻線に誘起されるモータ誘起電圧との間の位相差である。なお、モータ印加電圧がモータ誘起電圧よりも進んでいるときに「進み角」は正の値をとる。

また、キャリア比較部３８には、進角位相θ_ｖと基準位相θ_ｅとに加え、キャリア生成部３３で生成されたキャリアと、直流電圧Ｖ_ｄｃと、電圧指令Ｖ_ｍの振幅値である電圧振幅指令Ｖ*とが入力される。キャリア比較部３８は、キャリア、進角位相θ_ｖ、基準位相θ_ｅ、直流電圧Ｖ_ｄｃ及び電圧振幅指令Ｖ*に基づいて、ＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４を生成する。

図４は、図３に示されるキャリア比較部３８の一例を示すブロック図である。図４には、キャリア比較部３８及びキャリア生成部３３の詳細構成が示されている。

図４において、キャリア生成部３３には、キャリアの周波数であるキャリア周波数ｆ_Ｃ［Ｈｚ］が設定される。キャリア周波数ｆ_Ｃの矢印の先には、キャリア波形の一例として、“０”と“１”との間を上下する三角波キャリアが示される。インバータ１１のＰＷＭ制御には、同期ＰＷＭ制御と非同期ＰＷＭ制御とがある。同期ＰＷＭ制御の場合、進角位相θ_ｖにキャリアを同期させる必要がある。一方、非同期ＰＷＭ制御の場合、進角位相θ_ｖにキャリアを同期させる必要はない。

キャリア比較部３８は、図４に示されるように、絶対値演算部３８ａ、除算部３８ｂ、乗算部３８ｃ、乗算部３８ｋ、加算部３８ｍ、加算部３８ｎ、比較部３８ｇ、比較部３８ｈ、出力反転部３８ｉ及び出力反転部３８ｊを有する。

絶対値演算部３８ａでは、電圧振幅指令Ｖ*の絶対値｜Ｖ*｜が演算される。除算部３８ｂでは、絶対値｜Ｖ*｜が、電圧センサ２０で検出された直流電圧Ｖ_ｄｃによって除算される。図４の構成では、除算部３８ｂの出力が変調率となる。バッテリ１０の出力電圧であるバッテリ電圧は、電流を流し続けることにより変動する。一方、絶対値｜Ｖ*｜を直流電圧Ｖ_ｄｃで除算することにより、変調率の値を調整し、バッテリ電圧の低下によってモータ印加電圧が低下しないようにできる。

乗算部３８ｃでは、基準位相θ_ｅに進角位相θ_ｖを加えた“θ_ｅ＋θ_ｖ”の正弦値が演算される。演算された“θ_ｅ＋θ_ｖ”の正弦値は、除算部３８ｂの出力である変調率に乗算される。乗算部３８ｋでは、乗算部３８ｃの出力である電圧指令Ｖ_ｍに“－１”が乗算される。加算部３８ｍでは、乗算部３８ｃの出力である電圧指令Ｖ_ｍに“１”が加算される。加算部３８ｎでは、乗算部３８ｋの出力、即ち電圧指令Ｖ_ｍの反転出力に“１”が加算される。加算部３８ｍの出力は、複数のスイッチング素子５１～５４のうち、上アームの２つのスイッチング素子５１，５３を駆動するための第１電圧指令Ｖ_ｍ１として比較部３８ｇに入力される。加算部３８ｎの出力は、下アームの２つのスイッチング素子５２，５４を駆動するための第２電圧指令Ｖ_ｍ２として比較部３８ｈに入力される。

比較部３８ｇでは、第１電圧指令Ｖ_ｍ１と、キャリアの振幅とが比較される。比較部３８ｇの出力を反転した出力反転部３８ｉの出力は、スイッチング素子５１へのＰＷＭ信号Ｑ１となり、比較部３８ｇの出力は、スイッチング素子５２へのＰＷＭ信号Ｑ２となる。同様に、比較部３８ｈでは、第２電圧指令Ｖ_ｍ２と、キャリアの振幅とが比較される。比較部３８ｈの出力を反転した出力反転部３８ｊの出力は、スイッチング素子５３へのＰＷＭ信号Ｑ３となり、比較部３８ｈの出力は、スイッチング素子５４へのＰＷＭ信号Ｑ４となる。出力反転部３８ｉにより、スイッチング素子５１とスイッチング素子５２とが同時にオンされることはなく、出力反転部３８ｊにより、スイッチング素子５３とスイッチング素子５４とが同時にオンされることはない。

図５は、図４に示されるキャリア比較部３８における要部の波形例を示すタイムチャートである。図５には、加算部３８ｍから出力される第１電圧指令Ｖ_ｍ１の波形と、加算部３８ｎから出力される第２電圧指令Ｖ_ｍ２の波形と、ＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４の波形と、インバータ出力電圧の波形とが示されている。なお、図５では、便宜的に、キャリアのピーク値よりも振幅値が大きくなる第１電圧指令Ｖ_ｍ１の波形部分と、キャリアのピーク値よりも振幅値が大きくなる第２電圧指令Ｖ_ｍ２の波形部分は、フラットな直線で表されている。

ＰＷＭ信号Ｑ１は、第１電圧指令Ｖ_ｍ１がキャリアよりも大きいときに“ロー（Ｌｏｗ）”となり、第１電圧指令Ｖ_ｍ１がキャリアよりも小さいときに“ハイ（Ｈｉｇｈ）”となる。ＰＷＭ信号Ｑ２は、ＰＷＭ信号Ｑ１の反転信号である。ＰＷＭ信号Ｑ３は、第２電圧指令Ｖ_ｍ２がキャリアよりも大きいときに“ロー（Ｌｏｗ）”となり、第２電圧指令Ｖ_ｍ２がキャリアよりも小さいときに“ハイ（Ｈｉｇｈ）”となる。ＰＷＭ信号Ｑ４は、ＰＷＭ信号Ｑ３の反転信号である。このように、図４に示される回路は、“ローアクティブ（Ｌｏｗ Ａｃｔｉｖｅ）”で構成されているが、それぞれの信号が逆の値となる“ハイアクティブ（Ｈｉｇｈ Ａｃｔｉｖｅ）”で構成されていてもよい。

インバータ出力電圧の波形は、図５に示されるように、ＰＷＭ信号Ｑ１とＰＷＭ信号Ｑ４との差電圧による電圧パルスと、ＰＷＭ信号Ｑ３とＰＷＭ信号Ｑ２との差電圧による電圧パルスとが表れる。これらの電圧パルスが、モータ印加電圧として、単相モータ１２に印加される。

図５に示される波形では、電圧指令Ｖ_ｍの１周期Ｔのうちの一方の半周期では、スイッチング素子５１，５２のスイッチング動作が休止し、電圧指令Ｖ_ｍの１周期Ｔのうちの他方の半周期では、スイッチング素子５３，５４のスイッチング動作が休止している。

また、図５に示される波形では、電圧指令Ｖ_ｍの１周期Ｔのうちの一方の半周期では、スイッチング素子５２は常時オン状態となるように制御され、電圧指令Ｖ_ｍの１周期Ｔのうちの他方の半周期では、スイッチング素子５４は常時オン状態となるように制御される。なお、図５は一例であり、一方の半周期では、スイッチング素子５１が常時オン状態となるように制御され、他方の半周期では、スイッチング素子５３が常時オン状態となるように制御される場合も有り得る。即ち、図５に示される波形には、電圧指令Ｖ_ｍの半周期において、スイッチング素子５１～５４のうちの少なくとも１つがオン状態となるように制御されるという特徴がある。

ＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４を生成する際に使用する変調方式としては、バイポーラ変調と、ユニポーラ変調とが知られている。バイポーラ変調は、電圧指令Ｖ_ｍの１周期ごとに正又は負の電位で変化する電圧パルスを出力する変調方式である。ユニポーラ変調は、電圧指令Ｖ_ｍの１周期ごとに３つの電位で変化する電圧パルス、すなわち正の電位と負の電位と零の電位とに変化する電圧パルスを出力する変調方式である。図５に示されるインバータ出力電圧の波形は、ユニポーラ変調によるものである。本実施の形態のモータ駆動装置２においては、何れの変調方式を用いてもよい。なお、モータ電流波形をより正弦波に制御する必要がある用途では、バイポーラ変調よりも、高調波含有率が少ないユニポーラ変調を採用することが好ましい。

次に、本実施の形態における進角制御について、図６から図８の図面を参照して説明する。図６は、図４に示されるキャリア比較部３８へ入力される進角位相θ_ｖを算出するための機能構成を示すブロック図である。図７は、実施の形態における進角位相θ_ｖの算出方法の一例を示す図である。図８は、図４に示される電圧指令Ｖ_ｍと進角位相θ_ｖとの関係の説明に使用するタイムチャートである。

進角位相θ_ｖの算出機能は、図６に示されるように、回転速度算出部４２と、進角位相算出部４４とによって実現できる。回転速度算出部４２は、電流検出部２２によって検出された電流信号Ｉｍａに基づいて単相モータ１２の回転速度ωを算出する。また、回転速度算出部４２は、電流信号Ｉｍａに基づいて、ロータ１２ａの基準位置からの角度であるロータ機械角θ_ｍを算出すると共に、ロータ機械角θ_ｍを電気角に換算した基準位相θ_ｅを算出する。

ここで、図８の最上段部には、ロータ１２ａの位置が信号レベルで表されている。最上段部の波形において、信号が「Ｈ」から「Ｌ」に立ち下がるエッジの部分がロータ１２ａの基準位置とされており、この基準位置がロータ機械角θ_ｍの「０°」に設定されている。また、ロータ機械角θ_ｍを表す数値列の下部には、ロータ機械角θ_ｍを電気角に換算した位相である基準位相θ_ｅが示されている。進角位相算出部４４は、回転速度算出部４２が算出した回転速度ω及び基準位相θ_ｅに基づいて、進角位相θ_ｖを算出する。

図７の横軸には回転速度Ｎが示され、図７の縦軸には進角位相θ_ｖが示されている。図７に示されるように、進角位相θ_ｖは、回転速度Ｎの増加に対して進角位相θ_ｖが増加する関数を用いて決定することができる。図７の例では、１次の線形関数により進角位相θ_ｖを決定しているが、１次の線形関数に限定されない。回転速度Ｎの増加に応じて進角位相θ_ｖが同じか、もしくは大きくなる関係であれば、１次の線形関数以外の関数を用いてもよい。

図８の中段部には、「例１」及び「例２」として、２つの電圧指令Ｖ_ｍの波形例が示されている。また、図８の最下段部には、ロータ１２ａが時計方向に回転したときのロータ機械角θ_ｍが０°、４５°、９０°、１３５°及び１８０°である状態が示されている。単相モータ１２のロータ１２ａには４つの磁石が設けられ、ロータ１２ａの外周には４つのティース１２ｂ１が設けられている。ロータ１２ａが時計方向に回転した場合、電流信号Ｉｍａに基づいてロータ機械角θ_ｍが推定され、推定されたロータ機械角θ_ｍに基づいて、電気角に換算した基準位相θ_ｅが算出される。

図８の中段部において、「例１」として示される電圧指令Ｖ_ｍは、進角位相θ_ｖ＝０の場合の電圧指令である。進角位相θ_ｖ＝０の場合、基準位相θ_ｅと同相の電圧指令Ｖ_ｍが出力される。なお、このときの電圧指令Ｖ_ｍの振幅は、前述した電圧振幅指令Ｖ*に基づいて決定される。

また、図８の中段部において、「例２」として示される電圧指令Ｖ_ｍは、進角位相θ_ｖ＝π／４の場合の電圧指令である。進角位相θ_ｖ＝π／４の場合、基準位相θ_ｅから進角位相θ_ｖの成分であるπ／４進めた電圧指令Ｖ_ｍが出力される。

次に、インバータ１１の動作パターンについて、図９から図１４の図面を参照して説明する。図９は、バッテリ１０から単相モータ１２へ電力が供給されるときの電流経路の１つを図２に示した図である。図１０は、バッテリ１０から単相モータ１２へ電力が供給されるときの電流経路のもう１つを図２に示した図である。図１１は、インバータ１１がフライホイール動作するときの電流経路の１つを図２に示した図である。図１２は、インバータ１１がフライホイール動作するときの電流経路のもう１つを図２に示した図である。図１３は、単相モータ１２のエネルギーがバッテリ１０に回生されるときの電流経路の１つを図２に示した図である。図１４は、単相モータ１２のエネルギーがバッテリ１０に回生されるときの電流経路のもう１つを図２に示した図である。

まず、図９では、駆動信号Ｓ１，Ｓ４により、スイッチング素子５１，５４が導通し、スイッチング素子５１、単相モータ１２、スイッチング素子５４、シャント抵抗５５の順で電流が流れる。また、図１０では、駆動信号Ｓ２，Ｓ３により、スイッチング素子５２，５３が導通し、スイッチング素子５３、単相モータ１２、スイッチング素子５２、シャント抵抗５５の順で電流が流れる。何れの場合も、バッテリ１０から単相モータ１２への電力供給が行われる。また、何れの場合も、シャント抵抗５５に電流が流れる。

次に、図１１及び図１２について説明する。図１１及び図１２は、駆動信号Ｓ１，Ｓ３又は駆動信号Ｓ２，Ｓ４を同時にオンさせることで、還流（「フライホイール」とも言う）させるスイッチングパターンである。図１１では、駆動信号Ｓ１，Ｓ３により、スイッチング素子５１，５３が導通し、単相モータ１２から流れ出るフライホイール電流は、スイッチング素子５１及びスイッチング素子５３を経由して、単相モータ１２に戻る。また、図１２では、駆動信号Ｓ２，Ｓ４により、スイッチング素子５２，５４が導通し、単相モータ１２から流れ出るフライホイール電流は、スイッチング素子５４及びスイッチング素子５２を経由して、単相モータ１２に戻る。これらの動作において、特徴的なことは、図１１及び図１２のスイッチングパターン共に、シャント抵抗５５には電流は流れないことである。

次に、図１３及び図１４について説明する。図１３及び図１４は、何れも単相モータ１２のエネルギーがバッテリ１０に回生されるときの動作である。図１３では、駆動信号Ｓ１，Ｓ４により、スイッチング素子５１，５４が導通し、単相モータ１２から流れ出る回生電流は、スイッチング素子５１、図１３では図示しないバッテリ１０、シャント抵抗５５及びスイッチング素子５４を経由して、単相モータ１２に戻る。また、図１４では、駆動信号Ｓ２，Ｓ３により、スイッチング素子５２，５３が導通し、単相モータ１２から流れ出る回生電流は、スイッチング素子５３、図１４では図示しないバッテリ１０、シャント抵抗５５及びスイッチング素子５２を経由して、単相モータ１２に戻る。何れの場合も、シャント抵抗５５に電流が流れる。

以上の説明から明らかなように、図１１及び図１２のスイッチングパターンを除き、シャント抵抗５５に電流が流れる。つまり、図１１及び図１２に示すスイッチングパターンが発生しないように、インバータ１１を動作させることで、全ての期間においてモータ電流Ｉｍの検出が可能になることが分かる。

次に、本実施の形態における電流検出部について説明する。図１５は、図１に示される電流検出部２２の構成例を示す図である。図１５において、電流検出部２２は、増幅回路７０と、レベルシフト回路７１と、保護部７４とを備える。また、保護部７４は、比較器７４ａを備える。保護部７４は、保護信号Ｓｐｓを生成する構成部である。即ち、図１５に示される電流検出部２２には、保護機能が付加されている。

増幅回路７０は、シャント抵抗５５に流れるシャント電流Ｉｄｃによって生じるシャント抵抗５５の両端電圧を増幅する。シャント抵抗５５は、シャント抵抗５５に流れるシャント電流Ｉｄｃを検出する電流検出器である。シャント抵抗５５の出力値は、電圧値である。即ち、シャント抵抗５５は、シャント抵抗５５に流れるシャント電流Ｉｄｃに相当する物理量を検出する検出器である。シャント抵抗５５は、バッテリ１０から単相モータ１２の電流経路に配置されるため、損失及び発熱面を考慮して、微小な抵抗値であることが望ましい。そのため、シャント電流Ｉｄｃが流れた際にシャント抵抗５５の両端電圧は極めて低い値となる。そのため、図１５に示すように増幅回路７０を設けることが望ましい構成となる。

レベルシフト回路７１は、レベルシフト回路７１の出力信号がプロセッサ３１に入力可能なレベルとなるように、増幅回路７０の出力のレベルをシフトさせる。

プロセッサ３１の典型的な例は、マイコンである。マイコンは、一般的に０～５Ｖ程度の正の電圧を検出するようにできており、５Ｖまでの負電圧には対応していない。一方、図９、図１０、図１３及び図１４に示されるように、シャント抵抗５５に流れる電流の向きは変化する。その結果、電流の極性次第で、負電圧が発生する可能性がある。そのため、例えばマイコンの出力電圧の最大値が５Ｖの場合には、２．５Ｖ程度のオフセットを持たせてゼロ点とする。そして、０～２．５Ｖまでを負電圧とし、２．５Ｖ～５Ｖまでを正電圧とする。この機能を担うのが、レベルシフト回路７１である。レベルシフト回路７１を設けることにより、プロセッサ３１の図示しないＡＤ入力端子に入力することが可能となる。また、プロセッサ３１は、電圧値であるレベルシフト回路７１の出力を電流値へ換算することにより、正及び負の電流を検出することが可能となる。なお、０～２．５Ｖまでを正電圧、２．５Ｖ～５Ｖまでを負電圧として、プロセッサ３１で正負反転の処理を行ってもよい。

保護部７４は、増幅回路７０によって増幅された増幅信号に基づいて、保護信号Ｓｐｓを生成して出力する。具体的に、保護部７４は、比較器７４ａによって、増幅回路７０から出力される増幅信号のレベルを保護閾値Ｖｔｈと比較し、増幅信号のレベルが保護閾値Ｖｔｈよりも大きければ、保護信号Ｓｐｓを生成する。保護信号Ｓｐｓは、プロセッサ３１に入力される。プロセッサ３１は、保護信号Ｓｐｓを受信すると、インバータ１１を保護するため、インバータ１１の各スイッチング素子を駆動するための各ＰＷＭ信号の生成を停止する。

次に、実施の形態における制御の要点、動作及び効果について説明する。図１６は、実施の形態における制御の要点の説明に使用する数種の波形例を示す図である。

図１６の上段部には、モータ電流Ｉｍの１周期分の波形が示されている。モータ電流Ｉｍは、電気半周期ごとに電流が流れる方向が反転している。即ち、電気半周期は、モータ電流Ｉｍが転流してから次に転流するまでの期間である。電気半周期は、「モータ電流の極性が同一である期間」と言い替えてもよい。電気半周期ごとのモータ電流Ｉｍは、インバータ１１の各スイッチング素子の導通を小刻みに制御することで維持される。

図１６の中段部には、上段部に示すモータ電流Ｉｍが流れるときのシャント電流Ｉｄｃの波形が示されている。前述したように、図１１及び図１２のスイッチングパターンでは、シャント抵抗５５に電流が流れない。このため、シャント電流Ｉｄｃの波形は、図１６に示すような、パルス状の波形が並ぶパルス列となる。ここで、モータ電流Ｉｍが立ち上がる部分、及び立ち下がる部分に見られる三角波もパルスに含める。そして、各パルスが立ち上がってから立ち下がるまでの区間を各パルスの「頂部区間」と定義する。

図１６の下段部には、中段部に示すシャント電流Ｉｄｃを時間で微分した電流変化率ｄＩ／ｄｔの波形が示されている。なお、電流変化率ｄＩ／ｄｔの値は、シャント電流Ｉｄｃの各パルスにおいて、頂部区間が始まる開始点と頂部区間が終わる終了点との間を、便宜的に直線で近似することで算出した代表値である。

図１６の下段部に示す電流変化率ｄＩ／ｄｔの特徴的なところは、個々のパルスの頂部区間における電流変化率ｄＩ／ｄｔの値が、一度減少した後に増加する傾向を示すことにある。この傾向は、モータ電流Ｉｍの電気半周期ごとに繰り返される。

図１７は、実施の形態における効果の説明に使用する数種の波形例を示す図である。図１７の上段部には、モータ印加電圧Ｖｉｎの波形が示されている。図１７の中上段部には、上段部に示すモータ印加電圧Ｖｉｎが単相モータ１２に印加されるときのモータ電流Ｉｍの波形が示されている。図１７の中段部には、中上段部に示すモータ電流Ｉｍが流れるときのシャント電流Ｉｄｃの波形が示されている。図１７の中下段部には、上段部に示すモータ印加電圧Ｖｉｎが単相モータ１２に印加されるときに単相モータ１２に誘起されるモータ誘起電圧Ｅｍの波形が示されている。図１７の下段部には、モータ軸出力の波形が示されている。モータ軸出力は、モータ誘起電圧Ｅｍとモータ電流Ｉｍとの積である“Ｅｍ×Ｉｍ”の波形を表している。

前述したように、モータ軸出力は“Ｅｍ×Ｉｍ”で表される。このため、モータ軸出力の変動を小さくするためには、モータ誘起電圧Ｅｍのピーク値付近におけるモータ電流Ｉｍの変動を小さくすればよい。ここで、本実施の形態では、図１６の下段部に示すように、電流変化率ｄＩ／ｄｔが、一度減少した後に増加する傾向を示すようにインバータ１１の各スイッチング素子を制御している。電流変化率ｄＩ／ｄｔの値とモータ電流Ｉｍの変動とは等価の関係にある。また、電流変化率ｄＩ／ｄｔが一度減少した後に増加する傾向を示すことは、モータ誘起電圧Ｅｍのピーク値付近におけるモータ電流Ｉｍの変動を小さくすることと等価である。このため、本実施の形態の制御を行えば、モータ誘起電圧Ｅｍのピーク値付近におけるモータ電流Ｉｍの変動を小さくできるので、モータ軸出力の変動を小さくすることが可能となる。

図１８は、実施の形態における動作の説明に使用する動作曲線を示す図である。横軸は時間、縦軸は回転速度Ｎを表している。後述する電気掃除機、手乾燥機などの応用製品では、図１８に示すように、起動後に回転速度Ｎを増加させる加速区間と、増加させた回転速度Ｎを維持する定常区間とを有する動作曲線に従って動作させることが一般的である。

図１９は、実施の形態における動作の説明に使用する単相モータ１２の等価回路を示す図である。図１９の等価回路において、Ｖｉｎはモータ印加電圧、Ｅｍはモータ誘起電圧、Ｒは単相モータ１２のステータ巻線の抵抗、Ｌはステータ巻線のインダクタンスである。このとき、等価回路に流れる電流Ｉは、次式で表される。

Ｉ＝（Ｖｉｎ－Ｅｍ）／（Ｒ＋ｓＬ） …（１）

上記（１）式において、ｓはラプラス演算子である。上記（１）式に示される電流Ｉは、モータ電流Ｉｍに対応する。

図２０は、実施の形態における制御の要点及び効果の説明に使用する数種の波形例を示す第１の図である。図２１は、実施の形態における制御の要点及び効果の説明に使用する数種の波形例を示す第２の図である。図２０及び図２１のそれぞれには、上段側から順に、モータ印加電圧Ｖｉｎ、モータ誘起電圧Ｅｍ、モータ電流Ｉｍ、電流変化率ｄＩ／ｄｔ及びモータ軸出力の波形が示されている。なお、これらの各図では、基本波の成分のみが示されている。

起動時及び起動直後の低速回転域では、回転速度が低いため、インダクタンスＬの影響が小さい。このため、モータ誘起電圧Ｅｍとモータ電流Ｉｍとの間の位相差が小さくなる。図２０には、モータ誘起電圧Ｅｍとモータ電流Ｉｍとの間の位相差が比較的に小さい場合の例が示されている。図２０の軸出力の波形に着目すると、位相差に対応する部分は軸出力の値が負になっている。軸出力の値が正の部分が、有効な軸出力となる。このため、図２０の例は、有効な軸出力が大きくなっている。

一方、起動後の加速中においては、回転速度Ｎの上昇に従ってインダクタンスＬの影響が大きくなり、モータ誘起電圧Ｅｍとモータ電流Ｉｍとの間の位相差が大きくなる。図２１には、モータ誘起電圧Ｅｍとモータ電流Ｉｍとの間の位相差が図２０よりも大きい場合の例が示されている。位相差に対応する部分は軸出力の値が負となるので、図２１の例は、有効な軸出力が小さくなっている。

従って、シャント電流Ｉｄｃのパルスの頂部区間における電流変化率ｄＩ／ｄｔの値を、減少した後に増加するように制御する際には、モータ誘起電圧Ｅｍとモータ電流Ｉｍとの間の位相差が小さくなるように、モータ印加電圧Ｖｉｎ、即ちインバータ出力電圧を制御することが肝要である。このようにすれば、回転速度の上昇に従って増大するインダクタンスの影響を相殺できるので、高速回転域で不足しがちな、モータ軸出力の確保に有効である。

以上説明したように、実施の形態に係るモータ駆動装置によれば、制御部は、電流検出器によって検出される物理量の波形が複数のパルスからなるパルス列となるように第１から第４のスイッチング素子の導通を制御する第１の制御を実施する。この第１の制御によって、単相モータに流れるモータ電流の極性が同一である期間における個々のパルスの頂部区間における電流変化率は、一度減少した後に増加する傾向を示すように制御される。これにより、単相モータの軸出力の変動を小さくできるので、振動及び騒音を抑制することができ、使用者に与える不快感を低減することができる。

上記第１の制御は、単相モータを加速動作させる動作区間の少なくとも一部において実施することができる。単相モータを加速動作させる区間では、単相モータの軸出力の変動が大きくなる。このため、単相モータを加速動作させる区間において、第１の制御を実施すれば、軸出力の変動を小さくできるので、振動及び騒音の抑制に有効である。

なお、上記第１の制御を実施する際には、単相モータに発生するモータ誘起電圧とモータ電流との間の位相差が小さくなるようにインバータの出力電圧を制御することが好ましい。このように制御すれば、有効な軸出力を得ることができる。これにより、定常回転速度までの時間の短縮化を図りつつ、振動及び騒音の抑制が可能となる。

次に、実施の形態に係るモータ駆動装置の適用例について説明する。図２２は、実施の形態に係るモータ駆動装置２を備えた電気掃除機６１の構成図である。電気掃除機６１は、図１に示されるバッテリ１０と、図１に示されるモータ駆動装置２と、図１に示される単相モータ１２により駆動される電動送風機６４と、集塵室６５と、センサ６８と、吸込口体６３と、延長管６２と、操作部６６とを備える。

電気掃除機６１を使用するユーザは、操作部６６を持ち、電気掃除機６１を操作する。電気掃除機６１のモータ駆動装置２は、バッテリ１０を電源として電動送風機６４を駆動する。電動送風機６４が駆動されることにより、吸込口体６３からごみの吸込みが行われる。吸込まれたごみは、延長管６２を介して集塵室６５へ集められる。

電気掃除機６１は、単相モータ１２の回転速度が０［ｒｐｍ］から１０万［ｒｐｍ］を超えて変動する製品である。このような単相モータ１２が高速回転する製品を駆動する際には、高いキャリア周波数が必要となるため従来の電流検出方式ではＡ／Ｄ変換タイミングを調整することが難しく、スイッチング時間も短くなり検出がより困難となるため、前述した実施の形態に係る制御手法が好適である。

また、単相モータ１２に電圧指令に基づく電圧を出力する際、制御部２５は、電圧指令の周期のうちの一方の半周期では、上アームの第１のスイッチング素子と下アームの第２のスイッチング素子とのスイッチング動作を休止させ、電圧指令の周期のうちの他方の半周期では、上アームの第３のスイッチング素子と下アームの第４のスイッチング素子とのスイッチング動作を休止させる。これにより、スイッチング損失の増加が抑制され、効率のよい電気掃除機６１を実現することができる。

また、実施の形態に係る電気掃除機６１は、前述した放熱部品の簡素化により小型化及び軽量化することができる。更に、電気掃除機６１は、電流を検出する電流センサが必要なく、高速なアナログディジタル変換器も必要ないので、設計コスト及び製造コストの増加が抑制された電気掃除機６１を実現することができる。

図２３は、実施の形態に係るモータ駆動装置２を備えた手乾燥機９０の構成図である。手乾燥機９０は、モータ駆動装置２と、ケーシング９１と、手検知センサ９２と、水受け部９３と、ドレン容器９４と、カバー９６と、センサ９７と、吸気口９８と、電動送風機９５とを備える。ここで、センサ９７は、ジャイロセンサ及び人感センサの何れかである。手乾燥機９０では、水受け部９３の上部にある手挿入部９９に手が挿入されることにより、電動送風機９５による送風で水が吹き飛ばされ、吹き飛ばされた水は、水受け部９３で集められた後、ドレン容器９４に溜められる。

手乾燥機９０は、図２２に示す電気掃除機６１と同様に、モータ回転数が０［ｒｐｍ］から１０万［ｒｐｍ］を超えて変動する製品である。このため、手乾燥機９０においても、前述した実施の形態に係る制御手法が好適であり、電気掃除機６１と同様な効果を得ることができる。

また、電気掃除機６１及び手乾燥機９０は、快適性及び設置制約の関係から小型化及び高出力化が求められている。小型化及び高出力化のためには、バッテリ１０からインバータ１１に供給されるバッテリ電流を増加させる必要がある。一方、バッテリ電流の増加により、バッテリ１０の内部のインピーダンスによる発熱が課題となる。このため、バッテリ１０の内部のインピーダンスは、小さいものがより好まれる。また、バッテリ電流の増加によりモータ電流Ｉｍも増加する。このため、従来の方式では軸出力の変動が大きくなる。以上より、バッテリ１０の内部のインピーダンスがより小さいものほど、本実施の形態の効果を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態では、電気掃除機６１及び手乾燥機９０にモータ駆動装置２を適用した構成例を説明したが、この例に限定されない。モータ駆動装置２は、広くモータが搭載された電気機器に適用することができる。モータが搭載された電気機器の例は、焼却炉、粉砕機、乾燥機、集塵機、印刷機械、クリーニング機械、製菓機械、製茶機械、木工機械、プラスチック押出機、ダンボール機械、包装機械、熱風発生機、ＯＡ機器、及び電動送風機である。電動送風機は、物体輸送用、吸塵用、又は一般送排風用の送風手段である。

また、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

例えば図４及び図５では、キャリアとの比較でＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４を生成しているが、この手法に限定されない。ＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４の生成を時間管理とし、プロセッサ３１による演算処理によって、ＰＷＭ信号Ｑ１～Ｑ４を生成してもよい。

１ モータ駆動システム、２ モータ駆動装置、５Ａ，５Ｂ レグ、６Ａ，６Ｂ 接続点、１０ バッテリ、１１ インバータ、１２ 単相モータ、１２ａ ロータ、１２ｂ ステータ、１２ｂ１ ティース、１６ａ，１６ｂ 直流母線、２０ 電圧センサ、２２ 電流検出部、２５ 制御部、３１ プロセッサ、３２ 駆動信号生成部、３３ キャリア生成部、３４ メモリ、３８ キャリア比較部、３８ａ 絶対値演算部、３８ｂ 除算部、３８ｃ，３８ｋ 乗算部、３８ｇ，３８ｈ 比較部、３８ｉ，３８ｊ 出力反転部、３８ｍ，３８ｎ 加算部、４２ 回転速度算出部、４４ 進角位相算出部、５１，５２，５３，５４ スイッチング素子、５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ ボディダイオード、５５ シャント抵抗、６１ 電気掃除機、６２ 延長管、６３ 吸込口体、６４ 電動送風機、６５ 集塵室、６６ 操作部、６８ センサ、７０ 増幅回路、７１ レベルシフト回路、７４ 保護部、７４ａ 比較器、９０ 手乾燥機、９１ ケーシング、９２ 手検知センサ、９３ 水受け部、９４ ドレン容器、９５ 電動送風機、９６ カバー、９７ センサ、９８ 吸気口、９９ 手挿入部。

Claims (6)

1. 上アームの第１のスイッチング素子と下アームの第２のスイッチング素子とが直列に接続された第１のレグと、上アームの第３のスイッチング素子と下アームの第４のスイッチング素子とが直列に接続された第２のレグとを備え、前記第１のレグと前記第２のレグとが直流電源に並列に接続され、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して単相モータに供給するインバータと、
   前記インバータと前記直流電源との間の経路に配置される電流検出器と、
   を備え、
   前記電流検出器によって検出される物理量の波形が複数のパルスからなるパルス列となるように前記第１から第４のスイッチング素子の導通を制御する第１の制御を実施し、
   前記第１の制御は、前記単相モータを加速動作させる動作区間の少なくとも一部において実施され、
   前記第１の制御によって、前記単相モータに流れるモータ電流の極性が同一である期間における個々の前記パルスの頂部区間における電流変化率は、一度減少した後に増加する傾向を示す
   モータ駆動装置。
2. 前記第１の制御を実施する際には、前記単相モータに発生する誘起電圧と前記モータ電流との間の位相差が小さくなるように前記インバータの出力電圧が制御される
   請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記第１から第４のスイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体で形成されている
   請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム又はダイヤモンドである
   請求項３に記載のモータ駆動装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載のモータ駆動装置を備えた電気掃除機。
6. 請求項１から４の何れか１項に記載のモータ駆動装置を備えた手乾燥機。

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