JPH07274580A - インバータ装置の異常検出装置及び保護装置並びにエアコンデショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ装置におけるスイッチング回路の
スイッチング素子の短絡異常を速やかに検出し、モータ
の保護を図る。 【構成】 位置信号回路１７は、ブラシレスモータ１５
の巻線１５ｕ乃至１５ｗの端子電圧Ｖｖ乃至Ｖｗと基準
電圧発生回路１６の基準電圧Ｖｏとを比較し、比較結果
として基本波信号Ｖｕ´乃至Ｖｗ´を出力する。波形合
成回路２１は、この基本波信号Ｖｕ´乃至Ｖｗ´に基づ
いて三相ブリッジ回路４０のトランジスタをオンオフさ
せるための通電信号Ｕｐ乃至Ｗｎを得る。短絡異常検出
回路４７は、通電信号Ｕｐ乃至Ｗｎと基本波信号Ｖｕ´
乃至Ｖｗ´とを照合することによって、三相ブリッジ回
路４０のトランジスタの短絡異常を判定する。そして、
短絡異常検出回路４７が短絡異常を検出したときには、
三相ブリッジ回路４０のトランジスタがオフされ及びこ
れらのトランジスタに並列に接続されたフリーホイール
ダイオードが無効化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数相の巻線を有する
モータの各巻線をロータの所定の回転位置に対応する転
流タイミングで順次通電するためのスイッチング回路を
有するインバータ装置の異常検出装置及び保護装置並び
にこれらのいずれかを搭載したエアコンデショナに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、エアコンデショナにおいて、コン
プレッサの能力可変や電力消費量の節約のために直流モ
ータの一種であるブラシレスモータを採用し、これをイ
ンバータ装置によって駆動することが行なわれている。
ブラシレスモータの場合には、通常、巻線の通電相を決
定するために永久磁石形ロータの回転位置信号を必要と
するが、モータの使用環境によっては位置センサを配置
することが困難な場合がある。このため、本願発明者等
は、モータの巻線の誘起電圧を検出してこれを電気的に
処理することにより回転位置信号を得る技術を開発し、
これを特願昭６２−１６２６５４号として出願した。

【０００３】以下、この出願の発明がパルス幅変調（以
下、単にＰＷＭ）方式で実施される場合を例にし、これ
を従来技術として図１２乃至図１７を参照して説明す
る。◎図１２に示されたインバータ装置において、交流
電源１に接続される直流電源回路２は、全波整流回路
３，リアクトル４ａ及び平滑用コンデンサ４ｂからな
り、その正及び負端子は、負端子側に電流検出抵抗３１
を介して、正側直流電源線５及び負側直流電源線６に接
続されている。この正側直流電源線５及び負側直流電源
線６間には、スイッチング回路としてスイッチング素子
例えばスイッチング用トランジスタ７乃至１２からなる
三相ブリッジ回路１３が接続され、その出力端子１４
ｕ，１４ｖ，１４ｗにモータたるブラシレスモータ１５
の複数相例えば三相の各巻線１５ｕ，１５ｖ，１５ｗが
接続される。

【０００４】この三相ブリッジ回路１３において、正側
直流電源線５と出力端子１４ｕ，１４ｖ，１４ｗとの間
に接続された３個のトランジスタ７，９，１１は正側ス
イッチング素子に対応し、負側直流電源線６と出力端子
１４ｕ，１４ｖ，１４ｗとの間に接続された３個のトラ
ンジスタ８，１０，１２は負側スイッチング素子に対応
し、これら各トランジスタ７乃至１２が所定の順序でオ
ンオフ制御されると、ブラシレスモータ１５は、その各
巻線１５ｕ乃至１５ｗが１２０度（電気角、以下同様）
の位相差をもって順次繰り返し通電されることにより回
転駆動される。この場合、１つのトランジスタは、１２
０度オン、２４０度オフのオンオフ周期で制御され、且
つ、オン周期では、図１４に示すＰＷＭ信号Ｐ１によっ
てデューティの制御がなされるので、ブラシレスモータ
１５の各巻線１５ｕ，１５ｖ，１５ｗの端子電圧Ｖｕ，
Ｖｖ，Ｖｗは図１４に示す波形になる。

【０００５】図１３は、ＰＷＭ制御を伴わない場合の巻
線１５ｕの端子電圧Ｖｕ及び巻線電流Ｉｕの波形を示
す。この波形において、約６０度（期間Ｔａ）の区間に
わたる傾斜部分は巻線の誘起電圧、又、細長い正負パル
スは三相ブリッジ回路１３の各トランジスタ７乃至１２
と並列に接続されたフリーホイールダイオードＤ１乃至
Ｄ６によるパルス電圧、又、Ｖｏは直流電源線５，６間
に接続された抵抗分圧回路からなる基準電圧発生回路１
６によって形成された基準電圧である。この図１３か
ら、転流タイミングは誘起電圧と基準電圧Ｖｏとがクロ
スする時点から約３０度遅れていることが理解される。

【０００６】前記端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは、比較手
段たる位置信号回路１７に設けられたコンパレータ１８
乃至２０によって前記基準電圧Ｖｏと比較されることに
よって、図１４に示すような、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖ
ｗの１８０度区間認識用の基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´，
Ｖｗ´に変換される。更に、これらの基本波信号Ｖｕ
´，Ｖｖ´，Ｖｗ´は、通電信号形成手段たる波形合成
回路２１に与えられ、ここでＰＷＭ信号Ｐ１との照合に
より正パルス成分のみから、時間幅１８０度の連続方形
波からなり、且つ、互いに１２０度の位相差を有する回
転位置信号Ｕａ，Ｖａ，Ｗａに変換される。即ち、波形
合成回路２１は、位置信号回路１７とともに、回転位置
情報たる回転位置信号Ｕａ，Ｖａ，Ｗａを得る位置信号
手段としての機能も有する。

【０００７】更に、この波形合成回路２１内では、これ
に保有された第１乃至第３のタイマー機能のうち、第１
のタイマー機能によって、前記３つの回転位置信号Ｕ
ａ，Ｖａ，Ｗａから時間幅Ｔｘが各々６０度をもつ６個
の第１の位相区分パターンＸ１乃至Ｘ６を形成し、第２
のタイマー機能によって、第１の各位相区分パターンＸ
１乃至Ｘ６の終点を起点とする時間幅が各々３０度（Ｔ
ｘ／２）をもつ６個の第２の位相区分パターンＹ１乃至
Ｙ６を形成し、更に、第３のタイマー機能によって、第
２の位相区分パターンＹ１乃至Ｙ６の終点を起点とする
時間幅が各１５度（Ｔｘ／４）をもつ６個の第３の位相
区分パターンＺ１乃至Ｚ６を形成する。そして、波形合
成回路２１は、最終的に上記のような第１及び第２の位
相区分パターンＸ１乃至Ｘ６及びＹ１乃至Ｙ６から、図
１４に示すように、通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，
Ｗｐ，Ｗｎを合成する。これらの通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，
Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎの位相パターンは三相ブリッジ
回路１３のトランジスタ７乃至１２に要求された転流タ
イミングパターンに一致する。

【０００８】一方、速度制御回路２２は、速度指令信号
Ｓｃと波形合成回路２１からブラシレスモータ１５の回
転速度検出信号として与えられた通電信号Ｗｎとから速
度偏差を判定し、その速度偏差に対応した速度偏差信号
Ｓｄを出力して、これをパルス幅変調回路２３に与え
る。このパルス幅変調回路２３は、ＰＷＭ信号Ｐ１のデ
ューティを速度偏差信号Ｓｄの大きさに応じるように制
御する。

【０００９】なお、パルス幅変調回路２３からのＰＷＭ
信号Ｐ１は、波形合成回路２１に与えられるようになっ
ていて、波形合成時のイネーブル信号として作用するよ
うになっている。

【００１０】又、電流検出抵抗３１の電流検出信号Ｓ１
は、過電流保護回路３２に与えられるようになってい
る。この過電流保護回路３２は、常には出力信号Ｅ１を
ハイレベルＨとしており、電流検出信号Ｓ１が保護電流
値以上となる出力信号Ｅ１をロウレベルＬとするように
なっている。そして、過電流保護回路３２からの出力信
号Ｅ１及び波形合成回路２１からの通電信号Ｕｐ，Ｕ
ｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎはゲート回路３３を構成す
るアンド回路３４，３５，３６，３７，３８，３９の入
力端子に与えられ、更に、パルス幅変調回路２３からの
ＰＷＭ信号Ｐ１はアンド回路３４，３５，３６，３７，
３８，３９の入力端子に与えられるようになっている。
従って、過電流保護回路３２が過電流を検出したときに
は、出力信号Ｅ１がロウレベルＬとなって通電信号Ｕｐ
乃至Ｗｎはアンド回路３４乃至３９によって遮断（停
止）される。

【００１１】さて、過電流保護回路３２の出力信号Ｅ１
がハイレベルＨのときには、デューティ制御されたＰＷ
Ｍ信号Ｐ１は、アンド回路３４，３６，３８及び３５，
３７，３９によって通電信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐ及びＵ
ｎ，Ｖｎ，Ｗｎと合成、即ち、論理積をとられた後に、
駆動回路２４のフォトカプラ等の駆動部２５，２７，２
９及び２６，２８，３０を介して三相ブリッジ回路１３
の正側トランジスタ７，９，１１及び負側トランジスタ
８，１０，１２のベースに入力信号たるベース信号とし
て供給されて、これらがＰＷＭモードでオンオフ制御さ
れ、これによって、ブラシレスモータ１５が駆動を継続
するとともにデューティ制御によりその回転速度制御が
なされる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、三相ブリッジ回路１３に金属片が侵入した場合、
トランジスタ７乃至１２のいずれかが熱破壊した場合或
いは駆動回路２４の駆動部２５乃至３０のいずれかに異
常が発生した場合等において、１つ或いは複数のトラン
ジスタが短絡異常状態になると、過電流保護回路３２が
有効に作用せずに、ブラシレスモータ１５の永久磁石形
ロータに減磁を引起こす虞れがある。

【００１３】今、三相ブリッジ回路１３のトランジスタ
８が短絡異常となった場合について、図１５乃至図１７
を参照して説明する。図１５において、正常時、トラン
ジスタ８は第２のタイマー機能による第２の位相区分パ
ターンＹ４の終点から第２の位相区分パターンＹ６の終
点までオン信号（ベース信号）が与えられるので、端子
電圧Ｖｕはこの期間はロウレベル（０ボルト）となって
いる。この期間の後半においては、トランジスタ１１が
オンされるので、図１６に示すように、トランジスタ１
１，巻線１５ｗ，１５ｕ及びトランジスタ８の経路で巻
線電流Ｉｕ及びＩｗが流れ、これに応じて、電流検出抵
抗３１に直流電流Ｉｄｃが流れる。このトランジスタ８
のオン期間中に、例えば熱破壊によりトランジスタ８が
短絡異常になったと想定する。

【００１４】トランジスタ８は第２の位相区分パターン
Ｙ６の終点（図１５中の時点Ａでオフ信号が与えられる
ので、正常時は、トランジスタ８はオフし（代わりにト
ランジスタ１０がオンし）、端子電圧Ｖｕはハイレベル
（＋）方向に変化するが、短絡異常時には、端子電圧Ｖ
ｕはロウレベルのままとなっている。従って、巻線電流
Ｉｕは、継続して流れ、Ｗ，Ｕ相間の誘起電圧が減少す
るにつれて増加するようになる。本来ならば、図１５中
の時点Ｂのタイミングで端子電圧Ｖｕのゼロクロスが検
出されてブラシレスモータ１５のロータの回転位置の判
定が行なわれるのであるが、Ｕ相が開放状態にはならな
いことからこの判定を行なうことはできずに、トランジ
スタ１１及び８，１０のオン状態が継続する。そして、
巻線電流の増加に応じて直流電流Ｉｄｃも増加し、これ
が保護電流値に達したとき（図１５中の時点Ｃ）に過電
流保護回路３２の出力信号Ｅ１がロウレベルＬとなり、
従って、トランジスタ７乃至１２には通電信号が与えら
れなくなって、短絡状態のトランジスタ１２を除いてト
ランジスタ７，９及び１０乃至１２がオフする。

【００１５】ところが、トランジスタ８が短絡状態（オ
ン状態）にあるために、図１７に示すように、巻線の誘
起電圧を電源として、巻線１５ｕ，トランジスタ８，フ
リーホイールダイオードＤ４，巻線１５ｖ及び１５ｕの
経路及び巻線１５ｕ，トランジスタ８，フリーホイール
ダイオ−ドＤ６，巻線１５ｗ及び１５ｕの経路で巻線電
流Ｉｕ，Ｉｖ及びＩｗが流れる。そして、この電流は誘
起電圧の大なる高速度回転時ほど大となり、ブラシレス
モータ１５に使用されている永久磁石形のロータに減磁
を引起す虞れがある。

【００１６】このように、インバータ装置の三相ブリッ
ジ回路１３のトランジスタに短絡異常が発生すると、ブ
ラシレスモータ１５が性能低下し、使用不能となる場合
もある。

【００１７】特に、ブラシレスモータ１５がエアコンデ
ショナのコンプレッサ駆動に用いられている場合には、
ブラシレスモータ１５を内蔵しているコンプレッサ全体
を交換する必要が生じる。

【００１８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、スイッチング回路のスイッチン
グ素子の短絡異常を速やかに検出することができるイン
バータ装置の異常検出装置を提供するにある。

【００１９】本発明の第２の目的は、スイッチング回路
のスイッチング素子の短絡異常を検出したときにモータ
の巻線に流れる電流を遮断することができるインバータ
装置の保護装置を提供するにある。

【００２０】本発明の第３の目的は、インバータ装置に
おけるスイッチング回路のスイッチング素子の短絡異常
時には、これを速やかに検出し、又は、モータに流れる
電流を遮断し、以て、コンプレッサの交換を必要としな
いエアコンデショナを提供するにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のインバー
タ装置の異常検出装置は、モータが有する複数相の巻線
に順次通電するための複数のスイッチング素子を有する
スイッチング回路と、前記モータのロータの回転位置情
報を得る位置信号手段と、この位置信号手段の回転位置
情報から転流タイミングを決定し、その転流タイミング
に対応する通電信号を得る通電信号形成手段と、この通
電信号形成手段からの通電信号に基づいて前記スイッチ
ング素子をオンオフ制御する駆動回路とを有するインバ
ータ装置において、前記複数相の巻線の端子電圧と基準
電圧とを比較する比較手段を設け、この比較手段の比較
結果と前記通電信号形成手段の通電信号とに基づいて前
記スイッチング回路のスイッチング素子の短絡異常を検
出する短絡異常検出手段を設ける構成に特徴を有する。

【００２２】請求項２記載のインバータ装置の異常検出
装置は、請求項１と同様のスイッチング回路，位置信号
手段，通電信号形成手段及び駆動回路を有するインバー
タ装置において、前記複数相の巻線の端子電圧と基準電
圧とを比較する比較手段を設け、この比較手段の比較結
果と前記位置信号手段の回転位置情報とに基づいて前記
スイッチング回路のスイッチング素子の短絡異常を検出
する短絡異常検出手段を設ける構成に特徴を有する。

【００２３】請求項３記載のインバータ装置の異常検出
装置は、位置信号手段を、複数相の巻線の端子電圧と基
準電圧とを比較する比較手段を有し、その比較結果に基
づいて回転位置情報を得る構成とするところに特徴を有
する。

【００２４】請求項４記載のインバータ装置の異常検出
装置は、位置信号手段を、複数相の巻線の端子電圧を積
分する積分手段を有し、その積分値に基づいて回転位置
情報を得る構成とするところに特徴を有する。

【００２５】請求項５記載のインバータ装置の保護装置
は、請求項１乃至４のいずれかに記載のインバータ装置
の異常検出装置を備え、前記スイッチング回路を、複数
の順方向スイッチング素子と、これらに並列に接続され
た逆方向スイッチング素子とを有する構成とし、前記短
絡異常検出手段が正常と判定した場合には、前記逆方向
スイッチング素子をオン状態として前記順方向スイッチ
ング素子のオンオフにより前記巻線の通電制御を行なわ
せ、前記短絡異常検出手段が異常と判定した場合には、
前記逆方向スイッチング素子及び順方向スイッチング素
子の全てをオフ状態とする保護手段を設ける構成に特徴
を有する。

【００２６】請求項６記載のインバータ装置の保護装置
は、請求項１乃至４のいずれかに記載のインバータ装置
の異常検出装置を備え、前記スイッチング回路を、前記
複数相の巻線に順次通電するために、正側直流電源線と
出力端子との間に接続されて並列にフリーホイールダイ
オードを有する複数の正側スイッチング素子と、負側直
流電源線と出力端子との間に接続されて並列にフリーホ
イールダイオードを有する複数の負側スイッチング素子
とを有する構成とし、このスイッチング回路の出力端子
と前記複数相の巻線との間に複数の過電流溶断素子を接
続し、更に、これらの複数の過電流溶断素子の巻線側端
子と前記正側直流電源線との間に正側導通手段を接続す
るとともに、前記複数の過電流溶断素子の巻線側端子と
前記負側直流電源線との間に負側導通手段を接続し、前
記短絡異常検出手段が正常と判定した場合には、前記正
側及び負側導通手段をオフ状態とし、前記短絡異常検出
手段が前記正側スイッチング素子の異常と判定した場合
には、前記負側導通手段をオン状態とし、前記短絡異常
検出手段が負側スイッチング素子の異常と判定した場合
には、前記正側導通手段をオン状態とする保護手段を設
ける構成とするところに特徴を有する。

【００２７】そして、請求項７記載のエアコンデショナ
は、請求項１乃至４のいずれかに記載のインバータ装置
の異常検出装置若しくは請求項５又は６に記載のインバ
ータ装置の保護装置を搭載したことを特徴とする。

【００２８】

【作用】請求項１に記載のインバータ装置の故障検出装
置によれば、通電信号形成手段の通電信号と比較手段の
比較結果とを照合して、通電信号の所定のハイレベル，
ロウレベルの状態において比較結果が所定のハイレベ
ル，ロウレベルの状態になっているか否かにより正常，
短絡異常の判定を行なうので、スイッチング回路のスイ
ッチング素子の短絡異常を速やかに検出することができ
る。

【００２９】請求項２記載のインバータ装置の故障検出
装置によれば、位置信号手段の回転位置情報と比較手段
の比較結果とを照合して、回転位置情報の所定のハイレ
ベル，ロウレベルの状態において比較結果が所定のハイ
レベル，ロウレベルの状態になっているか否かにより正
常，異常の判定を行なうので、スイッチング回路のスイ
ッチング素子の短絡異常を速やかに検出することができ
る。

【００３０】請求項３記載のインバータ装置の異常検出
装置によれば、位置信号手段に回転位置情報を得るため
の比較手段を設けるようにしたので、モータのロータの
回転位置情報を得るのにホール素子，ホールＩＣ等の位
置センサを設ける必要がなく、又、この比較手段を短絡
異常検出手段によるスイッチング素子の短絡異常検出に
も用いることができる。

【００３１】請求項４記載のインバータ装置の異常検出
装置によれば、位置信号手段に回転位置情報を得るため
の積分手段を設けるようにしたので、モータの回転位置
情報を得るのにホール素子，ホールＩＣ等の位置センサ
を設ける必要がない。

【００３２】請求項５記載のインバータ装置の保護装置
によれば、異常検出装置の短絡異常検出手段が短絡異常
検出を行なったときには、保護手段によりスイッチング
回路の順方向スイッチング素子及びこれに並列の逆方向
スイッチング素子の全てをオフ状態にするようにしたの
で、モータの巻線に流れる電流を遮断することができ
る。

【００３３】請求項６記載のインバータ装置の保護装置
によれば、異常検出装置の短絡異常検出手段が短絡異常
検出を行なった場合において、短絡異常がスイッチング
回路の正側スイッチング素子と判定したときには、負側
導通手段をオン状態として電源短絡電流により過電流溶
断素子を溶断させ、短絡異常がスイッチング回路の負側
スイッチング素子と判定したときには、正側導通手段を
オン状態として電源短絡電流により過電流溶断素子を溶
断させるようにしたので、モータの巻線に流れる電流を
遮断することができる。

【００３４】請求項７記載のエアコンデショナによれ
ば、異常検出装置若しくは保護装置によりインバータ装
置におけるスイッチング回路のスイッチング素子の短絡
異常を検出し若しくはコンプレッサのモータの巻線に流
れる電流を遮断するので、モータが性能低下したり使用
不能になることを防止できる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、図１
乃至図５を参照しながら説明するに、この実施例では、
図１２乃至図１７に示す従来例と同一部分には同一符号
を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。
尚、図１において、直流電源回路２，位置信号回路１
７，波形合成回路２１，ゲート回路３３及び駆動回路２
４は、図の簡略化のためにブロック線図として示した
が、その内部構成は図１２と同様である。

【００３６】先ず、図１及び図２において、三相ブリッ
ジ回路１３に代わるスイッチング回路たる三相ブリッジ
回路４０は、順方向スイッチング素子たるトランジスタ
７乃至１２に並列に、フリーホイールダイオードＤ１乃
至Ｄ６とスイッチング素子４１ａ乃至４６ａとの直列回
路からなる逆方向スイッチング素子４１乃至４６を夫々
接続して構成されている。この場合、スイッチング素子
４１ａ乃至４６ａは、リレーの接点，トランジスタ等の
制御信号によってオンオフ可能なもので構成されてい
る。

【００３７】短絡異常検出手段としての短絡異常検出回
路４７は、入力端子に位置信号回路１７からの基本波信
号Ｖｕ´乃至Ｖｗ´及び波形合成回路２１からの通電信
号Ｕｐ乃至Ｗｎが与えられ、これらの照合によって、後
述するように、トランジスタ７乃至１２の短絡異常を検
出するようになっており、短絡異常を検出したときに
は、出力端子から停止信号ＳＴを出力してゲート回路３
３に与えるとともに、他の出力端子から異常報知信号Ｓ
Ａを出力して報知手段たるブザー，ランプ等の報知器４
８に与えてこれを動作させるようになっている。そし
て、ゲート回路３３は、短絡異常検出回路４７から停止
信号ＳＴが与えられると、過電流保護回路３２の出力信
号Ｅ１がロウレベルＬとなったときと同様にして、通電
信号Ｕｐ乃至Ｗｎ及びＰＷＭ信号Ｐ１を遮断するように
なっている。

【００３８】又、短絡異常検出回路４７は、短絡異常を
検出したときには、出力端子から異常検出信号ＳＳを出
力して保護手段としての保護回路４９の入力端子に与え
るようになっている。この保護回路４９は、短絡異常検
出回路４７から異常検出信号ＳＳが与えられていないと
きには、出力端子からオン信号を出力して三相ブリッジ
回路４０のスイッチング素子４１ａ乃至４６ａに与えて
これらをオンさせているが、異常検出信号ＳＳが与えら
れると、出力端子からオフ信号を出力してスイッチング
素子４１ａ乃至４６ａに与えてこれらを全てオフさせる
ようになっている。

【００３９】ここで、図３を参照してエアコンデショナ
の動作とブラシレスモータ１５の制御との関連性を説明
する。先ず、コンプレッサ５０は圧縮部５１とブラシレ
スモータ１５とを同一の鉄製密閉容器５２内に収納して
構成され、圧縮部５１とプラシレスモータ１５は主軸に
より直結されている。コンプレッサ５０、四方弁５３、
室内側熱交換器５４、減圧装置５５、室外側熱交換器５
６は冷媒配管で接続されており、コンプレッサ５０の圧
縮部５１で圧縮された高温冷媒は、四方弁５３を介し
て、暖房時は室内側熱交換器５４へ、冷房時は四方弁５
３を図中破線で示す状態に切り替えて室外側熱交換器５
６へ流すようになっている。暖房時には、室内側熱交換
器５４で凝縮した冷媒は減圧装置５５で減圧され、低温
となって室外側熱交換器５６へ流れる。この室外側熱交
換器５６で冷媒は蒸発し、コンプレッサ５０へと戻るサ
イクルとなっている。又、冷房時には、逆に、室外側熱
交換器５６で凝縮した冷媒は減圧装置５５で減圧され、
低温となって室内側熱交換器５４へ流れる。この室内側
熱交換器５４で冷媒は蒸発し、コンプレッサ５０へと戻
るサイクルとなっている。そして、室内側、室外側の各
熱交換器５４，５６には夫々ファン５７，５８の送風作
用により風が通るようになっていて、その送風により各
熱交換器５４，５６における室内空気、室外空気との熱
交換が効率良く行なわれるように構成されている。

【００４０】さて、運転時は、室内側熱交換器５４の空
気吸込側に設けられた温度センサ５９により室温が検出
され、その検出信号は図示しない制御部に入力されるよ
うになっている。そして、制御部により、この温度セン
サ６１の検出温度と設定温度との差に基づきブラシレス
モータ１５の速度指令信号Ｓｃが設定され、前述したよ
うにＰＷＭ信号Ｐ１によるデューティ制御によってブラ
シレスモータ１５の速度制御がなされる。

【００４１】次に、本実施例の作用につき、図４及び図
５をも参照しながら説明するに、図４においては、端子
電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと基本波信号（比較結果）Ｖｕ
´，Ｖｖ´，Ｖｗ´とはＰＷＭ制御による変化を省略し
て示している。而して、短絡異常検出回路４７は、波形
合成回路２１からの通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，
Ｗｐ及びＷｎと位置信号回路１７からの基本波信号（比
較結果）Ｖｕ´，Ｖｖ´及びＶｗ´との照合を、波形合
成回路２１の通電信号Ｕｐ乃至Ｗｎの切換わりタイミン
グ、即ち、転流タイミングの直後に毎回行なうようにな
っており、その照合の結果、図５に示す関係にある場合
に正常と判定する。

【００４２】例えば、図４に示すように、第２のタイマ
ー機能による第２の位相区分パターンＹ６の終点の転流
直後においては、トランジスタ８がオンからオフに及び
トランジスタ１０がオフからオンに正常に切換われば、
端子電圧Ｖｖはロウレベル（０ボルト）、端子電圧Ｖｗ
はハイレベル（＋）、端子電圧Ｖｕはロウレベルから一
時的にハイレベルに変化する。この端子電圧Ｖｕの一時
的な変化は、巻線１５ｕに蓄積された電気的エネルギー
が放電される間、巻線１５ｕ，フリーホイールダイオー
ドＤ１，スイッチング素子４１ａ，トランジスタ１１，
巻線１５ｗ及び１５ｕの経路で電流が流れ、フリーホイ
ールダイオードＤ１とスイッチング素子４１ａとにより
出力端子１４ｕと正側直流電源線５とが同電位となるた
めである。従って、通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，
Ｗｐ，Ｗｎが「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ」の所定の状態とな
った直後においては、基本波信号（比較結果）Ｖｕ´，
Ｖｖ´，Ｖｗ´が「Ｈ，Ｌ，Ｈ」の所定の状態になっ
て、正常と判定できる。この場合において、基本波信号
Ｖｕ´が「Ｌ」のときには、トランジスタ８のコレク
タ，エミッタ間が短絡異常であり、基本波信号Ｖｖ´が
「Ｈ」のときには、トランジスタ９のコレクタ，エミッ
タ間が短絡異常であり、基本波信号Ｖｗ´が「Ｌ」のと
きには、トランジスタ１２のコレクタ，エミッタ間が短
絡異常であると判定することができる。

【００４３】三相ブリッジ回路４０のトランジスタ７乃
至１２の正常時は、短絡異常検出回路４７から保護回路
４９に異常検出信号ＳＳは与えられないので、保護回路
４９はスイッチング素子４１ａ乃至４６ａにオン信号を
与えてこれらをオンさせるようになり、従来と同様の作
用によりブラシレスモータ１５が駆動される。これに対
して、例えば、図４の期間Ｄにおいて、即ち、通電信号
Ｕｎによるトランジスタ８のオン期間においてそのトラ
ンジスタ８が熱破壊により短絡異常を生じたとすると、
図４の時点Ｅでの照合時に、通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖ
ｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎが「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｌ」の
所定の状態になった直後に、基本波信号（比較結果）Ｖ
ｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´は「Ｌ，Ｌ，Ｈ」のように所定の
状態にはならず、基本波信号Ｖｕ´が「Ｌ」であること
からトランジスタ８の短絡異常と判定することができ
る。そして、短絡異常検出回路４７は、異常検出信号Ｓ
Ｓを出力して保護回路４９に与えるので、保護回路４９
はスイッチング素子４１ａ乃至４６ａにオフ信号を与え
てこれらをオフ状態にし、又、停止信号ＳＴを出力して
ゲート回路３３に与えるので、ゲート回路３３は信号Ｕ
ｐ´乃至Ｗｎ´の出力を停止し、駆動回路２４はトラン
ジスタ７乃至１２をオフ状態とする。

【００４４】これにより、従来の図１７で説明した電流
は、その電流経路がスイッチング素子４１ａ及び４６ａ
により遮断されているので、発生しない。尚、短絡異常
検出回路４７は、短絡異常を検出すると異常放報知信号
ＳＡを出力して報知器４８を動作させるので、作業者は
この報知器４８の報知動作によって三相ブリッジ回路４
０のトランジスタに短絡異常が発生したことを知ること
ができる。

【００４５】以上は、三相ブリッジ回路４０のトランジ
スタ８に短絡異常が発生した場合について説明したもの
であるが、その他のトランジスタ７，９乃至１２のいず
れに短絡異常が発生した場合でも、図５における通電信
号Ｕｐ乃至ＷｎのハイレベルＨ，ロウレベルＬの状態と
基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´のハイレベルＨ，ロ
ウレベルＬの状態との照合により検出することができる
ものである。

【００４６】このように、本実施例によれば、短絡異常
検出回路４７は、波形合成回路２１の通電信号Ｕｐ乃至
ＷｎのハイレベルＨ，ロウレベルＬの状態と位置信号回
路１７の基本波信号（比較結果）Ｖｕ´乃至Ｖｗ´のハ
イレベルＨ，ロウレベルＬの状態とを照合して、その照
合結果が、図５の状態にあれば正常と判定し、照合結果
が図５の状態になかったときにはトランジスタ７乃至１
２のいずれかの短絡異常と判定するので、トランジスタ
７乃至１２の短絡異常を速やかに検出することができ
る。

【００４７】そして、短絡異常検出回路４７が短絡異常
を検出したときには、ゲート回路３３及び駆動回路２４
を介して三相ブリッジ回路４０のトランジスタ７乃至１
２をオフ状態にするとともに、保護回路４９を介してフ
リーホイールダイオードＤ１乃至Ｄ６に並列のスイッチ
ング素子４１ａ乃至４６ａをオフ状態にするようにした
ので、ブラシレスモータ１５の巻線１５ｕ乃至１５Ｗに
流れる電流を遮断することができる。従って、ブラシレ
スモータ１５の永久磁石形ロータに減磁を引起こす虞れ
はなくなり、ブラシレスモータ１５が性能低下したり使
用不能になったりすることを防止することができ、ブラ
シレスモータ１５の保護を図ることができる。

【００４８】このことから、ブラシレスモータ１５の性
能低下或いは使用不能によりエアコンデンショナのコン
プレッサ５０全体を交換する事態を回避することができ
るものであり、経済的に有利である。

【００４９】又、位置信号回路１７は端子電圧Ｖｕ，Ｖ
ｖ，Ｖｗと基準電圧Ｖｏとの比較により基本波信号（比
較結果）Ｖｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´を得、波形合成回路２
１はこれらの基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´から回
転位置情報たる回転位置信号Ｕａ，Ｖａ，ＷＡを得るよ
うにしたので、ブラシレスモータ１５のロータの回転位
置を検出するためにホール素子，ホールＩＣ等の位置セ
ンサを設ける必要がなく、しかも、位置信号手段の一部
をなす位置信号回路１７を短絡異常検出回路４７に比較
結果を与えるための比較手段とて兼用できるので、回路
構成が簡単になる。

【００５０】図６は本発明の第２の実施例を示すもの
で、図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略
し、以下、異なる部分についてのみ説明する。即ち、三
相ブリッジ回路４０の代わりのスイッチング回路たる三
相ブリッジ回路６０は、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５の
カソードが共通に接続されて、その共通接続点がリレー
の接点，トランジスタ等からなるスイッチング素子６１
ａを介して正側直流電源線５に接続されることにより逆
方向スイッチング素子６１が構成され、又、ダイオード
Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６のアノードが共通に接続されて、その
共通接続点がリレーの接点，トランジスタ等からなるス
イッチング素子６２ａを介して負側直流電源線６に接続
されることにより逆方向スイッチング素子６２が構成さ
れたものである。

【００５１】この場合、図１に示す短絡異常検出回路４
７が異常検出信号ＳＳを出力していないときには、スイ
ッチング素子６１ａ及び６２ａは保護回路４９によりオ
ン信号が与えられてオン状態とされ、短絡異常検出回路
４７が異常検出信号ＳＳを出力したときには、スイッチ
ング素子６１ａ及び６２ａは保護回路４９によりオフ信
号が与えられてオフ状態とされるようになっている。

【００５２】従って、この第２の実施例によっても前記
第１の実施例と同様の作用効果が得られ、特に、この第
２の実施例ではスイッチング素子が６１ａ，６２ａの２
個で済む利点がある。

【００５３】図７乃至図１０は本発明の第３の実施例を
示し、図１乃至図５に示す第１の実施例とは同一部分に
同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分につ
いて説明する。先ず、図７及び図８において、三相ブリ
ッジ回路１３に代わるスイッチング回路たる三相ブリッ
ジ回路６３は、正側及び負側直流電源線５，６間にサイ
リスタ６４乃至６９を三相ブリッジ接続してなる三相補
助ブリッジ回路７０が構成され、その出力端子１４ｕ
´，１４ｖ´及び１４ｗ´にブラシレスモータ１５の巻
線１５ｕ，１５ｖ及び１５ｗの各一端子が接続されてい
る。そして、出力端子１４ｕ，１４ｖ及び１４ｗと出力
端子１４ｕ´，１４ｖ´及び１４ｗ´との間には、過電
流溶断素子としての電流ヒューズ７１，７２及び７３が
接続されている。

【００５４】この場合、サイリスタ６４，６６及び６８
は、電流ヒューズ７１，７２及び７３及びブラシレスモ
ータ１５の巻線１５ｕ，１５ｖ及び１５ｗの共通接続点
と正側直流電源線５との間に接続された正側導通手段を
構成し、且つ、サイリスタ６５，６７及び６９は、電流
ヒューズ７０，７１及び７２及び巻線１５ｕ，１５ｖ及
び１５ｗの共通接続点と負側直流電源線６との間に接続
された負側導通手段を構成するものである。

【００５５】さて、図７において、位置信号検出手段た
る位置信号回路７４は、ブラシレスモータ１５のロータ
の回転位置を検出すべく配設されたホール素子，ホール
ＩＣ等の位置センサ７５乃至７７と、これらの位置セン
サ７５乃至７７からの検出信号を波形整形してブラシレ
スモータ１５のロータの回転位置情報たる回転位置信号
Ｈｕ，Ｈｖ及びＨｗ（第１の実施例の回転位置信号Ｕ
ａ，Ｖａ及びＷａに相当する。）を得る波形整形回路７
８とから構成されている。そして、波形整形回路７８か
らの回転位置信号Ｈｕ，Ｈｖ及びＨｗは通電信号形成手
段たる通電信号形成回路７９に与えられ、その通電信号
形成回路７９は、回転位置信号Ｈｕ，Ｈｖ及びＨｗに基
づいて前記波形合成回路２１と同様にして通電信号Ｕｐ
乃至Ｗｎを形成し、これらをゲート回路３３に与える。
又、通電信号形成回路７９の通電信号Ｗｎは速度制御回
路２２に回転速度検出信号として与えられるようになっ
ている。

【００５６】比較手段たる比較回路８０は、前記位置信
号回路１７と同様に３個のコンパレータから構成された
もので、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ及びＶｗと基準電圧Ｖｏと
を比較して、その比較結果たる比較信号Ｃｕ，Ｃｖ及び
Ｃｗ（第１の実施例の基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´及びＶ
ｗ´に相当）を出力し、これらを短絡異常検出手段たる
短絡異常検出回路８１の入力端子に与えるようになって
いる。

【００５７】短絡異常検出回路８１の入力端子には、位
置信号回路７４からの回転位置信号Ｈｕ，Ｈｖ及びＨｗ
が与えられるようになっており、その短絡異常検出回路
８１は、回転位置信号Ｈｕ，Ｈｖ及びＨｗと比較信号Ｃ
ｕ，Ｃｖ及びＣｗとの照合により、後述するように、正
常，短絡異常の判定を行なうようになっている。そし
て、短絡異常検出回路８１は、短絡異常を検出したとき
には、出力端子から停止信号ＳＴを出力してゲート回路
３３に与えるとともに、出力端子から異常報知信号ＳＡ
を出力して報知器４８に与えるようになっている。

【００５８】更に、短絡異常検出回路８１は、三相ブリ
ッジ回路６３のトランジスタ７乃至１２のいずれかの短
絡異常を検出したときには、異常検出信号ＳＳＭ（Ｍ＝
１〜６）を出力端子から出力して保護手段たる保護回路
８２の入力端子に与えるようになっている。この場合、
異常検出信号ＳＳＭ、即ち、ＳＳ１乃至ＳＳ６はサイリ
スタ６４乃至６９に対応する信号であり、保護回路８２
は、異常検出信号ＳＳ１乃至ＳＳ６が与えられると、こ
れらに対応するサイリスタ６４乃至６９にオン信号を与
えてオン状態とするようになっている。そして、短絡異
常検出回路８１は、負側トランジスタ８，１０或いは１
２が短絡異常を発生したときには、サイリスタ６４，６
６或いは６８に対応する異常検出信号ＳＳ１，ＳＳ３或
いはＳＳ５を出力し、正側トランジスタ７，９或いは１
１が短絡異常を発生したときには、サイリスタ６５，６
７或いは６９に対応する異常検出信号ＳＳ２，ＳＳ４或
いはＳＳ６を出力するようになっている。

【００５９】次に、この第３の実施例の作用につき、図
９及び図１０をも参照して説明するに、図９において
は、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと比較信号Ｃｕ，Ｃｖ，
ＣｗとはＰＷＭ制御による変化を省略して示している。
短絡異常検出回路８１は、位置信号回路７４からの回転
位置信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗと比較回路８０からの比較信
号Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗとの照合を、通電信号Ｕｐ乃至Ｗｎ
の切換わりタイミング、即ち、転流タイミングの直後に
行なうようになっており、照合結果が図９の関係にある
ときに正常と判定するようになっている。この場合にお
いて、短絡異常検出回路８１は、正常と判定したときに
は異常検出信号ＳＳＭを出力せず、保護回路８２は、サ
イリスタ６４乃至６９にオン信号を与えずにオフ状態に
するようになっている。

【００６０】而して、第１の実施例と同様に、例えば、
回転位置信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが「Ｌ，Ｌ，Ｈ」の所定
の状態になった直後では、比較信号Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗが
「Ｈ，Ｌ，Ｈ」の所定の状態となって、正常と判定する
ことができる。この場合、比較信号Ｃｕが「Ｌ」のとき
には、トランジスタ８のコレクタ，エミッタ間の短絡異
常であり、比較信号Ｃｖが「Ｈ」のときには、トランジ
スタ９のコレクタ，エミッタ間の短絡異常であり、比較
信号Ｃｗが「Ｌ」のときには、トランジスタ１２のコレ
クタ，エミッタ間の短絡異常であると判定することがで
きる。

【００６１】三相ブリッジ回路６３のトランジスタ７乃
至１２の正常時には、短絡異常検出回路８１から保護回
路８２に異常検出信号ＳＳＭは与えられないので、サイ
リスタ６４乃至６９はオフ状態になっており、従来例と
同様の作用によりブラシレスモータ１５が駆動される。
例えば、図１０の範囲Ａ、即ち、通電信号Ｕｎによるト
ランジスタ８のオン期間において、そのトランジスタ８
が熱破壊により短絡異常を発生したとすると、位置信号
Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが「Ｌ，Ｌ，Ｈ」の状態になった直後
において比較信号Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗが「Ｌ，Ｌ，Ｈ」と
なるので、短絡異常検出回路８１は、図中の時点Ｅでの
照合結果としてトランジスタ８の短絡異常と判定する。
そして、短絡異常検出回路８１は、停止信号ＳＴを出力
してゲート回路３３に与えるので、三相ブリッジ回路６
３のトランジスタ７乃至１２は全てオフ状態にされ、
又、異常検出信号ＳＳ１を出力して保護回路８２に与え
るので、保護回路８２はサイリスタ６４にオン信号を与
えてオン状態にする。

【００６２】このように、サイリスタ６４がオン状態に
なると、サイリスタ６４，電流ヒューズ７１及び短絡異
常のトランジスタ８の経路で直流電源を短絡するので、
その短絡電流により電流ヒューズ７１が短時間で溶断す
る。従って、従来例の図１７で説明したような電流は、
その電流経路が電流ヒューズ７１により遮断されるの
で、発生しない。

【００６３】以上は、三相ブリッジ回路６３のトランジ
スタ８の短絡異常の場合について説明したものである
が、他のトランジスタ７，９乃至１２並びにフリーホイ
ールダイオードＤ１乃至Ｄ６が短絡異常を生じた場合で
も、同様にして、電流ヒューズ７１乃至７３のいずれか
が溶断する。従って、この第３の実施例によっても前記
実施例同様の効果が得られる。

【００６４】図１１は本発明の第４の実施例を示し、図
８と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以
下、異なる部分についてのみ説明する。即ち、三相ブリ
ッジ回路６３に代わるスイッチング回路たる三相ブリッ
ジ回路８３は、ダイオード８４乃至８９を三相ブリッジ
接続してなる三相補助ブリッジ回路９０を備えており、
夫々ダイオード８４及び８５，８６及び８７，８８及び
８９の各共通接続点を出力端子１４ｕ´，１４ｖ´，１
４ｗ´とている。そして、ダイオード８４，８６及び８
８のアノードがリレーの接点，トランジスタ等のスイッ
チング素子９１を介して正側直流電源線５に接続され、
以て、正側導通手段９２が構成され、又、ダイオード８
５，８７及び８９のカソードがリレーの接点，トランジ
スタ等のスイッチング素子９３を介して負側直流電源線
６に接続され、以て、負側導通手段９４が構成されてい
る。

【００６５】而して、この三相ブリッジ海路８３に対応
する短絡異常検出回路及び保護回路（図示せず）は、基
本的には図７に示す短絡異常検出回路８１及び保護回路
８２と同様の構成であるが、異なるところは、短絡異常
検出回路は、正側トランジスタ７，９或いは１１が短絡
異常のときには、正側異常検出信号を出力して保護回路
に与え、保護回路はこれによってスイッチング素子９３
をオンさせ、又、負側トランジスタ８，１０或いは１２
が短絡異常のときには、負側異常検出信号を出力して保
護回路に与え、保護回路はこれによってスイッング素子
９１をオンさせるようになっている。従って、この実施
例によっても、第３の実施例同様の効果が得られる。

【００６６】尚、第１の実施例では、巻線１５ｕ，１５
ｖ及び１５Ｗの端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ及びＶｗと基準電圧
発生回路１６の基準電圧Ｖｏとを比較し、その比較結果
たる基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´及びＶｗ´から回転位置
情報たる回転位置信号Ｕａ，Ｖａ及びＷａを得るように
した位置信号手段（位置信号回路１７及び波形合成回路
２１）を設けるようにしたが、代わりに、特願平６−８
５１０号に示すような、巻線１５ｕ，１５ｖ及び１５ｗ
の端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ及びＶｗを積分する積分手段（ロ
ーパスフィルタ）と巻線１５ｕ，１５ｖ及び１５ｗの中
性点電圧を積分する積分手段（平滑回路）を設け、これ
らの積分手段の比較結果により回転位置情報たる回転位
置信号を得るように構成した位置信号手段を設けるよう
にしてもよく、この場合には、ＰＷＭ制御されるブラシ
レスモータ１５に適する。

【００６７】その他、本発明は上記した実施例に限定さ
れるものではなく、次のような変形若しくは拡張が可能
である。短絡異常検出回路４７若しくは８１の異常報知
信号ＳＡによって報知器４８を動作させる異常検出装置
としても単独で実施できる。この場合、三相ブリッジ回
路１３（図１２参照）の出力端子１４ｕ，１４ｖ及び１
４ｗと巻線１５ｕ，１５ｖ及び１５ｗとの間に手動のス
イッチを設けて、作業者が報知器４８の報知動作により
短絡異常を知ったときにスイッチを手動によりオフさせ
るようにするとよく、これによっても、ブラシレスモー
タ１５が性能低下し、使用不能になることを防止でき
る。エアコンデショナに限らず、インバータ装置により
制御されるモータを備えた機器全般に適用できる。

【００６８】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りであるの
で、次のような効果を奏する。◎請求項１記載のインバ
ータ装置の異常検出装置によれば、通電信号形成手段か
らのスイッチング回路の通電信号と、モータの複数相の
巻線の端子電圧と基準電圧とを比較する比較手段の比較
結果との関係に基づいて前記スイッチング回路のスイッ
チング素子の短絡異常を判定するようにしたので、スイ
ッチング素子の短絡異常を速やかに検出することができ
る。

【００６９】請求項２記載のインバータ装置の異常検出
装置によれば、モータのロータの回転位置を検出する位
置信号手段からの回転位置情報と前記請求項１と同様の
比較手段の比較結果との関係に基づいてスイッチング回
路のスイッチング素子の短絡異常を判定するようにした
ので、請求項１と同様の効果を得ることができる。

【００７０】請求項３記載のインバータ装置の異常検出
装置によれば、位置信号手段が複数相の巻線の端子電圧
と基準電圧とを比較する比較手段を有するので、位置セ
ンサを設けなくてもモータのロータの回転位置情報を得
ることができ、しかも、比較手段の比較結果を短絡異常
検出手段に与えることができて、回路構成が簡単にな
る。

【００７１】請求項４記載のインバータ装置の異常検出
装置によれば、複数相の巻線の端子電圧を積分する積分
手段を設けて、その積分値に基づいて回転位置情報を得
るようにしたので、位置センサを設ける必要がなく、し
かも、モータをＰＷＭ制御する場合に適する。

【００７２】請求項５記載のインバータ装置の保護装置
によれば、短絡異常検出手段が短絡異常を検出したとき
には、スイッチング回路の順方向スイッチング素子及び
これに並列の逆方向スイッチング素子を全てオフ状態に
するようにしたので、巻線に流れる電流を遮断すること
ができ、従って、モータの永久磁石形ロータに減磁を引
起すことがなく、モータが性能低下したり使用不能とな
ることを防止することができる。

【００７３】請求項６記載のインバータ装置の保護装置
によれば、短絡異常検出手段が短絡異常を検出したとき
には、スイッチング回路の出力端子とモータの巻線との
間に接続された過電流溶断素子を電源短絡電流により溶
断するようにしたので、請求項５と同様の効果を得るこ
とができる。

【００７４】請求項７記載のエアコンデショナによれ
ば、コンプレッサのモータを制御するインバータ装置に
おけるスイッチング回路のスイッチング素子の短絡異常
を速やかに検出することができ、若しくは、短絡異常の
検出によりモータを保護し得てコンプレッサ全体を交換
する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的構成のブロ
ック線図

【図２】三相ブリッジ回路の結線図

【図３】エアコンデショナの配管図

【図４】各部の波形図

【図５】短絡異常を判定するときに信号を照合するため
の図

【図６】本発明の第２の実施例を示す図２相当図

【図７】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図８】図２相当図

【図９】図５相当図

【図１０】図４相当図

【図１１】本発明の第４の実施例を示す図８相当図

【図１２】従来例を示す電気的構成図

【図１３】ブラシレスモータの一つの巻線の端子電圧及
び巻線電流の波形図

【図１４】図１２の各部の波形図

【図１５】短絡異常発生を説明するための各部の波形図

【図１６】短絡異常発生時の電流の流れを示す三相ブリ
ッジ回路の結線図

【図１７】過電流の流れを示す図１６相当図

【符号の説明】

２は直流電源回路、５は正側直流電源線、６は負側直流
電源線、７，９，１１は正側トランジスタ（正側スイッ
チング素子，順方向スイッチング素子）、８，１０，１
２は負側トランジスタ（負側スイッチング素子，順方向
スイッチング素子）、１３は三相ブリッジ回路、１４ｕ
乃至１４ｗ及び１４ｕ´乃至１４ｗ´は出力端子、１５
はブラシレスモータ（モータ）、１５ｕ乃至１５ｗは巻
線、１７は位置信号回路（比較手段，位置信号手段）、
２１は波形合成回路（位置信号手段，通電信号形成手
段）、２２は速度制御回路、２３はパルス幅変調回路、
２４は駆動回路、３２は過電流保護回路、３３はゲート
回路、４０は三相ブリッジ回路（スイッチング回路）、
Ｄ１乃至Ｄ６はフリーホイールダイオード、４１乃至４
６は逆方向スイッチング素子、４１ａ乃至４６ａはスイ
ッチング素子、４７は短絡異常検出回路（短絡異常検出
手段）、４９は保護回路（保護手段）、５０はコンプレ
ッサ、６０は三相ブリッジ回路（スイッチング回路）、
６１及び６２は逆方向スイッチング素子、６１ａ及び６
２ａはスイッチング素子、６３は三相ブリッジ回路（ス
イッチング素子）、６４，６６及び６８はサイリスタ
（正側導通手段）、６５，６７及び６９はサイリスタ
（負側導通手段）、７１乃至７３は電流ヒューズ（過電
流溶断素子）、７４は位置信号回路（位置信号手段）、
７５乃至７７は位置センサ、７９は通電信号形成回路
（通電信号形成手段）、８１は短絡異常検出回路（短絡
異常検出手段）、８２は保護回路（保護手段）、８３は
三相ブリッジ回路（スイッチング回路）、８４乃至８９
はダイオード、９１はスイッチング素子、９２は正側導
通手段、９３はスイッチング素子、９４は負側導通手段
を示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータが有する複数相の巻線に順次通電
   するための複数のスイッチング素子を有するスイッチン
   グ回路と、 前記モータのロータの回転位置情報を得る位置信号手段
   と、 この位置信号手段の回転位置情報から転流タイミングを
   決定し、その転流タイミングに対応する通電信号を得る
   通電信号形成手段と、 この通電信号形成手段からの通電信号に基づいて前記ス
   イッチング素子をオンオフ制御する駆動回路とを有する
   インバータ装置において、 前記複数相の巻線の端子電圧と基準電圧とを比較する比
   較手段を設け、この比較手段の比較結果と前記通電信号
   形成手段の通電信号とに基づいて前記スイッチング素子
   の短絡異常を検出する短絡異常検出手段を設けたことを
   特徴とするインバータ装置の異常検出装置。
2. 【請求項２】 モータが有する複数相の巻線に順次通電
   するための複数のスイッチング素子を有するスイッチン
   グ回路と、 前記モータのロータの回転位置情報を得る位置信号手段
   と、 この位置信号手段の回転位置情報から転流タイミングを
   決定し、その転流タイミングに対応する通電信号を得る
   通電信号形成手段と、 この通電信号形成手段からの通電信号に基づいて前記ス
   イッチング素子をオンオフ制御する駆動回路とを有する
   インバータ装置において、 前記複数相の巻線の端子電圧と基準電圧とを比較する比
   較手段を設け、この比較手段の比較結果と前記位置信号
   手段の回転位置情報とに基づいて前記スイッチング素子
   の短絡異常を検出する短絡異常検出手段を設けたことを
   特徴とするインバータ装置の異常検出装置。
3. 【請求項３】 位置信号手段は、複数相の巻線の端子電
   圧と基準電圧とを比較する比較手段を有し、その比較結
   果に基づいて回転位置情報を得るようになっていること
   を特徴とする請求項１又は２記載のインバータ装置の異
   常検出装置。
4. 【請求項４】 位置信号手段は、複数相の巻線の端子電
   圧を積分する積分手段を有し、その積分値に基づいて回
   転位置情報を得るようになっていることを特徴とする請
   求項１又は２記載のインバータ装置の異常検出装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
   バータ装置の異常検出装置を備え、 前記スイッチング回路を、複数の順方向スイッチング素
   子と、これらに並列に接続された逆方向スイッチング素
   子とを有する構成とし、 前記短絡異常検出手段が正常と判定した場合には、前記
   逆方向スイッチング素子をオン状態として前記順方向ス
   イッチング素子のオンオフにより前記巻線の通電制御を
   行なわせ、前記短絡異常検出手段が異常と判定した場合
   には、前記逆方向スイッチング素子及び順方向スイッチ
   ング素子の全てをオフ状態とする保護手段を設けたこと
   を特徴とするインバータ装置の保護装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
   バータ装置の異常検出装置を備え、 前記スイッチング回路を、前記複数相の巻線に順次通電
   するために、正側直流電源線と出力端子との間に接続さ
   れて並列にフリーホイールダイオードを有する複数の正
   側スイッチング素子と、負側直流電源線と出力端子との
   間に接続されて並列にフリーホイールダイオードを有す
   る複数の負側スイッチング素子とを有する構成とし、 このスイッチング回路の出力端子と前記複数相の巻線と
   の間に複数の過電流溶断素子を接続し、更に、これらの
   複数の過電流溶断素子の巻線側端子と前記正側直流電源
   線との間に正側導通手段を接続するとともに、前記複数
   の過電流溶断素子の巻線側端子と前記負側直流電源線と
   の間に負側導通手段を接続し、 前記短絡異常検出手段が正常と判定した場合には、前記
   正側及び負側導通手段をオフ状態とし、前記短絡異常検
   出手段が前記正側スイッチング素子の短絡異常と判定し
   た場合には、前記負側導通手段をオン状態とし、前記短
   絡異常検出手段が負側スイッチング素子の短絡異常と判
   定した場合には、前記正側導通手段をオン状態とする保
   護手段を設けたことを特徴とするインバータ装置の保護
   装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
   バータ装置の異常検出装置若しくは請求項５又は６に記
   載のインバータ装置の保護装置を搭載したことを特徴と
   するエアコンデショナ。