JPS63206186A - Protective device of brushless dc motor - Google Patents
Protective device of brushless dc motorInfo
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- JPS63206186A JPS63206186A JP62037562A JP3756287A JPS63206186A JP S63206186 A JPS63206186 A JP S63206186A JP 62037562 A JP62037562 A JP 62037562A JP 3756287 A JP3756287 A JP 3756287A JP S63206186 A JPS63206186 A JP S63206186A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は空気調和□の室外V1などに用いられるブラシ
レス直流モータの保護装置に関づるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a protection device for a brushless DC motor used in an outdoor V1 of an air conditioner.
従来の技術
従来この種の空気調和機などに用いられているブラシレ
ス直流モータは、一般に第4図に示づような駆動回路を
もっている。第4図において、1は空気調和闘室外機の
ファン(図示ゼザ)が直結されたブラシレス直流モータ
のv11+IiAを有りる回転子であり、回転子1の位
置は位相検出装置2にて検出される。運転指令を受けた
モータ駆動制御装置3は、位相検出装置2で検出された
回転子1の位置により直流電源5からモータ固定子の電
礪子巻FiJ4に流す電流の向きを、トランジスタ6を
駆動して切換え、固定子に回転子1のmtに反5tする
磁極を形成させて、回転子1を回転さUている。BACKGROUND OF THE INVENTION A brushless DC motor conventionally used in this type of air conditioner generally has a drive circuit as shown in FIG. In FIG. 4, 1 is a rotor with v11+IiA of a brushless DC motor to which a fan (Zeza shown in the figure) of an air conditioner outdoor unit is directly connected, and the position of rotor 1 is detected by a phase detection device 2. . Upon receiving the driving command, the motor drive control device 3 drives the transistor 6 to change the direction of the current flowing from the DC power supply 5 to the dielectric winding FiJ4 of the motor stator based on the position of the rotor 1 detected by the phase detection device 2. Then, the rotor 1 is rotated by forming magnetic poles in the stator that are opposite 5t to mt of the rotor 1.
7はトランジスタ保護用のダイオードであり、直流電源
5 iJ3よびトランジスタ6ととしに℃−り11区初
回路8を形成している。なお、9は電機子谷線4に流れ
る電流をしゃ断づるしゃ断器で゛ある。Reference numeral 7 denotes a diode for protecting the transistor, which together with the DC power supply 5 iJ3 and the transistor 6 forms a first circuit 8 in the 11th section. Note that 9 is a breaker that cuts off the current flowing through the armature valley wire 4.
発明が解決しようとする問題点
空気調和機の室外機は、風通しのよいところを選んで設
置されるため、自然の風を直接に受けることが多い。し
たがって、自然の風によって、室外機のフ戸ンノメカを
う(プ、ファンに直結されたソ゛ラシレス直流モークが
回転することがある。Problems to be Solved by the Invention Since the outdoor unit of an air conditioner is installed in a well-ventilated location, it is often exposed to natural wind directly. Therefore, the natural wind may cause the outdoor unit's fan mechanism to rotate, or the solar insulated direct current motor connected directly to the fan to rotate.
自然風の外力をう(〕てモークが正方向に自然回転して
いると3で七−り1(〆動詞ulI装置3が前記モータ
の駆動を開始した瞬間に、第4図にJ3いで、トランジ
スタ6のQu 1どQL 2がAン、あとは全てオフに
なったとする。このとさ、電機子巻線4のMlとM2の
間に梵生り−る電圧Vl−24よ電機子’11/lのM
1側がΦ、M2側がOどなるようにU生して、ダイイー
ドアのDu 1を通しで、直流電源5の側に゛電圧が供
給されてしよう。上記のように[−タが自然風により正
方向に回転している時は、電圧の上背だけで大さ゛な問
題にはならないが、この同一瞬間、モータが自然風によ
り逆方向に回転していたとすると、発生するtu斤Vt
−2は逆の電圧(第4図の(+)と(−))となり、
第4図破線C示す通りトランジスタ6のQL2/J〜ら
ダイオ−ドアのDL 1へと短絡電流が流れ、また同時
に、実線に示づ通り、ダイオード7のDL2からトラン
ジスタ6のQu 1へと短!r8m Fが流れてしまう
。If the motor is rotating naturally in the positive direction by applying the external force of the natural wind, 3 is 7-ri 1. Suppose that Qu 1 and QL 2 of the transistor 6 are turned on, and everything else is turned off.At this point, the voltage Vl-24 generated between Ml and M2 of the armature winding 4 is the armature'. 11/l M
The voltage is supplied to the DC power supply 5 side through Du1 of the die door, with the 1 side being Φ and the M2 side being O. As mentioned above, when the motor is rotating in the forward direction due to natural wind, the voltage rise alone is not a big problem, but at this same moment, the motor is rotating in the opposite direction due to natural wind. If so, the generated tu cat Vt
-2 is the opposite voltage ((+) and (-) in Figure 4),
As shown by the broken line C in FIG. 4, a short-circuit current flows from QL2/J of transistor 6 to DL1 of the diode, and at the same time, as shown by the solid line, a short-circuit current flows from DL2 of diode 7 to Qu1 of transistor 6. ! r8m F flows.
さらに、ファンは受ける外力が大きくなると、づなわち
、台風などの時には、回転数が上り、逆方向の回転では
、短絡電流が増大し、トランジスタ6、ダイオード7な
どの半導体部品を破壊するといった重大な問題点があっ
た。Furthermore, when the external force to which the fan is subjected increases, the number of rotations increases during times such as typhoons, and when the fan rotates in the opposite direction, the short-circuit current increases, causing serious problems such as destroying semiconductor components such as the transistor 6 and the diode 7. There was a problem.
本発明は上記問題点を解決ザるものであり、モータ駆動
回路8を構成する半導体部品の破壊を防止でさるブラシ
レス直流モータ保護装置を提供することを目的とする乙
のである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a brushless DC motor protection device that can prevent damage to the semiconductor components constituting the motor drive circuit 8.
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決づるため本発明、ブラシレス直流モー
タの電機子巻線をモータ駆動回路と前記電機子巻線とで
閉回路を形成する抵抗回路とに切換えて接続する切換え
手段と、前記電α子巻線から前記抵抗回路に流れる電流
を検出する電流検出装置と、前記電流検出装置の出力が
パノノされ、前記検出出力が一定値以下であると前記切
換え手段を駆動して前記電機子巻線を前記モータ駆動回
路側に接続するモータ駆Vノ制御装置を備えIこもので
ある。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides an arrangement in which the armature winding of a brushless DC motor is switched and connected to a motor drive circuit and a resistance circuit in which the armature winding forms a closed circuit. a current detecting device that detects a current flowing from the electronic α-element winding to the resistor circuit; and an output of the current detecting device is pan-nosed, and when the detected output is below a certain value, the switching device is configured to The motor is equipped with a motor drive V control device that drives the armature winding and connects the armature winding to the motor drive circuit side.
作用
上記構成により、ブラシレス直流モータの駆動開始前は
切換え手段によって電機子巻線は抵抗回路側に接続され
てi33す、自然風などの外力によってモータが回転さ
れていると、モータの発電により抵抗に電流が流れてい
る。この電流を電流検出装置にて検出して、つ」リモー
タが外力によって回転し、発雷しているかどうかを検出
し、電流検出装置の検出出力が一定値以下のときにのみ
切換え手段によって電機子巻線をモータ駆動回路側に接
続することにより、前記外力により発電されている電流
が短絡電流としてモータ駆動回路の半導体部品に流れた
ときに、前記半導体部品が破壊されることを防止する。Effect With the above configuration, before the brushless DC motor starts driving, the armature winding is connected to the resistance circuit side by the switching means. When the motor is being rotated by an external force such as natural wind, the resistance is A current is flowing through. This current is detected by a current detection device to detect whether or not the remoter is rotating due to an external force and lightning is occurring, and only when the detection output of the current detection device is below a certain value, the armature is switched off by a switching device. By connecting the winding to the motor drive circuit side, when the current generated by the external force flows to the semiconductor component of the motor drive circuit as a short-circuit current, the semiconductor component is prevented from being destroyed.
実施例
以下本発明の一実施例を第1図、第2図、第3図に基づ
いて説明1Jる。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be explained based on FIGS. 1, 2, and 3.
第1図は本発明のブラシレス直流モータ保護装置を使用
したブラシレス直流モータの回路図である。従来例と同
一の作用をなすものには同一の符号を付してその説明を
省略する。FIG. 1 is a circuit diagram of a brushless DC motor using the brushless DC motor protection device of the present invention. Components having the same functions as those of the conventional example are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
第1図において、11は電機子巻線4をモータ駆動回路
8と抵抗12とに切換えて接続する切換え手段であるリ
レーで、リレー11はモータ駆動制御装置13によって
励磁されると電機子巻線4をモータ駆動回路8に接続す
る。リレー11が無励磁の場合、すなわちモータ駆動開
始前は電機子巻線4と抵抗12により閉回路が形成され
ている。14はfi 43子巻線4に流れる電機子巻線
電流を検出する電流検出Vt置であり、電機子巻線電流
を検出する電流検出器(以下、CTと称す)15と、C
T 15に接続され電機子@線電流が設定電流値1cよ
り大きい場合にモータ駆動制御装置13に電流大の信号
を出力覆る電流値処yJi装置16とから構成されてい
る。In FIG. 1, a relay 11 is a switching means for switching and connecting the armature winding 4 to the motor drive circuit 8 and the resistor 12. When the relay 11 is excited by the motor drive control device 13, the armature winding 4 is connected to the motor drive circuit 8. When the relay 11 is not energized, that is, before the motor starts driving, the armature winding 4 and the resistor 12 form a closed circuit. 14 is a current detection Vt position that detects the armature winding current flowing in the fi 43 child winding 4, and a current detector (hereinafter referred to as CT) 15 that detects the armature winding current;
The current value processing device 16 is connected to T15 and outputs a large current signal to the motor drive control device 13 when the armature @ line current is larger than the set current value 1c.
電流値処1!I!装置16の設定電流値1cは次のよう
に設定される。第2図に示すように、ブラシレス直流モ
ータが通常運転時に定格回転数nNで回転しているとき
に電機予巻84に流れる電流値をIN、ファンに直結さ
れたブラシレス直流モータが逆転しているときにリレー
11が励磁され、トランジスタ6が駆動されることによ
って、電機子巻線4、トランジスタ6およびダイオード
7を短絡して流れる短絡電流によりトランジスタ6、ダ
イオード7などの半導体部品が破壊される破壊電流値を
18とすると、前記1cはINと1日の間に設定される
。短絡電流値は自然風によるブラシレス直流モータの逆
転回転数に比例している。Current value place 1! I! The set current value 1c of the device 16 is set as follows. As shown in FIG. 2, when the brushless DC motor is rotating at the rated rotation speed nN during normal operation, the current value flowing through the electric prewinding 84 is IN, and the brushless DC motor directly connected to the fan is rotating in reverse. When the relay 11 is energized and the transistor 6 is driven, the armature winding 4, the transistor 6, and the diode 7 are short-circuited and a short-circuit current flows, which destroys semiconductor components such as the transistor 6 and the diode 7. If the current value is 18, the 1c is set between IN and 1 day. The short circuit current value is proportional to the reverse rotation speed of the brushless DC motor due to natural wind.
モータ駆動制御装置13は運転指令信号により稼動し、
電流値処理装置16からの信号により、第3図に示すフ
ローチャートにしたがって下記のように動作する。モー
タ駆動制′n装置13はまず電流値処3!l!装置16
から電流人の信号が入力されていないかを確認しくステ
ップ21)、電流大の信号が入力されていない場合、す
なわち電機子巻線4に流れている電流値が一定値以下で
あるとリレー11を励磁して電機子巻線4をモータ駆動
回路8に接続し、(ステップ22)、トランジスタ6を
駆動して通常運転を開始する(ステップ23)。電流大
の信号が入力されていた場合は、全てのトランジスタ6
をオフとしたままでモータ駆動回路8を駆動せず、かつ
リレー11を励磁せずに電は子巻線4に抵抗12を接続
したままとしくステップ24)、続いて一定時間待機し
くステップ25)、待機終了にて再度(ステップ21)
に戻って電流大の信号が入力されていないかを確認する
。The motor drive control device 13 is operated by a driving command signal,
Based on the signal from the current value processing device 16, the following operation is performed according to the flowchart shown in FIG. The motor drive control device 13 starts with the current value processor 3! l! device 16
Check whether a current signal is input from the relay 11).If a large current signal is not input, that is, if the current value flowing through the armature winding 4 is below a certain value, the relay 11 is excited to connect the armature winding 4 to the motor drive circuit 8 (step 22), and drive the transistor 6 to start normal operation (step 23). If a large current signal is input, all transistors 6
In step 24), the motor drive circuit 8 is not driven and the relay 11 is not energized, and the resistor 12 is connected to the electric coil 4 (step 24), and then the process is waited for a certain period of time (step 25). ), again at the end of standby (step 21)
Return to , and check if a large current signal is being input.
このように、モータ駆動開始時に電機子電流値が設定電
流値より大きいかどうかを確認し、人ぎくない場合、す
なわち設定電流値以下である場合に電機子巻線4をモー
タ駆動回路8の側に切換えて接続し、大きい場合に、モ
ータ駆動を一定時間停止して待機することを繰り返すこ
とによって、外力によってモータに発電された電流が短
F6電流としてモータ駆動回路8を流れ、トランジスタ
6、ダイオード7などの半導体部品を破壊することを防
止することができる。In this way, when starting motor drive, it is checked whether the armature current value is larger than the set current value, and if there are no people, that is, if the current value is less than the set current value, the armature winding 4 is connected to the side of the motor drive circuit 8. By repeatedly stopping the motor drive for a certain period of time and waiting when the voltage is large, the current generated in the motor by the external force flows through the motor drive circuit 8 as a short F6 current, and the transistor 6 and diode It is possible to prevent semiconductor components such as 7 from being destroyed.
なお、本実施例では電流値処理装置16にて電機子電流
値が設定電流値以上であるか判断しているが、電流値処
理装置16の礪能を電機子電流値の信号を出力するだけ
とし、モータ駆動制御装置13にて電機子電流値の信号
を入力して設定M流値以上であるかを判断させることも
可能である。In this embodiment, the current value processing device 16 determines whether the armature current value is equal to or higher than the set current value, but the function of the current value processing device 16 is simply to output a signal of the armature current value. It is also possible to input a signal of the armature current value to the motor drive control device 13 to determine whether the M current value is greater than or equal to the set M current value.
発明の効果
以上のように本発明によれば、モータ駆動開始時に電機
子巻線に流れている電流値が一定値以下であるときにの
み切換え手段により電機子巻線をモータ駆動回路に接続
するので、モータが風などの外力により自然回転してい
るために発生して、電機子巻線に流れている電流で、一
定値以上の大ぎな電流がモータ駆動回路を短絡電流とし
て流れ、モータ駆動回路の半導体部品を破壊することを
防止できる。したがって、ブラシレス直流モータの保護
装置を空気調和機の室外機などのように室外に設置され
る製品に用いた場合、台風などの異常状態でのモータ駆
動回路の保護が確実に行えるため、製品の故障を回避す
ることが可能となる。また、前記モータに切換え手段、
抵抗および電流検出装置を設けることで実現できるため
、モータ駆動回路そのもの変更を必要とせず、簡単に実
現することができ、しかも安価な構成で、信頼性の高い
保護動作を行うことができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the armature winding is connected to the motor drive circuit by the switching means only when the current value flowing through the armature winding at the start of motor drive is below a certain value. Therefore, the current that is generated when the motor rotates naturally due to external forces such as wind and flows into the armature winding, and a large current exceeding a certain value flows through the motor drive circuit as a short-circuit current, causing the motor to drive. It is possible to prevent damage to the semiconductor components of the circuit. Therefore, when a brushless DC motor protection device is used in a product that is installed outdoors, such as an outdoor unit of an air conditioner, the motor drive circuit can be reliably protected in abnormal conditions such as a typhoon. Failures can be avoided. Further, the motor includes switching means;
Since it can be realized by providing a resistor and a current detection device, it can be easily realized without the need to change the motor drive circuit itself, and moreover, it is possible to perform a highly reliable protective operation with an inexpensive configuration.
第1図〜第3図は本発明の一実施例を示し、第1図はブ
ラシレス直流モータ保護装置を使用したブラシレス直流
モータの回路図、第2図はモータの回転数と、短絡電流
および通常運転電流との関係を示す特性図、第3図は同
装置におけるモータ駆動制御装置の要部流れ図、第4図
は従来のブラシレス直流モータの回路図である。
1・・・電機子巻線、8・・・モータ駆動回路、11・
・・リレー、12・・・抵抗、13・・・モータ駆動制
御装置、14・・・電流検出装置。
代理人 森 本 義 弘
\
情第2図Figures 1 to 3 show one embodiment of the present invention, Figure 1 is a circuit diagram of a brushless DC motor using a brushless DC motor protection device, and Figure 2 shows the motor rotation speed, short circuit current and normal A characteristic diagram showing the relationship with the operating current, FIG. 3 is a flowchart of main parts of the motor drive control device in the same device, and FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional brushless DC motor. 1... Armature winding, 8... Motor drive circuit, 11...
... Relay, 12... Resistor, 13... Motor drive control device, 14... Current detection device. Agent Yoshihiro Morimoto
Figure 2
Claims (1)
路と前記電機子巻線とで閉回路を形成する抵抗回路とに
切換えて接続する切換え手段と、前記電機子巻線から前
記抵抗回路に流れる電流を検出する電流検出装置と、前
記電流検出装置の出力が入力され、前記検出出力が一定
値以下であると前記切換え手段を駆動して前記電機子巻
線を前記モータ駆動回路側に接続するモータ駆動制御装
置を備えたブラシレス直流モータ保護装置。1. A switching means for switching and connecting an armature winding of a brushless DC motor to a motor drive circuit and a resistance circuit forming a closed circuit with the armature winding; A current detection device for detecting current, and an output of the current detection device are inputted, and when the detected output is below a certain value, the switching means is driven to connect the armature winding to the motor drive circuit side. Brushless DC motor protection device with motor drive control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62037562A JPS63206186A (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Protective device of brushless dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62037562A JPS63206186A (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Protective device of brushless dc motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63206186A true JPS63206186A (en) | 1988-08-25 |
Family
ID=12500959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62037562A Pending JPS63206186A (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Protective device of brushless dc motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63206186A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1084694A (en) * | 1996-04-15 | 1998-03-31 | Mech Magnetique:Soc | Turbo-molecular pump with dynamic magnetic bearing |
US8878468B2 (en) | 2011-04-29 | 2014-11-04 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Electric machine assembly with fail-safe arrangement |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP62037562A patent/JPS63206186A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1084694A (en) * | 1996-04-15 | 1998-03-31 | Mech Magnetique:Soc | Turbo-molecular pump with dynamic magnetic bearing |
US8878468B2 (en) | 2011-04-29 | 2014-11-04 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Electric machine assembly with fail-safe arrangement |
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