專利名稱：電動機驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測電動機的鎖定狀態(tài)的結(jié)構(gòu)、方法以及進行電動機的鎖定保護的電動機驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
以往的電動機驅(qū)動裝置使用以下所示的檢測電動機的鎖定(lock)的結(jié)構(gòu)、方法以及以往的檢測方法來進行電動機的鎖定保護。在此，以往的電動機驅(qū)動裝置由轉(zhuǎn)子、驅(qū)動線圈、轉(zhuǎn)子位置檢測器、將位置信息轉(zhuǎn)換為速度信息的速度檢測器以及驅(qū)動電動機的驅(qū)動部構(gòu)成。而且，在盡管向電動機的驅(qū)動指令為0N、但通過速度檢測器轉(zhuǎn)換得到的電動機的速度信息為零(L)的情況下，檢測出電動機被鎖定。在檢測出電動機的鎖定的情況下，驅(qū)動部切斷向電動機的驅(qū)動輸出，由此保護電動機。也就是說，以往的電動機驅(qū)動裝置設(shè)置有在電動機每旋轉(zhuǎn)固定量時輸出一個脈沖信號的旋轉(zhuǎn)傳感器。而且，公開了以下的方法:在預(yù)先設(shè)定的鎖定檢測時間內(nèi)沒有輸出來自旋轉(zhuǎn)傳感器的脈沖信號的情況下，檢測出電動機為鎖定狀態(tài)(例如參照專利文獻I)。以下，使用圖4和圖5具體說明以往的電動機驅(qū)動裝置中的檢測電動機的鎖定狀態(tài)的方法。圖4是說明以往的電動機驅(qū)動裝置中的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的結(jié)構(gòu)的圖。如圖4所示，以往的電動機驅(qū)動裝置由轉(zhuǎn)子1、驅(qū)動線圈2、轉(zhuǎn)子位置檢測器3、速度檢測器4以及驅(qū)動部7構(gòu)成。轉(zhuǎn)子位置檢測器3例如由霍爾IC等旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成。速度檢測器4將通過轉(zhuǎn)子位置檢測器3檢測出的轉(zhuǎn)子I的位置信息轉(zhuǎn)換為速度信息。驅(qū)動部7接收向電動機的驅(qū)動指令6，向電動機輸出驅(qū)動輸出。電動機利用從驅(qū)動部7輸出的驅(qū)動輸出進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。接著，使用圖5說明以往的電動機驅(qū)動裝置的動作。圖5是說明以往的電動機驅(qū)動裝置中的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的動作的圖。在此,如圖5所示，以相對于啟動位置的移動量為縱軸、并以時間為橫軸來示出了轉(zhuǎn)子位置。而且，在A區(qū)間，在轉(zhuǎn)子I旋轉(zhuǎn)了一圈的情況下，轉(zhuǎn)子位置從啟動位置開始以與速度(移動量/時間)成正比的斜率變化并再次返回到啟動位置。而且，在轉(zhuǎn)子I每旋轉(zhuǎn)一圈時，通過轉(zhuǎn)子位置檢測器3輸出一個脈沖的轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)。此時，通過速度檢測器4測定轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)的脈沖的從上升沿到上升沿、或從下降沿到下降沿的時間間隔即時間tl，由此能夠測量速度信息H和轉(zhuǎn)子I的轉(zhuǎn)速。另外，在圖5所示的B區(qū)間，在轉(zhuǎn)子I在旋轉(zhuǎn)過程中被鎖定的情況下，在鎖定檢測時間t2的期間內(nèi)，在轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)的脈沖的從上升沿到上升沿、或從下降沿到下降沿的時間間隔內(nèi)，不會輸入轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)。在該情況下，將速度信息設(shè)為零(L)，判斷為轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)為鎖定狀態(tài)。然后，切斷驅(qū)動電動機的驅(qū)動部7的驅(qū)動輸出，進行電動機的鎖定保護。此時，通常在轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)為鎖定狀態(tài)的情況下，判斷為使電動機旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電流不足，驅(qū)動部7想要使以最大電流驅(qū)動電動機的狀態(tài)持續(xù)。由此，有時電動機會異常發(fā)熱而破損。但是，通過電動機的鎖定保護而切斷被施加到電動機的驅(qū)動輸出，由此能夠防止電動機破損。上述以往的保護電動機的鎖定狀態(tài)的方法在轉(zhuǎn)子I沿固定方向旋轉(zhuǎn)的情況下是有效的。然而，如圖5的C區(qū)間中所示那樣，根據(jù)通過電動機被驅(qū)動的外部負載的種類、異物硬度、彈力的不同，會產(chǎn)生處于以下的異常狀態(tài)的情況:不是沿固定方向旋轉(zhuǎn)，而是旋轉(zhuǎn)方向重復(fù)正轉(zhuǎn)(+)、反轉(zhuǎn)(_)方向。即，是以下的情況等:在設(shè)置于室外的鼓風扇中使用電動機的情況下，例如由于與作為外部負載的風扇接觸的樹枝等的彈力，風扇的旋轉(zhuǎn)瞬間變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，阻礙固定旋轉(zhuǎn)。在該情況下，通過速度檢測器4測量轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)的脈沖的從上升沿到上升沿、或從下降沿到下降沿的時間間隔即時間t3，并判定為速度信息H。也就是說，判斷為電動機的轉(zhuǎn)子I正在旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，無法識別出電動機的轉(zhuǎn)子I為鎖定狀態(tài)，因此，驅(qū)動部7不切斷向電動機供給的驅(qū)動輸出。因而，盡管電動機的轉(zhuǎn)子I沒有正常地沿固定方向旋轉(zhuǎn)，但是無法檢測電動機的異常。因此，驅(qū)動部7將想要以最大電流使電動機旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輸出斷續(xù)地、且繼續(xù)向電動機輸出。其結(jié)果，存在電動機異常發(fā)熱而電動機破損這樣的問題。專利文獻1:日本特開2009-285805號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電動機驅(qū)動裝置具備:電動機，其具有轉(zhuǎn)子和驅(qū)動線圈；轉(zhuǎn)子位置檢測器，其檢測轉(zhuǎn)子的位置信息；速度檢測器，其將位置信息轉(zhuǎn)換為速度信息；方向檢測器，其將位置信息轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)方向信息；以及驅(qū)動部，其驅(qū)動電動機。而且，在檢測出以下的情況中的任意一個情況時，判定為上述電動機被鎖定而切斷驅(qū)動部的驅(qū)動輸出:在向驅(qū)動部輸入驅(qū)動指令而電動機被驅(qū)動的狀態(tài)下，沒有從轉(zhuǎn)子位置檢測器向速度檢測器輸入轉(zhuǎn)子位置檢測器信號的情況；以及在轉(zhuǎn)子以鎖定狀態(tài)重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，在對來自轉(zhuǎn)子位置檢測器的轉(zhuǎn)子位置檢測器信號的上升沿之間或下降沿之間的時間進行測定的過程中檢測到電動機的旋轉(zhuǎn)方向的變化的情況。由此，即使在處于如電動機重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)那樣的鎖定狀態(tài)的情況下也判定為鎖定狀態(tài)，從而能夠施以電動機的鎖定保護。其結(jié)果，將電動機的破損防患于未然，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性和安全性優(yōu)越的電動機驅(qū)動裝置。


圖1是說明本發(fā)明的實施方式中的電動機驅(qū)動裝置的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是說明本發(fā)明的實施方式的電動機驅(qū)動裝置中的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的動作的圖。
圖3是表示該電動機驅(qū)動裝置中的電動機正轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)、(V)、(W)的邏輯的圖。
圖4是說明以往的電動機驅(qū)動裝置中的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是說明以往的電動機驅(qū)動裝置中的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的動作的圖。
具體實施方式
以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式的電動機驅(qū)動裝置。此外，在以下的說明中，對相同或相當?shù)慕Y(jié)構(gòu)要素附加同一符號來進行說明。另外，本發(fā)明并不限定于本實施方式。
(實施方式)
圖1是說明本發(fā)明的實施方式中的電動機驅(qū)動裝置的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖1所示，本實施方式的電動機驅(qū)動裝置至少由轉(zhuǎn)子1、驅(qū)動線圈2、轉(zhuǎn)子位置檢測器3、速度檢測器4、方向檢測器5以及驅(qū)動電動機的驅(qū)動部7構(gòu)成。在此，轉(zhuǎn)子位置檢測器3例如由霍爾IC等旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成。速度檢測器4將通過轉(zhuǎn)子位置檢測器3檢測出的轉(zhuǎn)子I的位置信息轉(zhuǎn)換為速度信息。方向檢測器5將通過轉(zhuǎn)子位置檢測器3檢測出的轉(zhuǎn)子I的位置信息轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)方向信息。驅(qū)動部7接收向電動機的驅(qū)動指令6，向電動機輸出驅(qū)動電壓、驅(qū)動電流等驅(qū)動輸出。電動機利用從驅(qū)動部7輸出的驅(qū)動輸出進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
以下，參照圖1并使用圖2和圖3詳細說明本發(fā)明的實施方式的電動機驅(qū)動裝置的動作。
圖2是說明本發(fā)明的實施方式的電動機驅(qū)動裝置中的檢測電動機的鎖定狀態(tài)并進行保護的動作的圖。圖3是表示該電動機驅(qū)動裝置中的電動機正轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)、(V)、(W)的邏輯的圖。
首先，如圖1所示，當向驅(qū)動部7輸入驅(qū)動指令6時，驅(qū)動部7接通驅(qū)動輸出，對電動機的驅(qū)動線圈2進行通電。由此，電動機的轉(zhuǎn)子I旋轉(zhuǎn)。此時，在轉(zhuǎn)子I中安裝有磁鐵。而且，通過轉(zhuǎn)子位置檢測器3檢測轉(zhuǎn)子I的磁鐵的NS磁極，該轉(zhuǎn)子位置檢測器3以電角120°的相位被設(shè)置于不同的位置，例如由霍爾元件、霍爾IC等構(gòu)成。由此，轉(zhuǎn)子位置檢測器3輸出相差電角120°的相位的轉(zhuǎn)子位置檢測器信號⑶、(V)、(W)。
而且，如圖2所示，當電動機的轉(zhuǎn)子I旋轉(zhuǎn)一圈時，通過轉(zhuǎn)子位置檢測器3輸出一個脈沖的轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)。
此時，在轉(zhuǎn)子I沿相同方向進行旋轉(zhuǎn)的情況下，通過速度檢測器4測量轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)的脈沖的上升沿之間(從上升沿到上升沿的期間)、或下降沿之間(從下降沿到下降沿的期間)的時間間隔即時間tl。然后，根據(jù)測量出的時間tl，速度檢測器4判斷為電動機處于正在旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)(速度信息是H)。由此，接通驅(qū)動部7的驅(qū)動輸出，在圖2的A區(qū)間的期間，繼續(xù)向電動機的驅(qū)動線圈2輸出驅(qū)動電流、驅(qū)動電壓等驅(qū)動輸出。
接著，如圖2的B區(qū)間中所示那樣，在轉(zhuǎn)子I變?yōu)殒i定狀態(tài)的情況下，在經(jīng)過鎖定檢測時間t2的期間，例如轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)的脈沖的上升沿或下降沿不被檢測。因此，速度檢測器4判斷為電動機的轉(zhuǎn)子I為鎖定狀態(tài)(速度信息是L)，切斷驅(qū)動部7的驅(qū)動輸出。
此時，如圖3所示，在電動機以正轉(zhuǎn)進行旋轉(zhuǎn)的情況下，在將轉(zhuǎn)子I的一圈旋轉(zhuǎn)六等分為例如從a期間到f期間的情況下，轉(zhuǎn)子位置檢測器3按照從a期間到f期間的順序，輸出H或L的轉(zhuǎn)子位置檢測器信號⑶、(V)、(W)的邏輯。
另一方面，如圖2的C區(qū)間中所示那樣，在時間t3的時間間隔內(nèi)例如由于上述所說明的樹枝等具有彈力的異物等而轉(zhuǎn)子變得無法正轉(zhuǎn)的情況下，由于樹枝的彈力，盡管正在沿固定方向進行旋轉(zhuǎn)控制，但是轉(zhuǎn)子I重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。此時，在轉(zhuǎn)子I重復(fù)圖2的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的C區(qū)間中從相當于上述b期間的j期間轉(zhuǎn)移到相當于c期間的g期間的情況下，轉(zhuǎn)子位置檢測器信號⑶、(V)、(W)的邏輯不是正轉(zhuǎn)時的c期間的(L、L、H)，而是如圖2的g期間那樣成為(L、H、L)。其結(jié)果，轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)、(V)、(W)的邏輯與正轉(zhuǎn)時的邏輯不同，因此，圖1所示的方向檢測器5檢測到轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)方向變化的情況、例如變?yōu)榉崔D(zhuǎn)。
也就是說，在對轉(zhuǎn)子位置檢測器信號(U)的脈沖的從上升沿到上升沿、或從下降沿到下降沿的時間間隔即時間t3進行測定的過程中檢測到上述所說明的轉(zhuǎn)子I的反轉(zhuǎn)的情況下，判斷為在時間t3內(nèi)測定的速度信息沒有反映實際的速度，速度檢測器4識別為速度息是零(L) ο
如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式，首先，在轉(zhuǎn)子I變?yōu)殒i定狀態(tài)而在鎖定檢測時間t2的期間未被輸入轉(zhuǎn)子位置檢測器信號的脈沖的第一條件的情況下，識別為速度信息是零(L)?；蛘?，在轉(zhuǎn)子I以鎖定狀態(tài)重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時，在對轉(zhuǎn)子位置檢測器信號的脈沖的從上升沿到上升沿、或從下降沿到下降沿的時間進行測定的期間內(nèi)由方向檢測器檢測到電動機的旋轉(zhuǎn)方向的變化(反轉(zhuǎn))的第二條件的情況下，識別為速度信息是零(L)。而且，如果上述第一條件和上述第二條件中的任意一個條件成立，則判斷為電動機為鎖定狀態(tài)來切斷驅(qū)動部7的驅(qū)動輸出，從而進行電動機的鎖定保護。由此，將電動機的破損防患于未然，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性和安全性優(yōu)越的電動機驅(qū)動裝置。
產(chǎn)業(yè)h的可利用件
本發(fā)明作為保護電動機的鎖定狀態(tài)的電動機驅(qū)動裝置，能夠應(yīng)用于工業(yè)用電動機、家電用電動機等廣泛的領(lǐng)域中。
附圖標記說明
1:轉(zhuǎn)子；2:驅(qū)動線圈；3:轉(zhuǎn)子位置檢測器；4:速度檢測器；5:方向檢測器；6 ;驅(qū)動指令；7:驅(qū)動部。
權(quán)利要求
1.一種電動機驅(qū)動裝置，具備: 電動機，其具有轉(zhuǎn)子和驅(qū)動線圈； 轉(zhuǎn)子位置檢測器，其檢測上述轉(zhuǎn)子的位置信息； 速度檢測器，其將上述位置信息轉(zhuǎn)換為速度信息； 方向檢測器，其將上述位置信息轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)方向信息；以及 驅(qū)動部，其驅(qū)動上述電動機， 其中，在檢測出以下的情況中的任意一個情況時，判定為上述電動機被鎖定而切斷上述驅(qū)動部的驅(qū)動輸出:在向上述驅(qū)動部輸入驅(qū)動指令而上述電動機被驅(qū)動的狀態(tài)下，沒有從上述轉(zhuǎn)子位置檢測器向上述速度檢測器輸入轉(zhuǎn)子位置檢測器信號的脈沖的情況；以及在上述轉(zhuǎn)子以鎖定狀態(tài)重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，在對來自上述轉(zhuǎn)子位置檢測器的上述轉(zhuǎn)子位置檢測器信號的脈沖的上升沿之間或下降沿之間的時間進行測定的過程中，通過上述方向檢測器檢測到上述電動機的旋轉(zhuǎn)方向的變化的情況。
全文摘要
本發(fā)明的電動機驅(qū)動裝置具備轉(zhuǎn)子；驅(qū)動線圈；轉(zhuǎn)子位置檢測器；速度檢測器，其將位置信息轉(zhuǎn)換為速度信息；方向檢測器，其將位置信息轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)方向信息；以及驅(qū)動部，其驅(qū)動電動機。而且，在檢測出以下的情況中的任意一個情況時，判定為電動機被鎖定而切斷驅(qū)動部的驅(qū)動輸出轉(zhuǎn)子位置檢測器信號的脈沖未被輸入到速度檢測器的情況；以及在轉(zhuǎn)子以鎖定狀態(tài)重復(fù)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，通過方向檢測器檢測到電動機的旋轉(zhuǎn)方向的變化的情況。
文檔編號H02P6/12GK103109451SQ20118004465
公開日2013年5月15日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者杉浦賢治, 山崎浩一, 加藤康司, 坪內(nèi)俊樹, 細川智也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社