专利名称：电动机驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测电动机的锁定状态的结构、方法以及进行电动机的锁定保护的电动机驱动装置。
背景技术：
以往的电动机驱动装置使用以下所示的检测电动机的锁定(lock)的结构、方法以及以往的检测方法来进行电动机的锁定保护。在此，以往的电动机驱动装置由转子、驱动线圈、转子位置检测器、将位置信息转换为速度信息的速度检测器以及驱动电动机的驱动部构成。而且，在尽管向电动机的驱动指令为0N、但通过速度检测器转换得到的电动机的速度信息为零(L)的情况下，检测出电动机被锁定。在检测出电动机的锁定的情况下，驱动部切断向电动机的驱动输出，由此保护电动机。也就是说，以往的电动机驱动装置设置有在电动机每旋转固定量时输出一个脉冲信号的旋转传感器。而且，公开了以下的方法:在预先设定的锁定检测时间内没有输出来自旋转传感器的脉冲信号的情况下，检测出电动机为锁定状态(例如参照专利文献I)。以下，使用图4和图5具体说明以往的电动机驱动装置中的检测电动机的锁定状态的方法。图4是说明以往的电动机驱动装置中的检测电动机的锁定状态并进行保护的结构的图。如图4所示，以往的电动机驱动装置由转子1、驱动线圈2、转子位置检测器3、速度检测器4以及驱动部7构成。转子位置检测器3例如由霍尔IC等旋转传感器构成。速度检测器4将通过转子位置检测器3检测出的转子I的位置信息转换为速度信息。驱动部7接收向电动机的驱动指令6，向电动机输出驱动输出。电动机利用从驱动部7输出的驱动输出进行旋转驱动。接着，使用图5说明以往的电动机驱动装置的动作。图5是说明以往的电动机驱动装置中的检测电动机的锁定状态并进行保护的动作的图。在此,如图5所示，以相对于启动位置的移动量为纵轴、并以时间为横轴来示出了转子位置。而且，在A区间，在转子I旋转了一圈的情况下，转子位置从启动位置开始以与速度(移动量/时间)成正比的斜率变化并再次返回到启动位置。而且，在转子I每旋转一圈时，通过转子位置检测器3输出一个脉冲的转子位置检测器信号(U)。此时，通过速度检测器4测定转子位置检测器信号(U)的脉冲的从上升沿到上升沿、或从下降沿到下降沿的时间间隔即时间tl，由此能够测量速度信息H和转子I的转速。另外，在图5所示的B区间，在转子I在旋转过程中被锁定的情况下，在锁定检测时间t2的期间内，在转子位置检测器信号(U)的脉冲的从上升沿到上升沿、或从下降沿到下降沿的时间间隔内，不会输入转子位置检测器信号(U)。在该情况下，将速度信息设为零(L)，判断为转子I的旋转为锁定状态。然后，切断驱动电动机的驱动部7的驱动输出，进行电动机的锁定保护。此时，通常在转子I的旋转为锁定状态的情况下，判断为使电动机旋转的驱动电流不足，驱动部7想要使以最大电流驱动电动机的状态持续。由此，有时电动机会异常发热而破损。但是，通过电动机的锁定保护而切断被施加到电动机的驱动输出，由此能够防止电动机破损。上述以往的保护电动机的锁定状态的方法在转子I沿固定方向旋转的情况下是有效的。然而，如图5的C区间中所示那样，根据通过电动机被驱动的外部负载的种类、异物硬度、弹力的不同，会产生处于以下的异常状态的情况:不是沿固定方向旋转，而是旋转方向重复正转(+)、反转(_)方向。即，是以下的情况等:在设置于室外的鼓风扇中使用电动机的情况下，例如由于与作为外部负载的风扇接触的树枝等的弹力，风扇的旋转瞬间变为反转，阻碍固定旋转。在该情况下，通过速度检测器4测量转子位置检测器信号(U)的脉冲的从上升沿到上升沿、或从下降沿到下降沿的时间间隔即时间t3，并判定为速度信息H。也就是说，判断为电动机的转子I正在旋转。其结果，无法识别出电动机的转子I为锁定状态，因此，驱动部7不切断向电动机供给的驱动输出。因而，尽管电动机的转子I没有正常地沿固定方向旋转，但是无法检测电动机的异常。因此，驱动部7将想要以最大电流使电动机旋转的驱动输出断续地、且继续向电动机输出。其结果，存在电动机异常发热而电动机破损这样的问题。专利文献1:日本特开2009-285805号公报
发明内容
本发明的电动机驱动装置具备:电动机，其具有转子和驱动线圈；转子位置检测器，其检测转子的位置信息；速度检测器，其将位置信息转换为速度信息；方向检测器，其将位置信息转换为旋转方向信息；以及驱动部，其驱动电动机。而且，在检测出以下的情况中的任意一个情况时，判定为上述电动机被锁定而切断驱动部的驱动输出:在向驱动部输入驱动指令而电动机被驱动的状态下，没有从转子位置检测器向速度检测器输入转子位置检测器信号的情况；以及在转子以锁定状态重复正转和反转的状态下，在对来自转子位置检测器的转子位置检测器信号的上升沿之间或下降沿之间的时间进行测定的过程中检测到电动机的旋转方向的变化的情况。由此，即使在处于如电动机重复正转和反转那样的锁定状态的情况下也判定为锁定状态，从而能够施以电动机的锁定保护。其结果，将电动机的破损防患于未然，能够实现可靠性和安全性优越的电动机驱动装置。
图1是说明本发明的实施方式中的电动机驱动装置的检测电动机的锁定状态并进行保护的结构的图。
图2是说明本发明的实施方式的电动机驱动装置中的检测电动机的锁定状态并进行保护的动作的图。
图3是表示该电动机驱动装置中的电动机正转时的转子位置检测器信号(U)、(V)、(W)的逻辑的图。
图4是说明以往的电动机驱动装置中的检测电动机的锁定状态并进行保护的结构的图。
图5是说明以往的电动机驱动装置中的检测电动机的锁定状态并进行保护的动作的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式的电动机驱动装置。此外，在以下的说明中，对相同或相当的结构要素附加同一符号来进行说明。另外，本发明并不限定于本实施方式。
(实施方式)
图1是说明本发明的实施方式中的电动机驱动装置的检测电动机的锁定状态并进行保护的结构的图。
如图1所示，本实施方式的电动机驱动装置至少由转子1、驱动线圈2、转子位置检测器3、速度检测器4、方向检测器5以及驱动电动机的驱动部7构成。在此，转子位置检测器3例如由霍尔IC等旋转传感器构成。速度检测器4将通过转子位置检测器3检测出的转子I的位置信息转换为速度信息。方向检测器5将通过转子位置检测器3检测出的转子I的位置信息转换为旋转方向信息。驱动部7接收向电动机的驱动指令6，向电动机输出驱动电压、驱动电流等驱动输出。电动机利用从驱动部7输出的驱动输出进行旋转驱动。
以下，参照图1并使用图2和图3详细说明本发明的实施方式的电动机驱动装置的动作。
图2是说明本发明的实施方式的电动机驱动装置中的检测电动机的锁定状态并进行保护的动作的图。图3是表示该电动机驱动装置中的电动机正转时的转子位置检测器信号(U)、(V)、(W)的逻辑的图。
首先，如图1所示，当向驱动部7输入驱动指令6时，驱动部7接通驱动输出，对电动机的驱动线圈2进行通电。由此，电动机的转子I旋转。此时，在转子I中安装有磁铁。而且，通过转子位置检测器3检测转子I的磁铁的NS磁极，该转子位置检测器3以电角120°的相位被设置于不同的位置，例如由霍尔元件、霍尔IC等构成。由此，转子位置检测器3输出相差电角120°的相位的转子位置检测器信号⑶、(V)、(W)。
而且，如图2所示，当电动机的转子I旋转一圈时，通过转子位置检测器3输出一个脉冲的转子位置检测器信号(U)。
此时，在转子I沿相同方向进行旋转的情况下，通过速度检测器4测量转子位置检测器信号(U)的脉冲的上升沿之间(从上升沿到上升沿的期间)、或下降沿之间(从下降沿到下降沿的期间)的时间间隔即时间tl。然后，根据测量出的时间tl，速度检测器4判断为电动机处于正在旋转的状态(速度信息是H)。由此，接通驱动部7的驱动输出，在图2的A区间的期间，继续向电动机的驱动线圈2输出驱动电流、驱动电压等驱动输出。
接着，如图2的B区间中所示那样，在转子I变为锁定状态的情况下，在经过锁定检测时间t2的期间，例如转子位置检测器信号(U)的脉冲的上升沿或下降沿不被检测。因此，速度检测器4判断为电动机的转子I为锁定状态(速度信息是L)，切断驱动部7的驱动输出。
此时，如图3所示，在电动机以正转进行旋转的情况下，在将转子I的一圈旋转六等分为例如从a期间到f期间的情况下，转子位置检测器3按照从a期间到f期间的顺序，输出H或L的转子位置检测器信号⑶、(V)、(W)的逻辑。
另一方面，如图2的C区间中所示那样，在时间t3的时间间隔内例如由于上述所说明的树枝等具有弹力的异物等而转子变得无法正转的情况下，由于树枝的弹力，尽管正在沿固定方向进行旋转控制，但是转子I重复正转和反转。此时，在转子I重复图2的正转和反转的C区间中从相当于上述b期间的j期间转移到相当于c期间的g期间的情况下，转子位置检测器信号⑶、(V)、(W)的逻辑不是正转时的c期间的(L、L、H)，而是如图2的g期间那样成为(L、H、L)。其结果，转子位置检测器信号(U)、(V)、(W)的逻辑与正转时的逻辑不同，因此，图1所示的方向检测器5检测到转子I的旋转方向变化的情况、例如变为反转。
也就是说，在对转子位置检测器信号(U)的脉冲的从上升沿到上升沿、或从下降沿到下降沿的时间间隔即时间t3进行测定的过程中检测到上述所说明的转子I的反转的情况下，判断为在时间t3内测定的速度信息没有反映实际的速度，速度检测器4识别为速度息是零(L) ο
如以上说明的那样，根据本实施方式，首先，在转子I变为锁定状态而在锁定检测时间t2的期间未被输入转子位置检测器信号的脉冲的第一条件的情况下，识别为速度信息是零(L)。或者，在转子I以锁定状态重复正转和反转时，在对转子位置检测器信号的脉冲的从上升沿到上升沿、或从下降沿到下降沿的时间进行测定的期间内由方向检测器检测到电动机的旋转方向的变化(反转)的第二条件的情况下，识别为速度信息是零(L)。而且，如果上述第一条件和上述第二条件中的任意一个条件成立，则判断为电动机为锁定状态来切断驱动部7的驱动输出，从而进行电动机的锁定保护。由此，将电动机的破损防患于未然，能够实现可靠性和安全性优越的电动机驱动装置。
产业h的可利用件
本发明作为保护电动机的锁定状态的电动机驱动装置，能够应用于工业用电动机、家电用电动机等广泛的领域中。
附图标记说明
1:转子；2:驱动线圈；3:转子位置检测器；4:速度检测器；5:方向检测器；6 ;驱动指令；7:驱动部。
权利要求
1.一种电动机驱动装置，具备: 电动机，其具有转子和驱动线圈； 转子位置检测器，其检测上述转子的位置信息； 速度检测器，其将上述位置信息转换为速度信息； 方向检测器，其将上述位置信息转换为旋转方向信息；以及 驱动部，其驱动上述电动机， 其中，在检测出以下的情况中的任意一个情况时，判定为上述电动机被锁定而切断上述驱动部的驱动输出:在向上述驱动部输入驱动指令而上述电动机被驱动的状态下，没有从上述转子位置检测器向上述速度检测器输入转子位置检测器信号的脉冲的情况；以及在上述转子以锁定状态重复正转和反转的状态下，在对来自上述转子位置检测器的上述转子位置检测器信号的脉冲的上升沿之间或下降沿之间的时间进行测定的过程中，通过上述方向检测器检测到上述电动机的旋转方向的变化的情况。
全文摘要
本发明的电动机驱动装置具备转子；驱动线圈；转子位置检测器；速度检测器，其将位置信息转换为速度信息；方向检测器，其将位置信息转换为旋转方向信息；以及驱动部，其驱动电动机。而且，在检测出以下的情况中的任意一个情况时，判定为电动机被锁定而切断驱动部的驱动输出转子位置检测器信号的脉冲未被输入到速度检测器的情况；以及在转子以锁定状态重复正转和反转的状态下，通过方向检测器检测到电动机的旋转方向的变化的情况。
文档编号H02P6/12GK103109451SQ20118004465
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月6日 优先权日2010年9月15日
发明者杉浦贤治, 山崎浩一, 加藤康司, 坪内俊树, 细川智也 申请人:松下电器产业株式会社