[發(fā)明專利]無刷電機保護裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00119964.1
• 申請日: 1997-04-14
• 公開（公告）號: CN1284782A
• 公開（公告）日: 2001-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 八十原正浩;高田和幸;藤崎好洋
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02H7/093
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 季向?qū)?/td>

本申請是申請?zhí)枮?7110519.7，申請日為1997年4月14日，發(fā)明名稱為“無刷電機保護裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及一種無刷電機保護裝置，更詳細地說，涉及適用于把無刷電機用作風(fēng)扇電機(如空調(diào)機的室外風(fēng)扇驅(qū)動)等場合的無刷電機保護裝置。

很早以來，驅(qū)動室外風(fēng)扇的電機廣泛地采用的是感應(yīng)式電機。但是，近年來為了適應(yīng)人們希望使空調(diào)機實現(xiàn)高效率的強烈希望，采用了比感應(yīng)式電機更適合于實現(xiàn)高效率的無刷電機。圖19示出的就是將無刷電機用作風(fēng)扇電機的驅(qū)動裝置的一個例子。

該驅(qū)動裝置包含有：無刷電機1001、風(fēng)扇1002、驅(qū)動電路1003、輸出電壓指令電路1004、換向檢測器1005、市電電源1006、整流電路1007以及平滑電容器1008。

市電電源1006輸出100V或200V的交流電壓。從市電電源1006輸出的交流電壓經(jīng)整流電路1007以及平滑電容器1008進行整流、平滑處理后，轉(zhuǎn)換成140V或280V的直流電壓，然后作為直流主電源的輸出電壓送入驅(qū)動電路1003。風(fēng)扇1002與無刷電機1001的輸出軸相聯(lián)結(jié)。無刷電機1001中設(shè)有用來檢測其轉(zhuǎn)子(圖中未示出)位置的換向檢測器1005。驅(qū)動電路1003根據(jù)換向檢測器1005的輸出信號生成用于驅(qū)動無刷電機1001的轉(zhuǎn)子換流信號，實現(xiàn)對無刷電機1001的驅(qū)動。另外，驅(qū)動電路1003將前面提到的直流主電源的輸出電壓以和輸出電壓指令電路1004輸出的輸出電壓指令信號相對應(yīng)的比例加以輸出，作為驅(qū)動無刷電機1001時的驅(qū)動電壓。也就是說，驅(qū)動電路1003根據(jù)上述的輸出電壓指令信號控制無刷電機1001的各驅(qū)動線圈與上述直流主電源的正電壓端(DC140V或DC280V)相連的時間和各驅(qū)動線圈與上述直流主電源的負(fù)電壓端(DC0V)相連的時間的比例，從而使無刷電機1001的驅(qū)動電壓可以變化，這就是所謂的PWM(脈寬調(diào)制)方式。

但是，這種驅(qū)動裝置在使用于空調(diào)機的室外風(fēng)扇時，當(dāng)風(fēng)扇在臺風(fēng)等強風(fēng)的作用下從外部被強制驅(qū)動時，會產(chǎn)生以下的問題。

當(dāng)有在無刷電機1001的驅(qū)動方向相反的方向上驅(qū)動風(fēng)扇1002的風(fēng)(逆風(fēng))產(chǎn)生時，無刷電機1001會過載，使驅(qū)動電流增大。另外，無刷電機1001發(fā)生反向旋轉(zhuǎn)時，受其感應(yīng)電壓的影響，上述的驅(qū)動電壓具有進一步增大的趨向。無刷電機1001的驅(qū)動電流增大時，無刷電機1001和給其提供電能的驅(qū)動電路1003的發(fā)熱量會增加，在有些場合下會使無刷電機1001和驅(qū)動電路1003損壞。為了防止無刷電機1001和驅(qū)動電路1003的這種過熱和損壞，有人提出了檢測無刷電機1001和驅(qū)動電路1003的過熱或者過流、再進行切斷供電并執(zhí)行不可自動恢復(fù)的跳閘的方案。但是，這種每當(dāng)發(fā)生(比方說)臺風(fēng)時就頻繁地跳閘、停轉(zhuǎn)的風(fēng)扇電機是很難用于空調(diào)機的室外風(fēng)扇的驅(qū)動機構(gòu)中的。

另一方面，當(dāng)有在無刷電機1001的驅(qū)動方向相同的方向上驅(qū)動風(fēng)扇1002的風(fēng)(順風(fēng))產(chǎn)生時，無刷電機1001被強制加速，其旋轉(zhuǎn)速度將增大。同時，無刷電機1001內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也將增大，無刷電機1001會產(chǎn)生再生電壓。這種再生電壓的產(chǎn)生由無刷電機1001內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與驅(qū)動電路1003作為無刷電機1001的驅(qū)動電壓輸出的輸出電壓之間的關(guān)系來決定，在感應(yīng)電壓大于上述的輸出電壓時就會產(chǎn)生。因此，無論驅(qū)動電路1003根據(jù)輸出電壓指令電路1004所供給的輸出電壓指令信號而確定的輸出電壓的電壓值如何，當(dāng)上面提到的感應(yīng)電壓大于上面的輸出電壓時，就會發(fā)生再生電壓。無刷電機1001中有再生電壓產(chǎn)生時，其電能會加至驅(qū)動電路1003，造成平滑電容器1008的兩端電壓上升。平滑電容器1008的兩端電壓上升的話，平滑電容器1008和驅(qū)動電路1003就可能成為過電壓狀態(tài)，從而被徹底損壞。

本發(fā)明的目的在于提供一種無刷電機保護裝置，這種保護裝置即使在由于臺風(fēng)等因素的作用而產(chǎn)生強烈的逆風(fēng)或順風(fēng)時也能防止過載及過流的出現(xiàn)，使跳閘不輕易出現(xiàn)而且還不產(chǎn)生再生電壓。

為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第1方面的一種無刷電機保護裝置包括：

無刷電機；

檢測上述無刷電機的轉(zhuǎn)子位置的換向信號檢測裝置；

根據(jù)上述換向信號檢測裝置的輸出信號檢測上述無刷電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向的速度檢測裝置；

根據(jù)上述換向信號檢測裝置的輸出信號形成用于驅(qū)動上述無刷電機的轉(zhuǎn)子的換流信號，并根據(jù)該換流信號驅(qū)動上述無刷電機的驅(qū)動電路；