电动机、送风机以及空气调节机制造技术

技术编号:18054542 阅读:81 留言:0更新日期:2018-05-26 11:10
电动机具备:定子;转子,被设置为能够相对于定子旋转;及驱动电路基板(4),具有对定子施加驱动电压的功率IC、检测转子的旋转位置的霍尔IC(21)、根据来自霍尔IC(21)的磁极位置信号以及基于磁极位置信号而计算出的转速信息来调整驱动电压的相位的控制IC。霍尔IC(21)安装于在转子的转速为0时为大于0的超前角的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机、送风机以及空气调节机
本专利技术涉及具备安装有电路构件的基板的电动机及具备该电动机的送风机以及空气调节机。
技术介绍
在对电动机进行旋转驱动时,当电动机的转速增加时,由于电枢反应(armaturereaction)的影响等而通电定时产生延迟。因此,例如,公开了如下技术:求出与速度指令电压相应的超前角值,使用该超前角值对电动机进行驱动控制(以下称为“超前角控制”)(例如,下述专利文献1)。在超前角控制中,一般的结构是将与电动机的转速相应的最佳相位超前角的信息保持为表格,微机或专用的控制IC根据储存于表格的最佳相位超前角特性信息来进行电动机的控制。在此,最佳相位超前角(也称为“最佳超前角”)是指电动机的运转效率为最大的相位角的超前角。另外,在此所称的“相位角”是指定子绕组所感应的电压(以下称为“感应电压”)与逆变器IC对定子绕组施加的电压(以下称为“施加电压”)之间的相位差,在施加电压比感应电压超前时为正值的超前角。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-114995号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题与超前角控制有关的
技术介绍
如上述那样,但由于转速因超前角的变动而变动,所以当由于上调或者下调电动机的转速的控制而产生转速的波动(hunting)时,发生超前角因该波动而变动、并且转速也由于超前角的变动而变动这样的恶性循环,电动机驱动的负载的旋转有可能不稳定。另外,当用微机来实现电动机的超前角控制时,成本变得非常高。因此,期望用比较廉价的控制IC来实现电动机的超前角控制。本专利技术是鉴于上述问题而完成的,其目的在于得到能够抑制成本的增加,并稳定地进行负载的旋转控制的电动机、送风机以及空气调节机。解决技术问题的技术方案为了解决上述课题并达到目的,本专利技术的电动机具备:定子;转子,被设置为能够相对于定子旋转;以及基板,具有对定子施加驱动电压的驱动元件、检测转子的旋转位置的磁极位置传感器以及根据来自磁极位置传感器的磁极位置信号和基于磁极位置信号而计算出的转速信息来调整驱动电压的相位的控制元件。磁极位置传感器被安装于在转子的转速为0时成为大于0的超前角的位置。专利技术效果根据本专利技术,起到能够抑制成本的增加、并稳定地进行负载的旋转控制的效果。附图说明图1是本实施方式的电动机的侧面剖视图。图2是示出搭载有本实施方式的电动机的空气调节机的外观图。图3是从负载相反侧(counter-loadside)查看配置于本实施方式的驱动电路基板的电路构件时的俯视图。图4是从负载侧查看配置于本实施方式的驱动电路基板的电路构件时的俯视图。图5是本实施方式的驱动电路基板中的搭载功率IC的部位的部分剖视图。图6是示出本实施方式的驱动电路构件的电连接关系的框图。图7是示出本实施方式的功率IC的内部的结构的电路图。图8是示出本实施方式的超前角计算部的结构的框图。图9是示出具体表现本实施方式的转速信号生成部以及超前角电压信号生成部的电路结构的一个例子的电路图。图10是比较以往的霍尔IC的搭载位置和本实施方式的霍尔IC的搭载位置的图。图11是示出超前角电压的值较大时的电动机的转速与超前角电压的关系的曲线图。图12是示出超前角电压的值较小时的电动机的转速与超前角电压的关系的曲线图。图13是示出与电动机的转速相应的离散的超前角控制曲线的变化的曲线图。图14是通过与电动机的转速的关系来表示电动机的运转效率为最大的第1最佳超前角的特性和电动机的噪音为最小的第2最佳超前角的特性的曲线图。图15是比较以往的与电动机的转速相应的最佳超前角特性以及离散的超前角控制曲线和本实施方式的与电动机的转速相应的最佳超前角特性以及离散的超前角控制曲线的曲线图。图16是示出本实施方式的其它超前角控制曲线的曲线图。图17是将驱动电动机的系统划分为电动机驱动装置和上级控制装置而示出的系统结构图。图18是示出与由电动机驱动装置以及上级控制装置进行的电动机的转速控制相关的控制流程的流程图。图19是示出本实施方式的电动机的其它例子的侧面剖视图。图20是从负载相反侧查看配置于图19所示的驱动电路基板的电路构件时的俯视图。图21是从负载侧查看配置于图19所示的驱动电路基板的电路构件时的俯视图。图22是示出本实施方式的电动机的制造方法的流程图。附图标记1:模制定子;2:模制树脂部;3:定子组装部;4:驱动电路基板;5:定子;6:连接器;7:绕组;8:定子铁芯;8a:贯通孔;9:绝缘子;10:杆(shaft);11:位置检测用磁铁;12:转子绝缘部;13:转子磁铁;15:转子;16:负载侧轴承;16a:内轮;16b:外轮;16c:转动体(rollingbody);17:负载相反侧轴承;18:转子组装部;19:壳体;21、21A、21A’:霍尔IC(磁极位置传感器);22:功率IC(驱动元件:面安装构件);23:控制IC(控制元件);24:绕组端子;25:托架(bracket);26:凹部;27:功率IC(驱动元件:引线型构件);29:开口部;30:散热图案(第1散热图案);32:散热图案(第2散热图案);34:通孔;100:电动机;110:商用电源;112:整流电路;114:逆变器电路;114a~114f:开关元件;116:支路驱动电路;116a:上支路驱动电路;116b:下支路驱动电路;140:电动机驱动装置;150:上级控制装置;200:超前角计算部;202:转速信号生成部;202a:第1电路块;204:超前角电压信号生成部;204a:第2电路块;204b:第3电路块;206:AD变换部;250:比较器;252:切换开关(b:基点;u1:第1切换触点;u2:第2切换触点);254、256、268b:电容元件;258、264、266、268a:电阻元件;260、262:运算放大器;268:反馈电路;300:空气调节机;300a:室内机;300b:室外机;310:风扇。具体实施方式以下,参照附图,根据附图详细地说明本专利技术的实施方式的电动机、送风机以及空气调节机的实施方式。此外,本专利技术并不被以下所示的实施方式限定。实施方式.图1是本实施方式的电动机的侧面剖视图。图2是示出搭载有本实施方式的电动机的空气调节机的外观图。图2所示的空气调节机300具备室内机300a以及与室内机300a连接的室外机300b。室内机300a搭载有省略了图示的室内机用风扇,室外机300b搭载有室外机用的风扇310。作为这些风扇的驱动源,使用图1所示的电动机100。此外,在图2中,作为本实施方式的电动机的应用例,例示了空气调节机,但并不限定于空气调节机,还能够用作例如送风机的电动机。接下来,对本实施方式的电动机100的结构进行说明。如图1所示,电动机100构成为具有模制定子1、转子组装部18以及托架25作为主要的结构部。作为电动机100,例示由逆变器驱动的无刷DC马达。作为电动机100的旋转轴的杆10贯通转子组装部18的中心部。电动机100的负载搭载于电动机100的杆10。如果是图2所示的空气调节机,则室内机用的风扇或者室外机用的风扇310作为负载被搭载。模制定子1形成为以杆10为中心的圆筒形,包括定子组装部3和填充有模制树脂的模制树脂部2。定子组装部3是电动机100的构成要素中的定子5、驱动电路基板4以及连本文档来自技高网...
电动机、送风机以及空气调节机

【技术保护点】
一种电动机,具备:定子;转子,被设置为能够相对于所述定子旋转;以及基板,具有对所述定子施加驱动电压的驱动元件、检测所述转子的旋转位置的磁极位置传感器、以及根据来自所述磁极位置传感器的磁极位置信号和基于磁极位置信号而计算出的转速信息来调整所述驱动电压的相位的控制元件,所述磁极位置传感器被安装于在所述转子的转速为0时成为大于0的超前角的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机,具备:定子;转子,被设置为能够相对于所述定子旋转;以及基板,具有对所述定子施加驱动电压的驱动元件、检测所述转子的旋转位置的磁极位置传感器、以及根据来自所述磁极位置传感器的磁极位置信号和基于磁极位置信号而计算出的转速信息来调整所述驱动电压的相位的控制元件,所述磁极位置传感器被安装于在所述转子的转速为0时成为大于0的超前角的位置。2.根据权利要求1所述的电动机,其中,相对于所述转子的转速的所述超前角小于权利要求1所述的所述电动机的运转效率为最大的超前角的变化率,或小于使权利要求1所述的所述电动机的噪音为最小的超前角的变化率。3.根据权利要求1或者2所述的电动机,其中,所述控制元件在对所述转子进行旋转控制时的高转速区输出追随于最佳超前角的超前角。4.根据权利要求1或者2所述的电动机,其中,所述控制元件在对所述转子进行旋转控制时的中转速区输出追随于最佳超前角的超前角。5.根据权利要求3或者4所述的电动机,其中,在所述控制IC...

【专利技术属性】
技术研发人员:尾屋隼一郎及川智明山本峰雄石井博幸麻生洋树浦边优人畠山和德下麦卓也
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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