[0036]S卩,超前相位信息產(chǎn)生器6根據(jù)轉(zhuǎn)速信號所表示的速度來提取按每個(gè)轉(zhuǎn)速預(yù)先設(shè)定的超前角值,并將提取出的超前角值提供給PWM信號產(chǎn)生器3。然后,PWM信號產(chǎn)生器3作用于電源開關(guān)部2使得將與超前角值相應(yīng)的超前相位的施加電壓施加到繞組,來使向第一繞組la、第二繞組lb、第三繞組Ic輸入的電壓相位超前。在本實(shí)施方式中,通過這種結(jié)構(gòu),利用與轉(zhuǎn)速信號所表示的速度相應(yīng)的相位的施加電壓來對各個(gè)繞組進(jìn)行通電驅(qū)動。
[0037]圖2是示出第一繞組la、第二繞組lb、第三繞組Ic中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Eu、Ev, Ew與施加電壓Vu-n、Vv-n、Vw-n與繞組電流Iu、Iv、Iw的相位關(guān)系的圖。在圖2中,上層表示第一繞組la,中層表示第二繞組lb,下層表示第三繞組lc。此外,向繞組施加的電壓被進(jìn)行作為脈寬調(diào)制的PWM(Pulse Width Modulat1n)調(diào)制,以繞組的中性點(diǎn)N為基準(zhǔn)來被平均化。
[0038]如圖2的上層所示,相對于感應(yīng)電壓Eu而言相位超前了超前角值△ Θ的施加電壓Vu-n被輸入到第一繞組la。其結(jié)果,產(chǎn)生與感應(yīng)電壓Eu相位一致的繞組電流Iu。在圖2中,中層的第二繞組lb、下層的第三繞組Ic也同樣地示出了施加相位超前了超前角值Δ Θ的施加電壓的例子。
[0039]這樣,在本實(shí)施方式中,以使繞組la、lb、lc的感應(yīng)電壓Eu、Ev、Ew的相位與繞組電流相位Iu、Iv、Iw的相位一致的方式設(shè)定作為超前相位量的超前角值△ Θ。
[0040]圖3A是示出轉(zhuǎn)速N與超前角值Λ Θ的關(guān)系的圖,圖3Β是示出轉(zhuǎn)速N與轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系的圖,圖3C是示出轉(zhuǎn)速N與效率ri的關(guān)系的圖。圖3A是負(fù)載特性的一例,示出了轉(zhuǎn)速N與超前角值Δ Θ的關(guān)系,超前角值Δ Θ與N的a次方成正比地增大。
[0041]用下式示出上述特性。
[0042]ΔΘ =AXNa+BXNa-1+CXNa-^..+K(deg)
[0043]在此,A、B、C、a、K是常數(shù),被預(yù)先設(shè)定為適于實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)速范圍和送風(fēng)風(fēng)扇的值。與該轉(zhuǎn)速N對應(yīng)的Λ Θ的數(shù)據(jù)被預(yù)先設(shè)定在超前相位信息產(chǎn)生器6中。
[0044]上述所示的超前角特性適于如圖3Β所示的轉(zhuǎn)矩以轉(zhuǎn)速N的a次方增大那樣的負(fù)載、例如具有a為l〈a〈3的負(fù)載特性曲線的負(fù)載特性那樣的送風(fēng)風(fēng)扇。圖3C的實(shí)線η I表示對超前角值進(jìn)行了可變控制的一例,點(diǎn)線η2表示不進(jìn)行超前角值的可變控制的一例。無刷電動機(jī)的效率特性如圖3C的實(shí)線η I所示那樣,使得能夠在轉(zhuǎn)速的廣范圍內(nèi)維持高效率。
[0045]接著,使用圖4來說明與電動機(jī)驅(qū)動裝置101的超前相位信息產(chǎn)生器6有關(guān)的動作。在圖4中,虛線表示作為負(fù)載特性曲線的一例的二次曲線。在本實(shí)施方式中,對于虛線的負(fù)載特性曲線,將從O到最高轉(zhuǎn)速Nmax.進(jìn)行η次分割,并且,將O-⑴、(1)-(2)、
(2)-(3)、(3)-(4)、…、(n-l)-(n)的各分割點(diǎn)之間以直線連接,如實(shí)線所示那樣用整數(shù)次的折線對虛線的負(fù)載特性曲線進(jìn)行近似,來設(shè)定超前角值Δ Θ。
[0046]分割數(shù)越多則整數(shù)次的折線越與虛線的負(fù)載特性曲線一致,但是超前相位信息產(chǎn)生器6的構(gòu)造也越復(fù)雜而變得昂貴,因此設(shè)定為無刷電動機(jī)101的效率不會顯著降低的最小分割數(shù)。
[0047]圖5中將圖4中的分割數(shù)設(shè)為3次,針對虛線的負(fù)載特性曲線,用3條直線,以如實(shí)線所示的折兩次的折線進(jìn)行近似,能夠利用與圖4的情況相比廉價(jià)且簡單的結(jié)構(gòu)來具體實(shí)現(xiàn)超前相位信息產(chǎn)生器6的結(jié)構(gòu)。
[0048]此外,在圖5中,以等間隔進(jìn)行了分割,但是也可以改變分割比。
[0049](實(shí)施方式2)
[0050]圖6是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電動機(jī)驅(qū)動裝置92的無刷電動機(jī)102的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖6所示,在本實(shí)施方式中,在電動機(jī)驅(qū)動裝置92中,新設(shè)置有感應(yīng)電壓相位信號產(chǎn)生器7。對該感應(yīng)電壓相位信號產(chǎn)生器7輸入來自設(shè)置于電動機(jī)60的轉(zhuǎn)子附近的磁傳感器12a、12b、12c的轉(zhuǎn)子磁極位置信號HU、HV、HW。然后,感應(yīng)電壓相位信號產(chǎn)生器7基于轉(zhuǎn)子磁極位置信號HU、HV、HW來產(chǎn)生感應(yīng)電壓相位信號eu、ev、ew并提供給PWM信號產(chǎn)生器3,并且向速度信號產(chǎn)生器5傳遞轉(zhuǎn)子磁極位置信號HU、HV、服。
[0051]在本實(shí)施方式中,速度信號產(chǎn)生器5使用轉(zhuǎn)子磁極位置信號HU、HV、HW來生成表不電動機(jī)60的轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號并提供給超前相位信息產(chǎn)生器6。超前相位信息產(chǎn)生器6根據(jù)轉(zhuǎn)速信號所表示的速度來提取按每個(gè)轉(zhuǎn)速預(yù)先設(shè)定的超前角值,并將提取出的超前角值提供給PWM信號產(chǎn)生器3。
[0052]PWM信號產(chǎn)生器3以感應(yīng)電壓相位信號eu、ev、ew的相位為基準(zhǔn),按照來自超前相位信息產(chǎn)生器6的超前角值來作用于電源開關(guān)部2,使得向第一繞組la、第二繞組lb、第三繞組Ic提供的施加電壓的電壓相位超前。在本實(shí)施方式中,通過這種結(jié)構(gòu),利用轉(zhuǎn)子磁極位置信號HU、HV、HW來生成轉(zhuǎn)速信號,利用與該轉(zhuǎn)速信號所表示的速度相應(yīng)的相位的施加電壓對各個(gè)繞組進(jìn)行通電驅(qū)動。
[0053]圖7是表示實(shí)施方式2中的各信號的相位關(guān)系的圖。圖7的(A)表示來自磁傳感器12a、12b、12c的轉(zhuǎn)子磁極位置信號HU、HV、服。圖7的⑶表示由感應(yīng)電壓相位信號產(chǎn)生器7生成的感應(yīng)電壓相位信號eU、eV、eW。圖7的(a)表示第一繞組Ia中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Eu、施加電壓Vu-n、繞組電流Iu。圖7的(b)表示第二繞組Ib中產(chǎn)生的Ev、施加電壓Vv-n、繞組電流Iv的相位關(guān)系。圖7的(c)表示第三繞組Ic中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Ew、施加電壓Vw-n、繞組電流Iw的相位關(guān)系。
[0054]在感應(yīng)電壓相位信號產(chǎn)生器7中,基于來自磁傳感器12a、12b、12c的轉(zhuǎn)子磁極位置信號HU、HV、服,來生成如圖7的⑶所示的感應(yīng)電壓相位信號eu、ev, ew。對繞組la、lb、lc輸入以感應(yīng)電壓相位信號eu、ev、ew的相位為基準(zhǔn)來使相位超前了超前角值Δ Θ的施加電壓Vu-n、Vv-n、Vw-n。其結(jié)果,在感應(yīng)電壓Eu與繞組電流Iu、感應(yīng)電壓Ev與繞組電流Iv、感應(yīng)電壓Ew與繞組電流Iw的各自之間,相位相互一致。此外,在圖7中,示出了以感應(yīng)電壓相位信號為高電平的期間的中心為基準(zhǔn)相位的一例。另外,超前角值△ Θ與轉(zhuǎn)速N的平方成正比地增大,但是由于動作與實(shí)施方式I相同,因此省略此后的說明。
[0055]另外,在本實(shí)施方式中,使用磁傳感器來得到無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極位置信號,但是也可以是如實(shí)施方式I那樣不使用磁傳感器而基于繞組的感應(yīng)電壓、電流值、電流方向來得到無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極位置信號的方法。
[0056](實(shí)施方式3)
[0057]圖8是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式3中的電動機(jī)驅(qū)動裝置93的無刷電動機(jī)103的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖8中構(gòu)成為:對超前相位信息產(chǎn)生器6設(shè)置作為外部輸入端子的ADD端子,對該端子輸入通過第一電阻14、第二電阻15對調(diào)節(jié)器13的輸出電壓Vreg分壓后得到的電壓值。超前相位信息產(chǎn)生器6按照ADD端子的電壓值使超前角值Λ Θ乘以固定的比率,從而能夠變更超前角值Λ Θ。
[0058]圖9示出了:按照ADD端子的輸入電壓值來變更超前角值Δ Θ的比率,能夠選擇Δ Θ曲線(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)這樣的情況。Λ Θ曲線在圖9中是連續(xù)量,但是也可以如上述那樣進(jìn)行折線近似。
[0059](實(shí)施方式4)
[0060]圖10是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式4中的電動機(jī)驅(qū)動裝置94的無刷電動機(jī)104的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖10中,在作為外部輸入端子的ADD端子的電動機(jī)驅(qū)動裝置94側(cè)設(shè)置有電阻值為數(shù)十k