[发明专利]马达

说明书

技术领域

本发明涉及通过PWM(pulse width modulation：脉宽调制)方式来控制对多相的线圈的通电的马达。其中，尤其涉及控制施加于各相的电压的通电波形的技术。

背景技术

作为马达的控制方式，一般采用通电波形为矩形状的通电方式(矩形波通电)、通电波形为正弦曲线状的通电方式(正弦波通电)。

在为矩形波通电的情况下，由于接通或断开开关元件的频率低，所以有开关损耗小的优点。但是，感应电压的利用率低，容易产生振动或噪音。

另一方面，在为正弦波通电的情况下，就能提高感应电压的利用率，降低振动或噪音。但是，由于高频率地接通或断开开关元件，所以存在开关损耗大的缺点。

因此，还提出有将通电波形设为梯形的通电方式(梯形波通电)(例如，公开于日本特开2006-6067号公报、日本特开2003-18878号公报)。梯形波与矩形波相比，其波形近似于正弦曲线。因此，通过对马达进行梯形波通电而使其动作，就能降低马达的振动或噪音。此外，梯形波通电与正弦波通电相比，由于其接通或断开开关元件的频率低，所以还能降低开关损耗。

日本特开2003-18878号公报公开有根据马达的旋转速度来使通电宽度或通电相位变化的控制方法。日本特开2003-18878号公报公开有使用霍尔传感器来实际测定马达的旋转速度的控制方法。

如日本特开2006-6067号公报以及日本特开2003-18878号公报所公开的那样，通过对马达进行梯形波通电，与对马达进行矩形波通电以及正弦波通电相比，就能较平衡地实现马达中的噪音和振动的降低以及开关损耗的降低。

发明内容

本申请公开的马达包括转子、定子、逆变电路和控制电路。所述转子以旋转轴为中心进行旋转并且包括构成多个磁极的磁铁。所述定子与所述转子隔有间隙地相对并且包括构成多个相的线圈。所述逆变电路将驱动电流供给到所述线圈的各相。所述控制电路包括波形切换设定部、比较部和通电信号形成部。所述控制电路按照预定的输入信号通过PWM方式控制所述逆变电路，以预定的旋转速度来驱动所述转子。

所述波形切换设定部为了切换到第1通电方式和第2通电方式，输出预先设定的预定的基准值。在所述第1通电方式中，通电时的施加电压的波形是矩形。在所述第2通电方式中，通电时的施加电压的波形是梯形或正弦曲线状。所述比较部对所述输入信号和所述基准值进行比较，输出比较结果信号。所述通电信号形成部根据从所述比较部输出的所述比较结果信号来切换所述第1通电方式和所述第2通电方式。

附图说明

图1是示出本发明的马达的结构的概要图的优选的一个例子。

图2是示出第1实施方式的马达的结构的框图的优选的一个例子。

图3A是矩形波通电的波形图。

图3B是梯形波通电的波形图。

图4A是霍尔信号的时序图。

图4B是矩形波通电下的通电信号的时序图。

图4C是梯形波通电下的通电信号的时序图。

图5是与进角值对应的马达效率的曲线图的优选的一个例子。

图6A是霍尔信号的时序图。

图6B是矩形波通电下的通电信号的时序图。

图6C是梯形波通电下的通电信号的时序图。

图6D是梯形波通电下的施加电压的波形图。

图7是示出第2实施方式的马达的结构的框图的优选的一个例子。

图8是示出第3实施方式的马达的结构的框图的优选的一个例子。

具体实施方式

以下，参考附图详细说明本发明的实施方式。但是，以下的说明在本质上不过是示例，本发明不限于其适用物或其用途。

<第1实施方式>

图1示出第1实施方式的马达1的概要的优选的一个例子。马达1例如是用于空调的送风扇等的无刷DC马达。马达1包括轴2、转子3、定子4、霍尔元件5(位置检测单元的具体例子)和电路基板6。

转子3经由轴2可自如旋转地支承于马达壳体7。转子3随着轴2以旋转轴J为中心进行旋转。转子3被形成为以旋转轴J为中心的圆筒形状。转子3包括构成多个磁极的磁铁3a。关于磁铁3a的磁极，N极和S极交替配置于以旋转轴J为中心的周方向。

定子4以与转子3隔有间隙地相对的状态配置于马达壳体7内。定子4包括多个线圈4a。多个线圈4a例如由U相、V相、W相的多个相构成。