特開 2024-176520 モータ駆動制御システム、モータ駆動制御装置、ファンシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176520

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】モータ駆動制御システム、モータ駆動制御装置、ファンシステム

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/46 20060101AFI20241212BHJP

   F04D 27/00 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

H02P5/46 K

F04D27/00 101R

F04D27/00 101Y

F04D27/00 D

F04D27/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095090

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】青木 政人

(72)【発明者】

【氏名】田端 剛

(72)【発明者】

【氏名】菊池 竜之介

(72)【発明者】

【氏名】海津 浩之

【テーマコード（参考）】

3H021

5H572

【Ｆターム（参考）】

3H021AA04

3H021AA05

3H021BA05

3H021BA13

3H021BA15

3H021CA04

3H021DA04

3H021DA21

3H021EA05

3H021EA12

3H021EA14

5H572AA10

5H572DD09

5H572EE04

5H572GG02

5H572HB09

5H572HC07

5H572JJ03

5H572JJ13

5H572JJ16

5H572JJ17

5H572JJ18

5H572KK05

5H572LL32

(57)【要約】

【課題】二重反転式の送風機において風量を増加することなく最大静圧を上昇する。
【解決手段】モータ駆動制御システム１１０は、第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２のそれぞれに対応して設けられた第１のモータ駆動制御装置１１１及び第２のモータ駆動制御装置１１２を備え、それぞれ、対応する第１のモータ及び第２のモータのそれぞれの駆動を制御するための駆動制御信号を生成する駆動制御部３＿１，３＿２と、駆動制御信号に基づいて対応する第１のモータ及び第２のモータのそれぞれを駆動するモータ駆動回路２＿１，２＿２と、を有し、駆動制御部３＿１は、第２のモータ駆動制御装置から取得した第２の駆動制御信号に基づいて、第２のモータの負荷の判定を実行する負荷判定部３９を有し、第１の駆動制御部は、負荷判定部の判定に応じて第１のモータの回転数を変更する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のモータ及び第２のモータのそれぞれに対応して設けられた第１のモータ駆動制御装置及び第２のモータ駆動制御装置を備えたモータ駆動制御システムであって、
前記第１のモータ駆動制御装置及び前記第２のモータ駆動制御装置は、それぞれ、
対応する前記第１のモータ及び前記第２のモータのそれぞれの駆動を制御するための駆動制御信号を生成する駆動制御部と、
前記駆動制御信号に基づいて対応する前記第１のモータ及び前記第２のモータのそれぞれを駆動するモータ駆動回路と、を有し、
前記第１のモータ駆動制御装置における前記駆動制御部である第１の駆動制御部は、
前記第２のモータ駆動制御装置から取得した前記駆動制御信号である第２の駆動制御信号に基づいて、前記第２のモータの負荷の判定を実行する負荷判定部を有し、
前記第１の駆動制御部は、前記負荷判定部の判定に応じて前記第１のモータの回転数を変更する、
モータ駆動制御システム。

【請求項2】

前記負荷判定部は、
前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の値と前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の閾値とに基づいて、前記第１のモータの回転数を変更するか否かを判定する、
請求項１に記載のモータ駆動制御システム。

【請求項3】

前記負荷判定部は、
前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の値が、前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の閾値を超えた場合に、前記第１のモータの回転数を上昇させ、
前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の値が、前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の閾値を超えない場合に、前記第１のモータの回転数を下降させる、
請求項２に記載のモータ駆動制御システム。

【請求項4】

前記負荷判定部は、
前記第１の駆動制御部で生成された前記駆動制御信号である第１の駆動制御信号と前記第２の駆動制御信号に基づいて、前記第２のモータの負荷の判定を実行する、
請求項１に記載のモータ駆動制御システム。

【請求項5】

前記負荷判定部は、前記第２のモータ駆動制御装置における前記駆動制御部である第２の駆動制御部から、前記駆動制御信号を取得する、
請求項１に記載のモータ駆動制御システム。

【請求項6】

前記負荷判定部は、前記第２のモータ駆動制御装置における前記モータ駆動回路である第２のモータ駆動回路から、前記駆動制御信号を取得する、
請求項１に記載のモータ駆動制御システム。

【請求項7】

複数のモータを備えたモータ駆動制御システムにおいて、複数の前記モータのそれぞれに対応して設けられたモータ駆動制御装置であって、
前記モータ駆動制御装置は、
前記モータの駆動を制御するための駆動制御信号を生成する駆動制御部と、
前記駆動制御信号に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動制御システムにおいて他のモータの駆動を制御する他のモータ駆動制御装置と通信する通信部と、を有し、
前記駆動制御部は、
前記他のモータ駆動制御装置から取得した前記他のモータの駆動制御信号に基づいて、前記他のモータの負荷の判定を実行する負荷判定部を有し、
前記駆動制御部は、前記負荷判定部の判定に応じて前記モータの回転数を変更する、
モータ駆動制御装置。

【請求項8】

請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ駆動制御システムと、
前記第１のモータ及び前記第２のモータと、
前記第１のモータ及び前記第２のモータそれぞれに取り付けられていて前記第１のモータ及び前記第２のモータの回転力によって回転可能に構成されたインペラと、を備える
ファンシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動制御システム、モータ駆動制御装置、ファンシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、モータによって駆動される複数のインペラの回転軸中心が軸流方向に揃うようにして配置されていて、互いに異なる方向にそれぞれのインペラを回転させる、いわゆる二重反転式の軸流送風機を備えるファンシステムが知られている。このような二重反転方式の送風機においてモータの駆動制御を行うモータ駆動制御装置において、送風機の風量や静圧を制御するためにモータの回転数を変更する技術が知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０―２７２７０４号公報

【特許文献2】特許第５８２１５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の二重反転式の送風機において、モータの回転速度は、所望の静圧・風量特性曲線（ＰＱ曲線）を満たすように変化させる。つまり、従来の二重反転式の送風機のモータを制御するモータ駆動制御装置では、送風機の最大静圧を上昇させる場合にモータの最高回転数を上昇させるため、その影響で最大風量も同時に増加してしまっていた。従来の二重反転式の送風機のモータを制御するモータ駆動制御装置では、特に、送風機の最大風量を示す時の条件である障害物の無い状態（フリーエアー時）に風量が上昇することが、モータの消費電流の増加に繋がっていた。

【0005】

本発明は、上述の課題を一例とするものであり、二重反転式の送風機において風量を増加することなく最大静圧を上昇することができるモータ駆動制御システム、モータ駆動制御装置、ファンシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係るモータ駆動制御システムは、第１のモータ及び第２のモータのそれぞれに対応して設けられた第１のモータ駆動制御装置及び第２のモータ駆動制御装置を備えたモータ駆動制御システムであって、前記第１のモータ駆動制御装置及び前記第２のモータ駆動制御装置は、それぞれ、対応する前記第１のモータ及び前記第２のモータのそれぞれの駆動を制御するための駆動制御信号を生成する駆動制御部と、前記駆動制御信号に基づいて対応する前記第１のモータ及び前記第２のモータのそれぞれを駆動するモータ駆動回路と、を有し、前記第１のモータ駆動制御装置における前記駆動制御部である第１の駆動制御部は、前記第２のモータ駆動制御装置から取得した前記駆動制御信号である第２の駆動制御信号に基づいて、前記第２のモータの負荷の判定を実行する負荷判定部を有し、前記第１の駆動制御部は、前記負荷判定部の判定に応じて前記第１のモータの回転数を変更する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るモータ駆動制御システムによれば、二重反転式の送風機において風量を増加することなく最大静圧を上昇することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係るモータ駆動制御システムの概要を説明する図である。

【図2】第１の実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステムの具体的な構成の一例を示す図である。

【図3】第１の実施の形態に係るファンシステムにおける第１送風機及び第２送風機を示す斜視図である。

【図4】第１の実施の形態に係るファンシステムを複数用いて構成された送風システムの一例を示す図である。

【図5】第１の実施の形態に係る第１のモータ駆動制御装置の第１の駆動制御部が行う処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】本実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステム、及び、比較例のファンシステムのＰ－Ｑ（静圧・風量特性）曲線を示す図である。

【図7】第１の実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステムの具体的な構成の変形例を示す図である。

【図8】第２の実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステムの具体的な構成の一例を示す図である。

【図9】第２の実施の形態に係る第１のモータ駆動制御装置の第１の駆動制御部が行う処理動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。また、以下の実施の形態の概要は、他の実施の形態の概要といかなる組み合わせをすることが可能である。

【0010】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御システム（１１０）は、第１のモータ（２１＿１）及び第２のモータ（２１＿２）のそれぞれに対応して設けられた第１のモータ駆動制御装置（１１１）及び第２のモータ駆動制御装置（１１２）を備えたモータ駆動制御システムであって、前記第１のモータ駆動制御装置及び前記第２のモータ駆動制御装置は、それぞれ、対応する前記第１のモータ及び前記第２のモータのそれぞれの駆動を制御するための駆動制御信号（Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２）を生成する駆動制御部（３＿１，３＿２）と、前記駆動制御信号に基づいて対応する前記第１のモータ及び前記第２のモータのそれぞれを駆動するモータ駆動回路（２＿１，２＿２）と、を有し、前記第１のモータ駆動制御装置における前記駆動制御部である第１の駆動制御部（３＿１）は、前記第２のモータ駆動制御装置（１１２）から取得した前記駆動制御信号である第２の駆動制御信号（Ｓｄ＿２、Ｓ３＿２）に基づいて、前記第２のモータの負荷の判定を実行する負荷判定部（３９）を有し、前記第１の駆動制御部は、前記負荷判定部の判定に応じて前記第１のモータの回転数を変更する。

【0011】

〔２〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御システムにおいて、前記負荷判定部は、前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の値（Ｓ３＿２，Ｓ４＿２）と前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の閾値とに基づいて、前記第１のモータの回転数を変更するか否かを判定してもよい。

【0012】

〔３〕上記〔２〕に記載のモータ駆動制御システムにおいて、前記負荷判定部は、前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の値が、前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の閾値を超えた場合に、前記第１のモータの回転数を上昇させ、前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の値が、前記第２の駆動制御信号に含まれるデューティ比の閾値を超えない場合に、前記第１のモータの回転数を下降させてもよい。

【0013】

〔４〕上記［１］から〔３〕に記載のモータ駆動制御システムにおいて、前記負荷判定部は、前記第１の駆動制御部で生成された前記駆動制御信号である第１の駆動制御信号（Ｓｄ＿１、Ｓ３＿２）と前記第２の駆動制御信号に基づいて、前記第２のモータの負荷の判定を実行してもよい。

【0014】

〔５〕上記［１］から〔４〕に記載のモータ駆動制御システムにおいて、前記負荷判定部は、前記第２のモータ駆動制御装置における前記駆動制御部である第２の駆動制御部（３＿２）から、前記駆動制御信号（Ｓ３＿２）を取得してもよい。

【0015】

〔６〕上記［１］から〔４〕に記載のモータ駆動制御システムにおいて、前記負荷判定部は、前記第２のモータ駆動制御装置における前記モータ駆動回路である第２のモータ駆動回路（２＿２）から、前記駆動制御信号（Ｓｄ＿２）を取得してもよい。

【0016】

〔７〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置（１１１）は、複数のモータ（２１＿１，２１＿２）を備えたモータ駆動制御システム（１１０）において、前記複数のモータのそれぞれに対応して設けられたモータ駆動制御装置であって、前記モータ駆動制御装置は、前記モータの駆動を制御するための駆動制御信号（Ｓｄ＿１）を生成する駆動制御部（３＿１）と、前記駆動制御信号に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動回路（２＿１）と、前記モータ駆動制御システムにおける他のモータ駆動制御装置（１１２）と通信する通信部（３５＿１）と、を有し、前記駆動制御部は、前記他のモータ駆動制御装置から取得した前記他のモータの駆動制御信号（Ｓｄ＿２）に基づいて、前記他のモータの負荷の判定を実行する負荷判定部（３９）、を有し、前記駆動制御部は、前記負荷判定部の判定に応じて前記モータの回転数を変更する。

【0017】

〔８〕上記〔１〕から〔６〕に記載のモータ駆動制御システムと、第１のモータ（２１＿１）及び第２のモータ（２１＿２）と、前記第１のモータ及び前記第２のモータそれぞれに取り付けられていて前記第１のモータ及び前記第２のモータの回転力によって回転可能に構成されたインペラ（６２＿１，６２＿２）と、を備えるファンシステム（１）として構成してもよい。

【0018】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0019】

≪第１の実施の形態≫
まず、本実施の形態の具体的な構成を説明する前に、モータ駆動制御システムの概要について説明する。

【0020】

図１は、第１の実施の形態に係るモータ駆動制御システムの概要を説明する図である。

【0021】

図１に示すように、本実施の形態では、２つのファンを２つのモータにより駆動するためのモータ駆動制御システム１１０を例に挙げて説明する。本実施の形態のモータ駆動制御システム１１０は、モータ駆動回路２＿１及び第１の駆動制御部３＿１を有する第１のモータ駆動制御装置１１１と、モータ駆動回路２＿２及び第２の駆動制御部３＿２を有する第２のモータ駆動制御装置１１２と、第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２とを互いに通信を行うために接続する通信線４５とを備えている。

【0022】

モータ駆動制御システム１１０は、第１のモータ駆動制御装置１１１を構成する集積回路装置（ＩＣ）と第２のモータ駆動制御装置１１２を構成する集積回路装置（ＩＣ）との２つの集積回路装置（ＩＣ）によって構成されている。

【0023】

図２は、本実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステム１の具体的な構成の一例を示す図である。図３は、本実施の形態に係るファンシステム１における第１送風機１１及び第２送風機１２を示す斜視図である。

【0024】

図２及び図３に示されるように、ファンシステム１は、上述したモータ駆動制御システム１１０を搭載しており、インペラ６２＿１，６２＿２（第１のインペラ６２＿１，第２のインペラ６２＿２）及びこれを回転させるモータ２１＿１，２１＿２（第１のモータ２１＿１，第２のモータ２１＿２）をそれぞれ有する２つの送風機１１、１２（第１送風機１１、第２送風機１２）を備える送風装置として構成されている。本実施の形態において、ファンシステム１は、アウトレット側（排気側）の第１送風機１１と、インレット側（吸気側）の第２送風機１２とを有している。

【0025】

第１送風機１１と第２送風機１２とは、それぞれ、互いのインペラ６２＿１，６２＿２の回転軸中心が軸流方向に揃うようにして配置されている軸流ファンである。第１送風機１１と第２送風機１２とは、互いに異なる方向にそれぞれのインペラ６２＿１，６２＿２を回転させる。換言すると、軸方向に見て、第１送風機１１のインペラ６２＿１の回転方向は、第２送風機１２のインペラ６２＿２の回転方向とは逆の方向である。すなわち、ファンシステム１は、いわゆる二重反転式の送風機である。本実施の形態において、ファンシステム１は、例えば、電子計算機やＯＡ機器などの電子機器の内部で発生する熱を風力によって外部へ排出することにより電子機器の内部を冷却するファンモータである。

【0026】

第１送風機１１は、第１送風機１１の第１のインペラ６２＿１を回転させる第１のモータ２１＿１と、第１のモータ２１＿１を駆動する第１のモータ駆動制御装置１１１とを有して構成されている。第１のモータ２１＿１のロータの回転軸に、第１のインペラ６２＿１が取り付けられている。

【0027】

第２送風機１２は、第２送風機１２の第２のインペラ６２＿２を回転させる第２のモータ２１＿２と、第２のモータ２１＿２を駆動する第２のモータ駆動制御装置１１２とを有して構成されている。第２のモータ２１＿２のロータの回転軸に、第２のインペラ６２＿２が取り付けられている。

【0028】

図４は、本実施の形態に係るファンシステム１を複数用いて構成された送風システム８０１の一例を示す図である。

【0029】

図４に示されるように、ファンシステム１は、複数台まとめて用いることができる。例えば、送風システム８０１は、１つの制御装置８００と、４つのファンシステム１（ファンシステム１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）とを有している。ファンシステム１は、それぞれ、制御装置８００に接続されている。ファンシステム１それぞれの第１送風機１１及び第２送風機１２は、制御装置８００から入力される速度指令信号Ｓｃに基づいて、第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２を駆動させる。

【0030】

送風システム８０１は、例えば、冷却対象である電子計算機などの電子機器９００に対して、それぞれのファンシステム１から風を送風する。電子機器９００は、電源装置や、ＣＰＵや、メモリや、記憶装置や、周辺装置などで構成されている。電子機器９００は、送風システム８０１を構成するファンシステム１から電子機器９００の内部に送られる風により、冷却され、正常に動作する状態を維持することができる。図２から図４に示すように、本実施の形態において、ファンシステム１は、例えば、電子計算機やＯＡ機器などの電子機器の内部で発生する熱を風力によって外部へ排出することにより電子機器の内部を冷却するファンモータである。

【0031】

以下、第１のインペラ６２＿１と第２のインペラ６２＿２とを区別せず、インペラ６２＿１，６２＿２と表記することがある。第１のモータ２１＿１と第２のモータ２１＿２とを区別せず、モータ２１＿１，２１＿２と表記することがある。また、第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２とを区別せず、モータ駆動制御装置１１１，１１２と表記することがある。

【0032】

本実施の形態において、第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２は、例えば３相のブラシレスモータである。各モータ駆動制御装置１１１，１１２は、第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２のコイルに周期的に駆動電流を流すことで、第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２を回転させる。

【0033】

第１送風機１１に用いられる第１のモータ駆動制御装置１１１と第２送風機１２に用いられる第２のモータ駆動制御装置１１２とは、互いに通信を行うために通信線４５により接続されている。第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２と通信線４５とは、モータ駆動制御システム１１０として形成されている。

【0034】

ファンシステム１は、外部装置の一例である制御装置８００に接続されている。本実施の形態において、制御装置８００は、各送風機１１，１２に、第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２の回転速度（回転数）に対応する速度指令信号Ｓｃを出力する。速度指令信号Ｓｃは、各モータ駆動制御装置１１１、１１２に入力される。各モータ駆動制御装置１１１，１１２は、速度指令信号Ｓｃに対応する回転数で第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２を駆動することができる。なお、各モータ駆動制御装置１１１，１１２は、第１のモータ２１＿１及び第２のモータ２１＿２に対応する回転数信号Ｓ（例えば、ＦＧ信号など）を制御装置８００に出力する。制御装置８００は、回転数信号Ｓに基づいて、各送風機１１，１２の駆動状態を検知し、それに応じて、出力する速度指令信号Ｓｃの制御などを行うことができる。

【0035】

第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２は、第１のモータ駆動制御装置１１１のみに負荷判定部３９を設けていること以外は、同一のハードウエア構成を有している。本実施の形態において、第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２は、後述のように負荷判定部３９や互いに通信を行う部分の具体的な動作などを除いて、ほぼ同一の動作を行う。以下では、第１のモータ駆動制御装置１１１の構成と第２のモータ駆動制御装置１１２とに共通する構成要素については、代表して第１のモータ駆動制御装置１１１に基づいて説明し、異なる部分についてはそれぞれ説明する。

【0036】

各モータ駆動制御装置１１１，１１２は、モータ駆動回路２＿１，２＿２と、駆動制御部３＿１，３＿２と、を有している。なお、図２に示されているモータ駆動制御装置１１１，１１２の構成要素は、全体の一部であり、モータ駆動制御装置１１１，１１２は、図１に示されたものに加えて、他の構成要素を有していてもよい。

【0037】

本実施の形態において、各モータ駆動制御装置１１１，１１２は、それぞれ、駆動制御部３＿１，３＿２及びモータ駆動回路２＿１，２＿２がパッケージ化された個別の集積回路装置（ＩＣ）である。なお、個別の集積回路装置（ＩＣ）として構成された各モータ駆動制御装置１１１，１１２が１つの集積回路装置としてパッケージ化されていてもよいし、他の装置と一緒に各モータ駆動制御装置１１１，１１２がパッケージ化されて１つの集積回路装置が構成されていてもよい。また、駆動制御部３＿１，３＿２とモータ駆動回路２＿１，２＿２が異なる集積回路装置としてパッケージ化されていてもよい。

【0038】

モータ駆動回路２＿１，２＿２は、それぞれ、第１の駆動制御部３＿１と第２の駆動制御部３＿２とにより生成された駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２に基づいて、駆動対象のモータ２１＿１，２１＿２を駆動する。

【0039】

モータ駆動回路２＿１，２＿２は、インバータ回路及びプリドライブ回路を有する。モータ駆動回路２＿１，２＿２は、駆動制御部３＿１，３＿２から出力された駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２に基づいて、モータ２１＿１，２１＿２に駆動信号を出力し、モータ２１＿１，２１＿２を駆動させる。

【0040】

プリドライブ回路は、駆動制御部３＿１，３＿２による制御に基づいて、インバータ回路を駆動するための出力信号を生成し、インバータ回路に出力する。インバータ回路は、プリドライブ回路から出力された出力信号に基づいてモータ２１＿１，２１＿２に駆動信号を出力し、モータ２１＿１，２１＿２が備えるコイルに通電する。

【0041】

駆動制御部３＿１，３＿２には、制御装置８００から出力された速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２が入力される。また、駆動制御部３＿１，３＿２は、制御装置８００に回転数信号Ｓ＿１，Ｓ＿２を出力する。

【0042】

速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２は、モータ２１＿１，２１＿２の回転速度に関する信号である。例えば、速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２は、モータ２１＿１，２１＿２の目標回転速度に対応するＰＷＭ（パルス幅変調）信号である。換言すると、速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２は、モータ２１＿１，２１＿２の回転速度の目標値に対応する速度指令情報である。なお、速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２として、クロック信号が入力されてもよい。

【0043】

また、本実施の形態において、駆動制御部３＿１，３＿２には、モータ２１＿１，２１＿２から、３つのホール信号（位置検出信号）Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが入力される。ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗは、例えば、モータ２１＿１，２１＿２に配置された３つのホール（ＨＡＬＬ）素子２５ｕ，２５ｖ，２５ｗの出力信号である。ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗは、モータ２１＿１のロータの回転に対応する信号である。駆動制御部３＿１，３＿２は、ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを用いてモータ２１＿１，２１＿２の回転状態を検出し、モータ２１＿１，２１＿２の駆動を制御する。すなわち、駆動制御部３＿１，３＿２は、ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを用いてモータ２１＿１，２１＿２のロータの回転位置を検出し、モータ２１＿１，２１＿２の駆動を制御する。また、駆動制御部３＿１，３＿２は、ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを用いてモータ２１＿１，２１＿２のロータの実際の回転数に関する実回転数情報を得て、モータ２１＿１，２１＿２の駆動を制御することができる。

【0044】

ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを出力する３つのホール素子２５＿１，２５＿２（図２においては、簡略化のため、モータ２１＿１，２１＿２について１つのホール素子２５＿１，２５＿２が示されている）は、例えば、互いに略等間隔（隣り合うものと１２０度の間隔で）でモータ２１＿１，２１＿２の回転子の回りに配置されている。３つのホール素子２５は、それぞれ、モータ２１＿１，２１＿２のロータの磁極を検出し、ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを出力する。

【0045】

なお、駆動制御部３＿１，３＿２には、このようなホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに加えて、又はホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに代えて、モータ２１＿１，２１＿２の回転状態に関する他の情報が入力されるように構成されていてもよい。例えば、モータ２１＿１，２１＿２の回転子の回転に対応するＦＧ信号として、回転子の側にある基板に設けたコイルパターンを用いて生成される信号（パターンＦＧ）が入力されるようにしてもよい。また、モータ２１＿１，２１＿２の各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）に誘起する逆起電圧を検出する回転位置検出回路の検出結果に基づいてモータ２１＿１，２１＿２の回転状態が検知されるように構成されていてもよい。エンコーダやレゾルバなどを設け、それによりモータ２１＿１，２１＿２の回転速度等の情報が検出されるようにしてもよい。

【0046】

駆動制御部３＿１，３＿２は、入力される信号に基づいて、モータ２１＿１，２１＿２を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２を出力する。具体的には、駆動制御部３＿１，３＿２は、速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２及びホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに基づいて、駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２をモータ駆動回路２＿１，２＿２に出力する。

【0047】

駆動制御部３＿１，３＿２は、モータ２１＿１，２１＿２を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２をモータ駆動回路２＿１，２＿２に出力し、モータ２１＿１，２１＿２の回転制御を行う。モータ駆動回路２＿１，２＿２は、駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２に基づいて、モータ２１＿１，２１＿２に駆動信号を出力してモータ２１＿１，２１＿２を駆動させる。

【0048】

以上説明したモータ２１＿１の駆動を制御する駆動制御信号Ｓｄ＿１を生成する処理を実現するために、第１の駆動制御部としての駆動制御部３＿１は、モータ駆動制御処理部３０＿１と、通信部３５＿１と、負荷判定部３９とを機能部として有している。駆動制御部３＿１は、これらの機能部により、モータ駆動制御機能や負荷判定機能を実現している。また、以上説明したモータ２１＿２の駆動を制御する駆動制御信号Ｓｄ＿２を生成する処理を実現するために、第２の駆動制御部としての駆動制御部３＿２は、モータ駆動制御処理部３０＿２と、通信部３５＿２とを機能部として有している。駆動制御部３＿２は、これらの機能部により、モータ駆動制御機能を実現している。このように、駆動制御部３＿１と駆動制御部３＿２とは、駆動制御部３＿１にのみ負荷判定部３９が設けられている以外は、ほぼ同じ構成を有している。

【0049】

これらの駆動制御部３＿１，３＿２における機能部は、例えば、プログラム処理装置によって実現されている。例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の各種記憶装置と、カウンタ（タイマ）、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、クロック発生回路、及び入出力Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路とがバスや専用線を介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置（例えばマイクロコントローラ）において、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムに従って各種演算処理を実行し、その処理結果に基づいてＡ／Ｄ変換回路や入出力インターフェース回路等の周辺回路を制御することによって、上述した機能ブロックが実現されている。

【0050】

モータ駆動制御処理部３０＿１，３０＿２は、それぞれ、モータを駆動制御するための駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２を生成するモータの駆動制御処理を実行する処理部である。モータ駆動制御処理部３０＿１，３０＿２は、それぞれ、例えば、外部装置からの駆動命令に基づいて、モータ駆動回路２＿１，２＿２に対してそれぞれ駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２を生成する、モータの駆動制御処理を実行する。

【0051】

モータ駆動制御処理部３０＿１，３０＿２は、回転数算出部３１＿１，３１＿２と、速度指令解析部３２＿１，３２＿２と、ＰＷＭ指令部３３＿１，３３＿２と、ＰＷＭ信号生成部３４＿１，３４＿２とを機能部として有している。

【0052】

回転数算出部３１＿１，３１＿２には、３つのホール素子２５＿１，２５＿２から出力されたホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが入力される。回転数算出部３１＿１，３１＿２は、入力されたホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに基づいて、各相とモータ２１＿１，２１＿２のロータとの位置関係を示す位置信号を出力する。また、回転数算出部３１＿１，３１＿２は、ホール信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに基づいて、位置信号の周期に対応する実回転数情報を生成して出力する。すなわち、回転数算出部３１＿１，３１＿２は、モータ２１＿１，２１＿２のロータの実際の回転数に関する実回転数情報を出力する。図２においては、位置信号と実回転数情報とを合わせて、実回転信号Ｓ２＿１，Ｓ２＿２が示されている。実回転信号Ｓ２＿１，Ｓ２＿２は、ＰＷＭ指令部３３＿１，３３＿２に出力される。

【0053】

回転数算出部３１＿１，３１＿２は、生成した実回転数情報を回転数信号Ｓ＿１，Ｓ＿２として制御装置８００に出力することができる。

【0054】

速度指令解析部３２＿１，３２＿２には、速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２が入力される。速度指令解析部３２＿１，３２＿２は、速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２に基づいて、モータ２１＿１，２１＿２の目標回転数を示す目標回転数信号Ｓ１＿１，Ｓ１＿２を出力する。目標回転数信号Ｓ１＿１，Ｓ１＿２は、速度指令信号Ｓｃ＿１，Ｓｃ＿２に対応するデューティ比を示すＰＷＭ信号である。目標回転数信号Ｓ１＿１，Ｓ１＿２は、ＰＷＭ指令部３３＿１，３３＿２に出力される。

【0055】

ＰＷＭ指令部３３＿１，３３＿２には、回転数算出部３１＿１，３１＿２から出力された実回転信号Ｓ２＿１，Ｓ２＿２と、速度指令解析部３２＿１，３２＿２から出力された目標回転数信号Ｓ１＿１，Ｓ１＿２とが入力される。ＰＷＭ指令部３３＿１，３３＿２は、実回転信号Ｓ２＿１，Ｓ２＿２と目標回転数信号Ｓ１＿１，Ｓ１＿２とに基づいて、実回転信号Ｓ２＿１，Ｓ２＿２が目標回転数信号Ｓ１＿１，Ｓ１＿２に一致するように、いわゆるフィードバック制御処理により調整したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２を生成して出力する。ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２は、ＰＷＭ信号生成部３４＿１，３４＿２に出力される。ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２は、駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２を出力するためのデューティ比を示す信号である。

【0056】

また、ＰＷＭ指令部３３＿１には、後述のように通信処理部３７＿１から出力された調整信号Ｓ９＿１が入力される。ＰＷＭ指令部３３＿１は、通信処理部３７＿１から調整信号Ｓ９＿１が入力されると、入力された調整信号Ｓ９＿１の内容に応じてＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比を調整して出力する。

【0057】

ＰＷＭ信号生成部３４＿１，３４＿２には、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２が入力される。ＰＷＭ信号生成部３４＿１，３４＿２は、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２に基づいて、モータ駆動回路２＿１，２＿２を駆動させるためのＰＷＭ信号Ｓ４＿１，Ｓ４＿２を生成する。ＰＷＭ信号Ｓ４＿１，Ｓ４＿２は、例えば、デューティ比がＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２と同一となる信号である。換言すると、ＰＷＭ信号Ｓ４＿１，Ｓ４＿２は、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２に対応するデューティ比を有する信号である。

【0058】

ＰＷＭ信号生成部３４＿１，３４＿２から出力されたＰＷＭ信号Ｓ４＿１，Ｓ４＿２は、駆動制御信号Ｓｄ＿１，Ｓｄ＿２として駆動制御部３＿１，３＿２からモータ駆動回路２＿１，２＿２に出力される。これにより、モータ駆動回路２＿１，２＿２からモータ２１＿１，２１＿２に駆動信号が出力され、モータ２１＿１，２１＿２が駆動される。

【0059】

負荷判定部３９が設けられていない第２のモータ駆動制御装置１１２のＰＷＭ指令部３３＿２が生成したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２は、通信部３５＿２に出力される。通信部３５＿２に出力されたＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２は、通信部３５＿１，３５＿２により、通信線４５を介して、第１のモータ駆動制御装置１１１の負荷判定部３９に送られる。

【0060】

上述したように、負荷判定部３９は、第１のモータ駆動制御装置１１１の駆動制御部３＿１にのみ設けられている構成である。負荷判定部３９は、少なくとも第２のモータ駆動制御装置１１２の駆動制御信号Ｓｄ＿２、具体的には、ＰＷＭ指令部３３＿２が出力するデューティ比を示す信号であるＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２に基づいて、モータ２１＿２の負荷の判定を実行する。負荷判定部３９は、モータ２１_２の負荷に応じて、モータ２１_１の回転数を変更するか否かを判定する。

【0061】

負荷判定部３９による、第２のモータ２１＿２の負荷を判定する処理は、例えば以下のように行われる。負荷判定部３９は、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２のデューティ比とこのデューティ比の所定の閾値とに基づいて、第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を超えているか否か、すなわち、第２のモータ２１_２に所定の負荷が加わっているか否かを判定する。ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２のデューティ比の閾値は、第１のモータ駆動制御装置１１１の駆動制御部３＿１が有するデータテーブルに格納されている。

【0062】

具体的には、負荷判定部３９は、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２が示すデューティ比が、デューティ比の閾値を超える場合に、モータ２１＿２に所定の負荷がかかっていると判定する。この場合に、負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿１から出力されるＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比を変更してモータ２１_１の回転数を上昇させるための調整信号Ｓ９＿１を、通信処理部３７＿１を介してＰＷＭ指令部３３＿１に出力する。ＰＷＭ指令部３３＿１は、調整信号Ｓ９＿１によりＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１に含まれるデューティ比を変更する（上げる）ことができる。このため、ファンシステム１では、モータ２１_１の回転数を上昇させてファンシステム１から出力される静圧を上昇させることができる。

【0063】

一方、負荷判定部３９は、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２が示すデューティ比が、デューティ比の閾値を超えない場合に、モータ２１＿２の負荷が低下したと判定する。この場合に、負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿１から出力されるＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比を変更してモータ２１_１の回転数を下降させるための調整信号Ｓ９＿１を、通信処理部３７＿１を介してＰＷＭ指令部３３＿１に出力する。ＰＷＭ指令部３３＿１は、調整信号Ｓ９＿１によりＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１に含まれるデューティ比を変更する（下げる）ことができる。このため、ファンシステム１では、モータ２１_１の回転数を下降させてファンシステム１から出力される静圧を下降させることができる。

【0064】

通信部３５＿１，３５＿２は、通信線４５を介して通信を行う処理部である。通信部３５＿１，３５＿２は、送受信部３６＿１，３６＿２と、通信処理部３７＿１，３７＿２とを機能部として有している。

【0065】

送受信部３６＿１，３６＿２は、通信を行うインターフェースである。第１のモータ駆動制御装置１１１の送受信部３６＿１は、第２のモータ駆動制御装置１１２の送受信部３６＿２と、通信線４５を介して接続されている。通信線４５は、１本でも複数本であってもよく、通信は、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。第１のモータ駆動制御装置１１１の送受信部３６＿１は、第２のモータ駆動制御装置１１２の送受信部３６＿２、及び、上位装置の一例である制御装置８００と通信を行うことができる。第１のモータ駆動制御装置１１１における通信に関する制御は、通信処理部３７＿１によって行われ、第２のモータ駆動制御装置１１２における通信に関する制御は、通信処理部３７＿２によって行われる。

【0066】

通信処理部３７＿１，３７＿２は、送受信部３６＿１，３６＿２の動作を制御し、第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２との間の通信を制御する。すなわち、第１のモータ駆動制御装置１１１の通信処理部３７＿１は、第１のモータ駆動制御装置１１１の送受信部３６＿１を制御し、第２のモータ駆動制御装置１１２との通信を行う。第２のモータ駆動制御装置１１２の通信処理部３７＿２は、第２のモータ駆動制御装置１１２の送受信部３６＿２を制御し、第１のモータ駆動制御装置１１１との通信を行う。

【0067】

通信処理部３７＿１，３７＿２は、例えば、ＰＷＭ指令部３３＿２が出力したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２を、第１のモータ駆動制御装置１１１の送受信部３６＿１に送信する処理を仲介する。通信処理部３７＿１は、具体的には、第２のモータ駆動制御装置１１２に対してＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２取得の要求を送り、通信処理部３７＿２において取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２を取得する。

【0068】

第１のモータ駆動制御装置１１１の通信処理部３７＿１は、送受信部３６＿１を介して負荷判定部３９が負荷判定結果に基づいて生成して出力した調整信号Ｓ９＿１を、ＰＷＭ指令部３３＿１に出力する。

【0069】

本実施の形態において、第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２とは、第１のモータ駆動制御装置１１１をマスター、第２のモータ駆動制御装置１１２をスレーブとして、互いの通信を行うように構成されていてもよい。例えば、第１のモータ駆動制御装置１１１の通信処理部３７＿１は、送受信部３６＿１を介して、第２のモータ駆動制御装置１１２のＰＷＭ指令部３３＿２に対するＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２の問い合わせを第２のモータ駆動制御装置１１２に対して行う。第２のモータ駆動制御装置１１２の通信処理部３７＿２は、送受信部３６＿２を介して第１のモータ駆動制御装置１１１からの問い合わせを受信すると、問い合わせへのレスポンスとして、第２のモータ駆動制御装置１１２の状態、すなわち第２のモータ２１＿２の駆動状態に関するメッセージとしてのＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２を、送受信部３６＿２を介して第１のモータ駆動制御装置１１１に対して送信する。その他、第１のモータ駆動制御装置１１１と第２のモータ駆動制御装置１１２とは、例えば第１のモータ駆動制御装置１１１から第２のモータ駆動制御装置１１２に対して所定の指示コマンドを送信し、第２のモータ駆動制御装置１１２から第１のモータ駆動制御装置１１１に対して指示コマンドに対する応答を送信するというようにして、互いに通信を行うことができる。

【0070】

［モータ駆動制御システムの動作］
次に、以上説明した構成を備えるモータ駆動制御システム１１０の動作を、フローチャートに基づいて説明する。

【0071】

図５は、第１の実施の形態に係る第１のモータ駆動制御装置１１１の第１の駆動制御部３＿１が行う処理動作の一例を示すフローチャートである。

【0072】

モータ駆動制御システム１１０において、第１のモータ駆動制御装置１１１の第１の駆動制御部３＿１における負荷判定部３９は、通信部３５＿１，３５＿２を介して、第２のモータ駆動制御装置１１２の第２の駆動制御部３＿２におけるＰＷＭ指令部３３＿２から、第２のモータ２１_２のデューティ比としてＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２を取得する（ステップＳ１０１）。

【0073】

負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿２から取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２のデューティ比と、デューティ比の所定の閾値とを比較して、第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を超えていない場合に（Ｓ１０２：ＮＯ）、負荷判定部３９は、Ｓ１０１及びＳ１０２の処理を繰り返す。

【0074】

第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を超えている場合に（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、負荷判定部３９は、調整信号Ｓ９＿１を、通信処理部３７＿１を介してＰＷＭ指令部３３＿１に出力する。ＰＷＭ指令部３３＿１は、調整信号Ｓ９＿１に応じて、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比を変更してモータ２１_１の回転数を上昇させる（ステップＳ１０３）。

【0075】

負荷判定部３９は、通信部３５＿１，３５＿２を介して、第２のモータ駆動制御装置１１２の第２の駆動制御部３＿２におけるＰＷＭ指令部３３＿２から、回転数を変更した後の第２のモータ２１_２のデューティ比としてＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２を取得する（ステップＳ１０４）。

【0076】

負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿２から取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２のデューティ比と、デューティ比の所定の閾値とを比較して、第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を下回っているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を下回っていない場合に（Ｓ１０５：ＮＯ）、負荷判定部３９は、Ｓ１０４及びＳ１０５の処理を繰り返す。

【0077】

一方、第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を下回っている場合に（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、負荷判定部３９は、第１のモータ２１_１の回転数を下降させるための調整信号Ｓ９＿１を、通信処理部３７＿１を介してＰＷＭ指令部３３＿１に出力する。ＰＷＭ指令部３３＿１は、調整信号Ｓ９＿１に応じて、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比を変更してモータ２１_１の回転数を下降させる（ステップＳ１０６）。回転数を変更した後、負荷判定部３９は、Ｓ１０１の処理に戻る。

【0078】

以上説明したように、ファンシステム１における第１のモータ駆動制御装置１１１の第１の駆動制御部３＿１により実現される負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿２から取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２のデューティ比と、デューティ比の所定の閾値とを比較して、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１を閾値に従って変化させる。ファンシステム１において、インレット側の第２のモータ２１_２の負荷を示すデューティ比に基づいてアウトレット側の第１のモータ２１_１の回転数を上昇または下降させることで、第１のモータ駆動制御装置１１１によれば、モータ２１_１の回転数を問わず風量を変化させることなく最大静圧を変化、すなわち上昇または下降することができる。

【0079】

図６は、本実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステム１、及び、比較例のファンシステムのＰ－Ｑ（静圧・風量特性）曲線を示す図である。図６において、縦軸に静圧Ｐ［Ｐａ］、横軸に風量Ｑ［ｍ^３／ｍｉｎ］を示す。

【0080】

図６において、実線で示す曲線が、ファンシステム１によるＰ－Ｑ曲線である。図６において、二点鎖線で示す曲線が第１の比較例のファンシステムによるＰ－Ｑ曲線である。図６において、一点鎖線で示す曲線が第２の比較例のファンシステムによるＰ－Ｑ曲線である。第１及び第２の比較例のファンシステムは、第１のモータ駆動制御装置１１１における第１の駆動制御部３＿１に、負荷判定部３９を有しない点が、ファンシステム１と相違する。第１の比較例のファンシステムのＰ－Ｑ曲線は、インレット側の送風機が１８０００ｒｐｍ、アウトレット側の送風機が１３０００ｒｐｍで、それぞれ回転した場合の線図である。第２の比較例のファンシステムのＰ－Ｑ曲線は、インレット側の送風機が１８０００ｒｐｍ、アウトレット側の送風機が１６０００ｒｐｍで、それぞれ回転した場合の線図である。

【0081】

図６に示すように、第１及び第２の比較例のファンシステムと比較して、ファンシステム１によれば、最大風量Ｑを増加させることなく最大静圧Ｐを大きくするＰ－Ｑ曲線の特性を得ることができる。また、ファンシステム１によれば、最大風量Ｑを増加させずに最大静圧Ｐを大きくすることができるため、モータの駆動電流を低減することができる。

【0082】

図７は、本実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステム１０の具体的な構成の変形例を示す図である。図７に示すファンシステム１０において、下記の構成が先に説明したファンシステム１と異なる。

【0083】

すなわち、ファンシステム１では、第２のモータ２１_２の負荷を判定する負荷判定部３９は、第２のモータ２１_２のデューティ比を示す信号として、ＰＷＭ指令部３３＿２が出力したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２を、通信部３５_２と通信部３５＿１とを介して取得していた。

【0084】

一方、ファンシステム１０では、負荷判定部３９は、第２のモータ２１_２のデューティ比を示す信号として、モータ駆動回路２＿２が出力した駆動制御信号Ｓｄ＿２を、通信部３５_２と通信部３５＿１とを介して取得する。上述したように、駆動制御信号Ｓｄ＿２は、駆動制御部３＿２からモータ駆動回路２＿２に出力される信号である。駆動制御信号Ｓｄ＿２は、ＰＷＭ信号生成部３４＿２から出力されたＰＷＭ信号Ｓ４＿２であり、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２に対応するデューティ比を有する信号である。このため、ファンシステム１０における負荷判定部３９は、第２のモータ２１_２の負荷を判定するために、駆動制御信号Ｓｄ＿２を取得しても、先に説明したファンシステム１の負荷判定部３９と同様の処理を行うことができる。

【0085】

≪第２の実施の形態≫
次に、本発明の第２の実施の形態に係るモータ駆動制御システムについて、先に説明した第１の実施の形態に係るモータ駆動制御システムとの相違点を中心に説明する。

【0086】

図８は、第２の実施の形態に係るモータ駆動制御システムを搭載したファンシステム２０の具体的な構成の一例を示す図である。図８に示すファンシステム２０において、下記の構成が先に説明したファンシステム１，１０と異なる。

【0087】

すなわち、ファンシステム１，１０では、負荷判定部３９は、第２のモータ２１_２のデューティ比を示す信号として、ＰＷＭ指令部３３＿２が出力したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２またはモータ駆動回路２＿２が出力した駆動制御信号Ｓｄ＿２を、通信部３５_２と通信部３５＿１とを介して取得して、第２のモータ２１_２の負荷を判定していた。

【0088】

一方、ファンシステム２０では、負荷判定部３９は、第２のモータ２１_２のデューティ比を示す信号に加えて、第１のモータ２１_１のデューティ比を示す信号として、ＰＷＭ指令部３３＿１が出力したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１を取得して、第１のモータ２１_１の負荷と第２のモータ２１_２の負荷とを判定して、モータ２１_１，２１_２の負荷に応じて、モータ２１_１の回転数を変更するか否かを判定する。

【0089】

図９は、第２の実施の形態に係る第１のモータ駆動制御装置の第１の駆動制御部が行う処理動作の一例を示すフローチャートである。

【0090】

モータ駆動制御システム１１０において、第１のモータ駆動制御装置１１１の第１の駆動制御部３＿１における負荷判定部３９は、通信部３５＿１，３５＿２を介して、第２のモータ駆動制御装置１１２の第２の駆動制御部３＿２におけるＰＷＭ指令部３３＿２から、第２のモータ２１_２のデューティ比としてＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２を取得する（ステップＳ２０１）。

【0091】

負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿２から取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２のデューティ比と、デューティ比の所定の閾値とを比較して、第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を超えていない場合に（Ｓ２０２：ＮＯ）、負荷判定部３９は、Ｓ２０１及びＳ２０２の処理を繰り返す。

【0092】

第２のモータ２１＿２のデューティ比が閾値を超えている場合に（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、負荷判定部３９は、調整信号Ｓ９＿１を、通信処理部３７＿１を介してＰＷＭ指令部３３＿１に出力する。ＰＷＭ指令部３３＿１は、調整信号Ｓ９＿１に応じて、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比を変更してモータ２１_１の回転数を上昇させる（ステップＳ２０３）。

【0093】

負荷判定部３９は、通信部３５＿１を介して、第１の駆動制御部３＿１におけるＰＷＭ指令部３３＿１から、第１のモータ２１_１のデューティ比としてＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１を取得する（ステップＳ２０４）。

【0094】

負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿１から取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比と、デューティ比の所定の閾値とを比較して、第１のモータ２１＿１のデューティ比が閾値を下回っているか否かを判定する（ステップＳ２０５）。第１のモータ２１＿１のデューティ比が閾値を下回っていない場合に（Ｓ２０５：ＮＯ）、負荷判定部３９は、Ｓ２０４及びＳ２０５の処理を繰り返す。

【0095】

第１のモータ２１＿１のデューティ比が閾値を下回っている場合に（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、負荷判定部３９は、第１のモータ２１_１の回転数を下降させるための調整信号Ｓ９＿１を、通信処理部３７＿１を介してＰＷＭ指令部３３＿１に出力する。ＰＷＭ指令部３３＿１は、調整信号Ｓ９＿１に応じて、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比を変更してモータ２１_１の回転数を下降させる（ステップＳ２０６）。回転数を変更した後、負荷判定部３９は、Ｓ２０１の処理に戻る。

【0096】

以上説明したように、ファンシステム２０における第１のモータ駆動制御装置１１１の第１の駆動制御部３＿１により実現される負荷判定部３９は、ＰＷＭ指令部３３＿２から取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿２のデューティ比と、デューティ比の所定の閾値とを比較して、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１を閾値に従って変化させる。ファンシステム２０において、インレット側の第２のモータ２１_２の負荷を示すデューティ比に基づいてアウトレット側の第１のモータ２１_１の回転数を上昇または下降させる。また、ＰＷＭ指令部３３＿１から取得したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１のデューティ比と、デューティ比の所定の閾値とを比較して、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３＿１を閾値に従って変化させる。このようにすることで、第１のモータ駆動制御装置１１１によれば、インレット側のモータ２１_２の負荷に加えてアウトレット側のモータ２１_１の負荷を判定して、モータ２１_１の回転数を問わず風量を変化させることなく最大静圧を変化、すなわち上昇または下降することができる。第２の実施の形態に係るファンシステム２０によれば、先に説明したファンシステム１と同様に、第１及び第２の比較例のファンシステムと比較して（図６参照）、最大風量Ｑを増加させることなく最大静圧Ｐを大きくするＰ－Ｑ曲線の特性を得ることができる。また、ファンシステム２０によれば、ファンシステム１と同様に、最大風量Ｑを増加させずに最大静圧Ｐを大きくすることができるため、モータの駆動電流を低減することができる。

【0097】

《実施の形態の拡張》
モータ駆動制御システムやモータ駆動制御システムを搭載したファンシステムの回路構成は、上述の実施の形態に示されるような回路構成に限定されない。本発明の目的に適合するように構成された、様々な回路構成が適用できる。上記の実施の形態の特徴点が部分的に組み合わされて送風機やそのモータ駆動制御装置が構成されていてもよい。上記の実施の形態において、いくつかの構成要素が設けられていなくてもよく、あるいは、いくつかの構成要素が他の態様で構成されていてもよい。

【0098】

送風システム８０１は、図４に示すものに限定されず、４つ以上のファンシステム１を有するものであってもよい。モータ駆動制御システムを適用したファンシステムは、各送風機に対応したモータ駆動制御装置を備えたものを用いることができる。例えば、図４に示す送風システム８０１は、４つのファンシステム１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを有しているので、モータ駆動制御システム１１０は、４つのファンシステム１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄそれぞれに設けられている。

【0099】

以上の実施の形態では、第１送風機のみが第２送風機との通信結果に基づいて第１のモータの駆動を制御し、第２送風機は第１送風機との通信結果にかかわらずに第２のモータの駆動を制御する例を示したが、第２送風機のみが第１送風機との通信結果に基づいて第２のモータの駆動を制御し、第１送風機は第２送風機との通信結果にかかわらずに第１のモータの駆動を制御ようにしてもよい。

【0100】

第１のモータ駆動制御装置から第２送風機への問い合わせは、必ずしも定期的に行われるものに限られず、例えば不定期に行われるようにしてもてもよい。例えば、あるときには第１の間隔（例えば、１００ミリ秒）をあけて次の問い合わせが行われ、その後の問い合わせが行われるまでの間隔が、第２の間隔（例えば、２００ミリ秒）、第３の間隔（例えば、３００ミリ秒）と変化するというように、問い合わせの間隔が変わることがあってもよい。

【0101】

第１送風機と第２送風機との通信方式や通信プロトコルは、上述の実施の形態の内容に限定されない。第１送風機と第２送風機とのいずれが通信におけるマスターとなってもよい。第１送風機と第２送風機とが、互いに無線通信を行うように構成されていてもよい。この場合、通信線が設けられていなくてもよい。

【0102】

第１送風機と第２送風機は、通信部３５を設けなくてもよい。例えば、第１送風機のモータ駆動制御装置１１１の負荷判定部３９は、第２送風機のモータ駆動制御装置１１２のモータ駆動回路２＿２が出力した駆動制御信号Ｓｄ＿２を有線で入力するように構成されていてもよい。

【0103】

本実施の形態のモータ駆動制御装置により駆動されるモータは、３相のブラシレスモータに限られず、他の相数のモータや、他の種類のモータであってもよい。ホール素子の数は、特に限定されない。ホール素子とは異なる検出器を用いて、モータの位置検出信号が得られるようにしてもよい。例えば、ホールＩＣ等を用いてもよい。また、モータは、ホール素子やホールＩＣ等の位置検出器を用いない、センサレス方式により駆動されるようにしてもよい。

【0104】

上述のフローチャートなどは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではなく、例えば、各ステップの順番が変更されたり各ステップ間に他の処理が挿入されたりしてもよいし、処理を並列化してもよい。

【0105】

上述の実施の形態における処理の一部又は全部が、ソフトウエアによって行われるようにしても、ハードウエア回路を用いて行われるようにしてもよい。例えば、制御回路部は、マイコンに限定されない。制御回路部の内部の構成は、少なくとも一部がソフトウエアで処理されるようにしてもよい。

【0106】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0107】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１０，２０…ファンシステム、２＿１…第１のモータ駆動回路（モータ駆動回路）、２＿２…第２のモータ駆動回路（モータ駆動回路）、３＿１…第１の駆動制御部（駆動制御部）、３＿２…第２の駆動制御部（駆動制御部）、１１…第１送風機（送風機）、１２…第２送風機（送風機）、２１＿１…第１のモータ（モータ）、２１＿２…第２のモータ（モータ）、２５，２５＿１，２５＿２…ホール素子、３０＿１…，３０＿２…モータ駆動制御処理部、３１＿１，３１＿２…回転数算出部、３２＿１，３２＿２…速度指令解析部、３３＿１，３３＿２…ＰＷＭ指令部、３４＿１，３４＿２…ＰＷＭ信号生成部、３５＿１，３５＿２…通信部、３６＿１，３６＿２…送受信部、３７＿１，３７＿２…通信処理部、３９…負荷判定部、４５…通信線、６２＿１…第１のインペラ（インペラ）、６２＿２…第２のインペラ（インペラ）、１１０…モータ駆動制御システム、１１１…第１のモータ駆動制御装置（モータ駆動制御装置）、１１２…第２のモータ駆動制御装置（モータ駆動制御装置）、８００…制御装置、８０１…送風システム、９００…電子機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】