CN103248295A - 无刷马达的驱动控制装置 - Google Patents

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CN103248295A CN2013100495137A CN201310049513A CN103248295A CN 103248295 A CN103248295 A CN 103248295A CN 2013100495137 A CN2013100495137 A CN 2013100495137A CN 201310049513 A CN201310049513 A CN 201310049513A CN 103248295 A CN103248295 A CN 103248295A
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青木政人
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美蓓亚株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements for stopping
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
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    • H02P3/22Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking

Abstract

本发明提供一种驱动控制装置,当停止从电源供电时在短时间内使马达的转速降低并使其停止旋转。无刷马达(20)的驱动控制装置(1)具备:倒相电路,其具有连接于无刷马达的各电枢绕组(Lu、Lv、Lw)的各相与直流电源(Vd)的一个端子之间的第一支路侧开关元件(Q1、Q3、Q5)以及连接于各电枢绕组的各相与上述电源的另一个端子之间的第二支路侧开关元件(Q2、Q4、Q6);预驱动电路,若对其输入短路制动信号(C2)则将第一支路侧开关元件断开,使第二支路侧开关元件(Q6)进行开关动作,并将第二支路侧开关元件(Q2、Q4)接通;以及控制电路部,若检测出停止从直流电源供电的情况,则向预驱动电路输出短路制动信号。

Description

无刷马达的驱动控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及对无刷马达的旋转驱动进行控制的驱动控制装置。

背景技术

[0002] 近几年,针对轴流式风机用的无刷马达的高输出/高转速的要求高涨。由此,即使电源的供电停止(包括电源的断开、电源线的切断等),直至轴流式风机的叶轮停止为止需要耗费时间,从而存在具有发生事故的危险性的问题。为了应对该问题,对无刷马达而言,需要使马达的转速急剧降低从而使旋转停止。

[0003] 在专利文献I中,记载了涉及当电源的供电停止时使马达的旋转在短时间内停止的短路制动(short brake)的发明。

[0004] 在专利文献I中记载的现有的短路制动方式中,当停止从电源供电时,例如,断开驱动电路(倒相电路)的上支路侧的所有开关元件,并接通下支路侧的所有开关元件。由此,使得马达的电枢绕组短路,使该马达作为电磁制动器进行动作,从而能够使该马达的旋转在短时间内停止。

[0005] 专利文献1:日本特开2007-259617号公报

[0006] 专利文献I所记载的短路制动的技术中仅使马达的电枢绕组短路。因此,电磁制动器的能力取决于电源的供给能力,从而存在无法对制动器的能力自如地进行控制的问题。

[0007] 在停止从电源供电的情况下,电源电压迅速降低。因此,马达的驱动部无法充分地持续接通下支路侧的开关元件。由此,对于马达而言,其电磁制动器的效用减弱,并且无法在所需时间内持续进行电磁制动,所以使得停止时间延长。

发明内容

[0008] 因此 ,本发明的课题在于提供一种无刷马达的驱动控制装置,即使在停止从电源供电时也能够长时间地实施电磁制动。

[0009] 为了解决上述课题,本发明的无刷马达的驱动控制装置以下述方式构成。

[0010] S卩,在技术方案I所记载的发明中,无刷马达的驱动控制装置的特征在于,具备:倒相电路,其具有连接于无刷马达的各电枢绕组的各相与电源的一个端子之间的第一支路侧开关元件、以及连接于所述各电枢绕组的各相与所述电源的另一个端子之间的第二支路侧开关元件;以及控制部,若对其输入短路制动信号,则该控制部输出使所有所述第一支路侧开关元件断开的开关信号,并输出使至少一个所述第二支路侧开关元件进行开关动作、且将其它所述第二支路侧开关元件接通的信号。

[0011] 关于其它单元,在用于实施发明的方式中进行说明。

[0012] 根据本发明,能够提供如下无刷马达的驱动控制装置,即使在停止从电源供给电力时也能够长时间地实施电磁制动。附图说明

[0013] 图1是示出本实施方式中的驱动控制装置的简要结构图。

[0014] 图2是示出本实施方式中的短路制动时的信号波形的图。

[0015] 图3是示出现有的短路制动时的各部的波形的图,图3 (a)示出了电源电压Vcc,图3 (b)示出了 W相的驱动信号Vwl的电压,图3 (c)示出了流动于W相的相电流Iw。

[0016] 图4是示出基于W相开关(频率和占空比恒定)的第一短路制动时的各部的波形的图,图4 (a)示出了电源电压Vcc,图4 (b)示出了 W相的驱动信号Vwl的电压,图4 (C)示出了流动于W相的相电流Iw。

[0017] 图5是示出基于W相开关(频率和占空比可变)的第二短路制动时的各部的波形的图,图5 (a)示出了电源电压Vcc,图5 (b)示出了 W相的驱动信号Vwl的电压,图5 (c)示出了流动于W相的相电流Iw。

[0018] 图6是示出各短路制动时的经过时间与转速之间的关系的图。

[0019] 附图标记说明:

[0020] I…驱动控制装置;2…倒相电路;3…预驱动电路(控制部);4…旋转位置检测器;5…控制电路部(控制部);6…控制动作切换部;7…马达控制部;8…短路制动部;9…电源电压监视部;10…控制动作判定部;20…无刷马达;S1、S2…动作指令信号;C1…驱动控制信号;C2…短路制动信号;Vd…直流电源;Vwl…信号;Lu、Lv、Lw…电枢绕组;Q1、Q3、Q5…上支路侧开关元件(第一支路侧开关元件);Q2、Q4、Q6…下支路侧开关元件(第二支路侧开关元件)。 具体实施方式

[0021] 以下,参照各图对用于实施本发明的方式进行详细说明。

[0022](本实施方式的无刷马达20的驱动控制装置I)

[0023] 基于图1对本实施方式的无刷马达20的驱动控制装置I的结构进行说明。

[0024] 无刷马达20的驱动控制装置I具备倒相电路2、预驱动电路3、旋转位置检测器4以及控制电路部5。驱动控制装置I与接受从直流电源Vd供给的电力的稳压电源11连接,并通过U相线路、V相线路、W相线路这三相而与无刷马达20连接。驱动控制装置I是对无刷马达20的旋转进行控制的装置。驱动控制装置I向无刷马达20输出三相交流电。

[0025] 控制电路部5具备:控制动作切换部6,其与从直流电源Vd供电的固定动作时和停止从直流电源Vd供电的停电(电源断开)时分别对应地切换针对无刷马达20的控制;马达控制部7,其在固定动作时根据来自控制动作切换部6的动作指令信号SI而向预驱动电路3输出驱动控制信号Cl ;以及短路制动部8,其在停电时根据来自控制动作切换部6的动作指令信号S2而向预驱动电路3输出短路制动信号C2。控制电路部5与直流电源VdJ^转位置检测器4的输出端子以及稳压电源11连接。

[0026] 对于控制电路部5而言,其接受从连接于直流电源Vd的稳压电源11供给的电力而进行动作,若检测出从直流电源Vd的供电停止的情况,则向预驱动电路3输出短路控制信号C2。

[0027] 直流电源Vd是向该驱动控制装置I和无刷马达20供给电力的电源。

[0028] 稳压电源11将基于从直流电源Vd供给的电力的恒定电压施加于控制电路部5。[0029] 控制动作切换部6具有电源电压监视部9和控制动作判定部10。电源电压监视部9检测电源电压Vcc而进行模拟/数字转换,且向控制动作判定部10输出转换后的信号。对控制动作判定部10而言,若电源电压Vcc的数字转换值在阈值以上,则向马达控制部7输出动作指令信号SI,若电源电压Vcc的数字转换值不足阈值,则向短路制动部8输出动作指令信号S2。

[0030] S卩,当由电源电压监视部9向控制动作判定部10输入了表示已被从电源供给电力的信号时,控制动作判定部10判断是否从未图示的上位装置发出了进行旋转的指令,当发出了进行旋转的指令时向短路制动部8输出动作指令信号SI,从而使无刷马达20进行旋转动作。

[0031] 对于马达控制部7而言,若从控制动作判定部10输入了动作指令信号SI,则基于来自旋转位置检测器4的转子的位置检测信号而向预驱动电路3输出驱动控制信号Cl。驱动控制信号Cl是驱动无刷马达20使之旋转的信号。控制电路部5通过马达控制部7而向预驱动电路3输出6个驱动控制信号Cl,从而在预驱动电路3中生成驱动信号Vuu、Vul、Vvu、Vvl、Vwu、Vwl0

[0032] 对于短路制动部8而言,若从控制动作判定部10输入动作指令信号S2,则向预驱动电路3输出短路制动信号C2。短路制动信号C2是对无刷马达20进行短路制动(shortbrake)的信号。控制电路部5借助短路制动部8而向预驱动电路3输出短路制动信号C2,由此在预驱动电路3中生成对无刷马达20进行短路制动的信号。

[0033] 预驱动电路3例如具有6个门驱动电路。对预驱动电路3而言,若输入6个驱动控制信号Cl,则由此生成与驱动控制信号Cl对应的驱动信号Vuu、Vul、VVu、VVl、Vm1、Vwl,并向倒相电路2输出这些信号。此外,对预驱动电路3而言,若输入6个驱动控制信号C2,则由此生成与短路制动信号C2对应的驱动信号Vuu、Vul、Vvu、Vvl、Vwu, Vwl,并向倒相电路2输出这些信号。

[0034] 预驱动电路3和控·制电路部5构成本实施方式中的控制部。

[0035] 倒相电路2中,例如作为开关元件Ql〜Q6而具有6个FET (Field EffectTransistor)。倒相电路2构成为包括U相的开关引脚(switching leg)、V相的开关引脚以及W相的开关引脚。

[0036] U相的开关引脚具备上支路(第一支路)的开关元件Ql以及下支路(第二支路)的开关元件Q2。开关元件Ql的漏极端子与直流电源Vd连接。开关元件Ql的源极端子输出U相的交流信号,并且与开关元件Q2的漏极端子连接。开关元件Q2的源极端子经由电阻Rl而与直流接地件连接。向开关元件Ql的栅极端子输出驱动信号Vuu。向开关元件Q2的栅极端子输出驱动信号Vul。

[0037] V相的开关引脚具备上支路侧开关元件Q3以及下支路侧开关元件Q4。开关元件Q3的漏极端子与直流电源Vd连接。开关元件Q3的源极端子输出V相的交流信号,并且与开关元件Q4的漏极端子连接。开关元件Q4的源极端子经由电阻Rl而与直流接地件连接。向开关元件Q3的栅极端子输出驱动信号Vvu。向开关元件Q4的栅极端子输出驱动信号Vvl0

[0038] W相的开关引脚具备上支路侧开关元件Q5以及下支路侧开关元件Q6。开关元件Q5的漏极端子与直流电源Vd连接。开关元件Q5的源极端子输出W相的交流信号,并且与开关元件Q6的漏极端子连接。开关元件Q6的源极端子经由电阻Rl而与直流接地件连接。向开关元件Q5的栅极端子输出驱动信号Vrni。向开关元件Q6的栅极端子输出驱动信号Vwl0

[0039] S卩,倒相电路2具有连接于无刷马达20的各电枢绕组Lu、Lv, Lw的各相与直流电源Vd的一个端子之间的上支路侧开关元件Q1、Q3、Q5、以及连接于各电枢绕组Lu、Lv、Lw的各相与直流电源Vd的接地端子之间的第二支路侧开关元件Q2、Q4、Q6。

[0040] 倒相电路2接受从直流电源Vd供给的电力,若输入与驱动控制信号Cl对应的驱动信号Vuu、Vul、Vvu、Vvl、Vwu、Vwl,则使三相交流电向无刷马达20的U相线路、V相线路、W相线路流动。此外,对倒相电路2而言,若输入与短路制动信号C2对应的驱动信号Vuu、Vul、Vvu、Vvl、Vwu、Vwl,则对无刷马达20进行短路制动。

[0041] 无刷马达20具备电枢绕组Lu、Lv> Lw。该电枢绕组Lu、Lv> Lw的一端进行Y型接线。电枢绕组Lu的另一端与U相连接,电枢绕组Lv的另一端与V相连接,电枢绕组Lw的另一端与W相连接。从倒相电路2向U相、V相、W相输入三相交流电,由此驱动无刷马达20使之旋转。

[0042] 旋转位置检测器4是对无刷马达20的未图示的转子的旋转位置进行检测的装置,例如具有霍尔传感器与放大器的3组组合,生成将各霍尔传感器的检测信号放大后的3个脉冲信号,并向控制电路部5的马达控制部7输出这些信号。

[0043](本实施方式的短路停止动作)

[0044] 在本实施方式中,对在停电时进行的短路动作进行说明。在本实施方式中,所谓的停电说的是停止从直流电源Vd供给电力。

[0045] 在停电的情况下,短路制动部8向预驱动电路3输出短路制动信号C2。预驱动电路3因被输入了短路制动信号C2而进行如下动作。

`[0046] 在预驱动装置3中将驱动信号Vuu、Vvu、Vwu设定为L (low,低)电平,且向开关元件Q1、Q3、Q5的栅极端子输出上述这些信号。由此,使得预驱动电路3中的上支路侧的开关元件Q1、Q3、Q5断开。

[0047] 此外,在预驱动电路3中将驱动信号Vul、Vvl设定为H (high,高)电平,且向开关元件Q2、Q4的栅极端子输出上述这些信号。由此,使得预驱动电路3中的下支路侧的开关元件Q2、Q4接通。

[0048] 对预驱动电路3而言,设定成使得驱动信号Vwl成为脉冲信号,且向开关元件Q6的栅极端子输出上述脉冲信号。由此,使得预驱动电路3中的下支路侧的开关元件Q6进行开关动作。以下,有时将驱动信号Vwl记作脉冲信号Vwl。

[0049] 图2是示出本实施方式中的短路制动时的脉冲信号波形的具体例子的图。

[0050] 对于图2 (a)所示的第一脉冲信号Vwl而言,频率以及占空比相对于时间t恒定。图2 Ca)的横轴表不时间t,纵轴表不第一脉冲信号Vwl的电压。

[0051] 最初的脉冲的周期TW和第二个脉冲以后的周期TW相同,以下所有的脉冲的周期Tff也都相同。即,第一脉冲信号Vwl的频率(1/TW)恒定。

[0052] 最初的脉冲的H电平期间TH和第二个脉冲的H电平期间TH相同。此外,最初的脉冲的周期TW和第二个脉冲的周期TW相同。即,最初的周期的占空比=TH/TW和第二个周期的占空比=TH/TW相同。[0053] 该第一脉冲信号Vwl在后述的图4所示的第一短路制动中被向倒相电路2输出。

[0054] 对于图2 (b)所示的第二脉冲信号Vwl而言,频率随时间的流逝而升高,且占空比随时间的流逝而增大。图2 (b)的横轴表示时间t,纵轴表示第二脉冲信号Vwl的电压。

[0055] 对于第二脉冲信号Nwl而言,周期TW2比周期TWl短。即,第二脉冲信号Vwl的频率随时间时间的流逝而升高。此外,与第二脉冲信号Vwl的最初的周期的占空比=TH1/TW1相比,第二个周期的占空比=TH2/TW2增大。即,第二脉冲信号Vwl的占空比随时间的流逝而增大。在后述的图5所示的第二短路制动中,驱动控制装置I向倒相电路2输出第二脉冲信号Vwl。

[0056](现有的短路制动的动作)

[0057] 参照图3、图6及图1对现有的短路制动的动作进行说明。

[0058] 图3 (a)的纵轴表不电源电压Vcc。图3 (b)的纵轴表不W相的驱动信号Vwl的电压。图3 (C)的纵轴表示W相的相电流Iw。图3 (a广图3 (C)的横轴表示共通的时刻。时刻TO表示横轴的原点。时刻Tl表示电源断开的时刻。时刻T2表示驱动控制装置I开始进行短路制动的时刻。

[0059] 图6的横轴表不时刻。图6的纵轴表不无刷马达20的转速。

[0060] 直流电源Vd的电力在时刻Tl被切断,电源电压Vcc在时刻T2降低至阈值以下。由此,驱动控制装置I以现有的方式开始进行短路制动,输出L电平的信号作为驱动信号Vuu、Vvu、Vwu,并输出高电平的信号作为驱动信号Vul、Vvl、Vwl。

[0061] 通过这些驱动信号Vuu、Vvu、Vwu而使上支路侧的开关元件Ql、Q3、Q5全部断开。通过驱动信号Vul、Vvl、Vwl而使下支路侧的开关元件Q2、Q4、Q6全部接通。

[0062] 在开始进行短路制动的时刻T2,图3 (a)所示的电源电压Ncc急剧降低,然后再缓慢地减小。伴随与此,图3 (b)所示的W相的驱动信号Vwl急剧降低,然后再缓慢地衰减。

[0063]自开始进行短路制动的时刻T2起,图3 (c)所示的W相的相电流Iw开始流动并随时间的流逝而减小。

[0064] 如图6的实线A所示,无刷马达20的转速在时刻17变为零而停止旋转。

[0065](第一短路制动的动作)

[0066] 参照图4、图6及图1对本实施方式中的第一短路制动的动作进行说明。这是基于图2 Ca)所示的第一脉冲信号Vwl的短路制动。

[0067] 图4 (a)的纵轴表不电源电压Vcc。图4 (b)的纵轴表不W相的驱动信号Vwl的电压。图4 (C)的纵轴表示W相的相电流Iw。图4 (a广图4 (C)的横轴表示共通的时刻。时刻TO表示横轴的原点。时刻Tl表示电源断开的时刻。时刻T2表示驱动控制装置I开始进行短路制动的时刻。

[0068] 直流电源Vd的电力在时刻Tl被切断。

[0069] 电源电压Vcc在时刻T2降低到阈值以下。驱动控制装置I的电源电压监视部9对电源电压Vcc进行模拟/数字转换并将转换后的信号向控制动作判定部10输出,控制动作判定部10判定电源电压Vcc的数字转换值是否不足阈值,然后再向短路制动部8输出动作指令信号S2。

[0070] 若从控制动作判定部10输入动作指令信号S2,则短路制动部8向预驱动电路3输出短路制动信号C2。此处,短路制动部8开始进行第一短路制动而输出L电平的信号作为驱动信号Vuu、Vvu、Vwu,并输出H电平的信号作为驱动信号Vul、Vvl0此外,短路制动部8通过预驱动电路3而输出图2 Ca)所示的第一脉冲信号Vwl,从而使开关元件Q6进行开关动作。通过这些驱动信号Vuu、Vvu、VWu而使上支路侧的开关元件Q1、Q3、Q5全部断开。通过驱动信号Vul、Vvl而使下支路侧的开关元件Q2、Q4接通。

[0071] 即使在时刻T2,无刷马达20的转子也因惯性的规律而旋转,从而在各电枢绕组产生电压。若开关元件Q6接通,则电流从电枢绕组Lw经由W相线路、开关元件Q6、电阻Rl而流向直流接地件。由此,电枢绕组Lw积蓄电磁能。若开关元件Q6断开,则电流从电枢绕组Lw经由W相线路、开关元件Q5的寄生二极管而流向直流电源Vd的直流端子的节点(node)。如图4 Ca)所示,电源电压Vcc的减小因该电流而受到抑制。

[0072] 在第一短路制动的动作中,驱动控制装置I通过开关元件Q6的开关动作而向直流电源Vd的直流端子的节点供给产生于各电枢绕组的电磁能,如图4 Ca)所示,这样便抑制了电源电压Vcc的降低。由此,驱动控制装置I能够在时刻T2〜T3的期间内抑制电源电压Vcc的减小。

[0073] 由于在时刻T2〜T3的期间内抑制电源电压Vcc的减小并保持使预驱动电路3进行动作所需的电压,所以在控制电路部5中能够向预驱动电路3输出短路制动信号C2。在预驱动电路3中能够输出L电平的信号作为驱动信号Vuu、Vvu、Vwu,并输出H电平的信号作为驱动信号Vul、Vvl。此外,在倒相电路2中能够使开关元件Q2、Q4接通。由此,驱动控制装置I能够进行无刷马达20的短路制动。

[0074] 在时刻T3,例如,电源电压Vcc变成使预驱动电路3进行动作所需的电压以下的电压,因此预驱动电路3停止动作,如图4 (b)所示,不再输出脉冲信号Vwl,并且还不输出驱动信号Vul、Vvl。由此,不再进行无刷马达20的短路制动。

[0075] 此后,无刷马达20不实施短路制动而是依靠惯性进行旋转,并在时刻T6 (图6)停止旋转。

[0076] 在时刻T2〜T3,图4 (c)所示的W相的相电流Iw大于表示现有的短路制动方式的图3 (C)中的相电流Iw。第一短路制动与现有的短路制动相比较,短路制动的效果进一步提高。如图6的实线B所示,在第一短路制动中,驱动控制装置I能够在比现有的短路制动的旋转停止的时刻T7还早的时刻T6使无刷马达20的旋转停止。

[0077](第二短路制动的动作)

[0078] 参照图5、图6及图1对本实施方式中的第二短路制动的动作进行说明。这是基于图2 (b)所示的第二脉冲信号Vwl的短路制动。

[0079] 图5 (a)的纵轴表不电源电压Vcc。图5 (b)的纵轴表不W相的驱动信号Vwl的电压。图5 (C)的纵轴表不W相的相电流Iw。图5 (a广图5 (C)的横轴表不共通的时刻。时刻TO表示横轴的原点。时刻Tl表示电源断开的时刻。时刻T2表示驱动控制装置I开始短路制动的时刻。

[0080] 第二短路制动与第一短路制动(图4)不同,在预驱动电路3中,第二脉冲信号Vwl的频率随时间的流逝而升高。此外,在预驱动电路3中,第二脉冲信号Vwl的占空比随时间的流逝而增大。

[0081] 第二短路制动的时刻Tl时的动作和第一短路控制的时刻Tl时的动作相同。

[0082] 直流电源Vd 的电力在时刻T2被切断,电源电压Vcc在时刻T2降低到阈值以下。驱动控制装置I的短路制动部8经由预驱动电路3而输出图2 (b)所示的第二脉冲信号Vwl,从而使开关元件Q6进行开关动作。除此之外的动作和第一短路控制的动作相同。

[0083] 在开始进行第二短路制动的时刻T2,驱动控制装置I通过将第二脉冲信号Vwl的频率设定成较低来减少开关元件Q6的每单位时间内断开的次数,从而抑制电源电压Vcc急剧上升的现象。随着时间的流逝,第二脉冲信号Vwl的频率升高,占空比增大,所以与第一短路控制相比,更多的电流从电枢绕组Lw经由开关元件Q5的寄生二极管而流向直流电源Vd0如图5 (a)所示,因该电流而进一步抑制了电源电压Vcc的减小。图5 (a)所示的电源电压Vcc在规定的上限值以内上升,然后再缓慢地降低。

[0084] 由此,自开始进行短路制动的时刻T2起至时刻T4为止,电源电压Vcc的减小得以抑制。时刻T4是迟于时刻T3的时刻。由于与第一短路制动相比在更长的期间内将电源电压Vcc保持在规定值以上的电压,所以在预驱动电路3中输出L电平的信号作为驱动信号Vuu、Vvu、Vwu,并输出H电平的信号作为驱动信号Vul、Vvl,从而能够进行无刷马达20的短路制动。此外,在开始进行短路制动的时刻T2,图5 (c)所示的W相的相电流Iw大于表示第一短路制动方式的图4 (c)中的相电流Iw。结果,第二短路制动与第一短路制动相比较,短路制动的效果进一步提闻。

[0085] 由于电源电压Vcc在时刻T4变成使预驱动电路3进行动作所需的电压以下的电压,因此如图5 (b)所示,预驱动电路3停止进行动作,不再输出脉冲信号Vwl,并且也不再输出驱动信号Vul、Vvl。由此,不再进行无刷马达20的短路制动。

[0086] 然后,无刷马达20不实施短路制动而是凭借惯性进行旋转,并在时刻T5 (图6)使

旋转停止。

[0087] 如图6的实线C所示 ,在第二短路制动中,驱动控制装置I能在比第一短路制动中的旋转停止的时刻T6还早的时刻T5使无刷马达20的旋转停止。

[0088](本实施方式的效果)

[0089] 以上说明的本实施方式中具有如下的(A)、(B)这样的效果。

[0090] (A)驱动控制装置I在停止从直流电源Vd供电时借助脉冲信号Vwl而将电源电压Vcc的值保持在规定值以上。由此,驱动控制装置I能在长期间内进行无刷马达20的短路制动。

[0091] (B)驱动控制装置I随时间的流逝而提高第二脉冲信号Vwl的频率,由此在更长期间内抑制电源电压Vcc的降低,将电源电压Vcc的值保持在规定值以上。由此,驱动控制装置I能够在更长期间内进行无刷马达20的短路制动。

[0092](变形例)

[0093] 本发明并不局限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行变更而加以实施。例如存在如下的(a)〜(h)这样的利用方式、变形例。

[0094] (a)对于本实施方式的无刷马达20的驱动控制装置I而言,旋转位置检测器4具有霍尔传感器和放大器的3组组合。然而并不局限于此,对于无刷马达20的驱动控制装置而言,也可以不使用具有霍尔传感器和放大器的组合的旋转位置检测器,而是通过检查在电枢绕组Lu、Lv, Lw产生的反电动势而检测出转子的旋转位置。

[0095] (b)本实施方式中的无刷马达20为三相。然而并不局限于此,相数只要是一相以上即可。[0096] (c)开关兀件Ql〜Q6并不局限于FET,也可以是以IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor)等为代表的其它种类的开关元件。

[0097] (d)本实施方式的驱动控制装置I在短路制动时使下支路侧的一个开关元件Q6进行开关动作。然而并不局限于此,对于驱动控制装置I而言,在通过一个开关元件Q6的开关动作无法产生足够的电压的情况下,也可以使两个以上的开关元件进行开关动作。

[0098] (e)在短路制动时进行开关的支路(第二支路)并不局限于下支路,也可以是上支路。另外,进行开关的元件并不局限于W相的开关元件,也可以是其它相的开关元件。

[0099] (f)对于频率的增大、占空比的增大等并未进行特殊限定。能够将频率和占空比的增大设定成使得电源电压Vcc的变动、旋转停止时间达到理想的状态。

[0100] (g)对于驱动控制装置I而言,也可以构成为利用旋转位置检测器4来检查无刷马达20的转速,并向倒相电路2输出下述脉冲信号Vwl,该脉冲信号Vwl具有对应于上述转速的占空比或者对应于上述转速的频率。由此,即使在并不清楚无刷马达20的转速以何种方式衰减的情况下,由于利用对应于转速的脉冲信号Vwl来维持电源电压Ncc,因此能够在更长期间内对无刷马达20实施短路制动。

[0101] (h)驱动控制 装置I的至少一部分可以由硬件构成,也可以由软件构成。

Claims (6)

1.一种无刷马达的驱动控制装置,其特征在于,具备: 倒相电路,其具有连接于无刷马达的各电枢绕组的各相与电源的一个端子之间的第一支路侧开关元件、以及连接于所述各电枢绕组的各相与所述电源的另一个端子之间的第二支路侧开关元件;以及 控制部,若对该控制部输入短路制动信号,则该控制部输出将所有所述第一支路侧开关元件断开的开关信号,并输出使至少一个所述第二支路侧开关元件进行开关动作、且将其它所述第二支路侧开关元件接通的信号。
2.根据权利要求1所述的无刷马达的驱动控制装置,其特征在于, 所述控制部具备: 马达控制部,其输出驱动控制信号; 短路制动部,其 输出所述短路制动信号;以及 控制动作切换部,当检测出所述电源的供电时则该控制动作切换部使所述马达控制部进行动作,当未检测出所述电源的供电时则该控制动作切换部使所述短路制动部进行动作。
3.根据权利要求2所述的无刷马达的驱动控制装置,其特征在于, 所述控制动作切换部具有: 电源电压监视部,其检测从所述电源供给电力的情况;以及 控制动作判定部,其检测所述电源的供电,并使所述马达控制部或所述短路制动部进行动作。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的无刷马达的驱动控制装置,其特征在于, 所述短路制动部向至少一个所述第二支路侧开关元件输出信号并使其进行开关动作,其中,上述信号的频率随时间的流逝而升高。
5.根据权利要求2或权利要求3所述的无刷马达的驱动控制装置,其特征在于, 所述短路制动部向至少一个所述第二支路侧开关元件输出信号并使其进行开关动作,其中,上述信号的接通/占空比随时间的流逝而增大。
6.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的无刷马达的驱动控制装置,其特征在于, 所述无刷马达是三相马达, 所述第一支路侧开关元件和所述第二支路侧开关元件分别与三相的所述各电枢绕组连接, 所述控制部输出将所述U相、V相、W相的所述第一支路侧开关元件断开的开关信号,并输出使至少一相的所述第二支路侧开关元件进行开关动作、且将其它两相的所述第二支路侧开关元件接通的信号。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103595307A (zh) * 2013-10-30 2014-02-19 江苏科技大学 制动力度平滑调节的无刷直流电机电气制动装置及方法
CN105958871A (zh) * 2016-03-09 2016-09-21 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其压缩机的停机控制方法和装置
CN107786128A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 茂达电子股份有限公司 电动机驱动装置
CN108028618A (zh) * 2015-09-02 2018-05-11 日本电产伺服有限公司 风扇装置
CN110912469A (zh) * 2018-09-18 2020-03-24 广东威灵电机制造有限公司 故障保护停机方法、故障保护模块

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6056734B2 (ja) * 2013-10-25 2017-01-11 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
WO2015197103A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-30 Husqvarna Ab Failsafe hardware brake mechanism for outdoor power equipment
JP2016158464A (ja) * 2015-02-26 2016-09-01 ミネベア株式会社 ブラシレスモータの駆動制御装置および駆動制御方法
GB201504506D0 (en) * 2015-03-17 2015-04-29 Cambridge Medical Robotics Ltd A motor arrangement
JP6513006B2 (ja) * 2015-09-30 2019-05-15 株式会社マキタ モータの制御装置
JP6343273B2 (ja) * 2015-11-26 2018-06-13 ミネベアミツミ株式会社 ブラシレスモータの駆動制御装置、および駆動制御方法
JP2019054559A (ja) * 2016-01-20 2019-04-04 ヤマハ発動機株式会社 ビークル
WO2018030362A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 日本電産サーボ株式会社 モータ駆動回路
DE102016215175A1 (de) * 2016-08-15 2018-02-15 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine
CN106487283B (zh) * 2016-10-31 2018-11-23 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 一种泵用电机停机惰转混合控制回路
CN106549607B (zh) * 2016-10-31 2018-11-23 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 一种泵用电机停机惰转时间控制回路
JP2018088765A (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 株式会社マキタ 電動作業機
EP3496260A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-12 Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH Control unit for controlling an inverter, inverter and method for operating an inverter
WO2020131615A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Mtd Products Inc Method for controlled motor speed reduction and mechanism for controlling motor speed reduction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1665123A (zh) * 2005-03-11 2005-09-07 上海安乃达驱动技术有限公司 电动自行车用无刷电机控制器能量回馈及制动方法
CN101039097A (zh) * 2006-03-16 2007-09-19 日产自动车株式会社 车辆驱动控制系统、电动机控制装置以及车辆驱动控制方法
JP2008278698A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Hokuto Seigyo Kk モータ駆動装置
US20100030412A1 (en) * 2007-01-25 2010-02-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric powered vehicle and its control method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2536010B2 (ja) * 1988-01-25 1996-09-18 ティアツク株式会社 3相ブラシレスモ―タ装置
JP3315792B2 (ja) * 1993-12-24 2002-08-19 株式会社ミツバ ブラシレスモータの制御回路
JP3309648B2 (ja) * 1995-06-22 2002-07-29 三菱電機株式会社 エレベータの制御装置
US5914582A (en) * 1997-01-27 1999-06-22 Hitachi, Ltd. Permanent magnet synchronous motor controller and electric vehicle controller
US6118241A (en) * 1997-11-25 2000-09-12 Kollmorgen Corporation Dynamic braking system for electric motors
US6194856B1 (en) * 1999-01-25 2001-02-27 Hitachi, Ltd. Motor driving apparatus including a modularized current control circuit and method of controlling the same
JP2001218476A (ja) * 2000-02-04 2001-08-10 Tsubakimoto Chain Co Motor control device
JP2003164002A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 日産自動車株式会社 電気自動車の回生制動装置
JP4039280B2 (ja) * 2003-03-14 2008-01-30 ミツミ電機株式会社 モータ駆動回路
JP2007259617A (ja) 2006-03-24 2007-10-04 Japan Servo Co Ltd 電動回転体のブレーキ装置
JP4989591B2 (ja) * 2008-04-23 2012-08-01 三菱電機株式会社 永久磁石同期モータの駆動装置、空気調和装置、換気扇の駆動装置、洗濯機、自動車及び車両
JP2010074915A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Jtekt Corp モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置
JP5324374B2 (ja) * 2009-09-28 2013-10-23 ヤンマー株式会社 三相電流形電力変換器に対するパルスパターン生成構成
JP5808923B2 (ja) * 2011-03-18 2015-11-10 Ntn株式会社 モータ駆動装置及び電気自動車

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1665123A (zh) * 2005-03-11 2005-09-07 上海安乃达驱动技术有限公司 电动自行车用无刷电机控制器能量回馈及制动方法
CN101039097A (zh) * 2006-03-16 2007-09-19 日产自动车株式会社 车辆驱动控制系统、电动机控制装置以及车辆驱动控制方法
US20100030412A1 (en) * 2007-01-25 2010-02-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric powered vehicle and its control method
JP2008278698A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Hokuto Seigyo Kk モータ駆動装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103595307A (zh) * 2013-10-30 2014-02-19 江苏科技大学 制动力度平滑调节的无刷直流电机电气制动装置及方法
CN108028618A (zh) * 2015-09-02 2018-05-11 日本电产伺服有限公司 风扇装置
CN105958871A (zh) * 2016-03-09 2016-09-21 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其压缩机的停机控制方法和装置
CN107786128A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 茂达电子股份有限公司 电动机驱动装置
CN107786128B (zh) * 2016-08-31 2020-08-18 茂达电子股份有限公司 电动机驱动装置
CN110912469A (zh) * 2018-09-18 2020-03-24 广东威灵电机制造有限公司 故障保护停机方法、故障保护模块

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Publication number Publication date
JP5923822B2 (ja) 2016-05-25
CN103248295B (zh) 2017-04-26
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US20130207581A1 (en) 2013-08-15

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