CN113067503A - 电机驱动控制装置及其控制方法、电机驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电机驱动控制装置及其控制方法、电机驱动系统,其即使在同时驱动多个电机的情况下,也能够最优化各电机的驱动效率。电机驱动控制装置(104)具备:接收部(12),其从上级装置接收向规定的多台电机(102)中的成为驱动控制对象的电机输出的目标转速,且接收表示规定的多台电机的实际转速已稳定的稳定信息;提前角和占空比决定部(15)、占空比设定部(16)、提前角控制部(17)及通电控制部(18),其在接收到稳定信息时,调整用于对成为驱动控制对象的电机的驱动进行控制的驱动控制信号(Sd),以使在目标转速下电机电流最小;以及电机驱动部(20),其基于驱动控制信号(Sd)驱动成为驱动控制对象的电机。
Description
技术领域
本发明涉及电机驱动控制装置、电机驱动系统以及电机驱动控制装置的控制方法。
背景技术
存在如下电机驱动系统:通过1个控制装置控制多个电机驱动控制装置,并使连接于各电机驱动控制装置的电机驱动。作为这样的电机驱动系统,例如有如下系统:用于电气设备系统,通过1台控制装置驱动分别配置于电气设备的各部的多台风扇电机并冷却电气设备(例如,专利文献1)。
在专利文献1中,记载有一种电气设备系统的构成,其具有控制风扇电机的多个风扇电机控制单元、以及控制电气设备系统的系统控制单元,并通过在系统控制单元与多个风扇电机控制单元之间进行数据通信,从而控制多台风扇电机。
(在先技术文献)
(专利文献)
专利文献1:JP2001-286187A。
发明内容
(发明要解决的课题)
作为高效驱动风扇电机中使用的电机的方法,存在如下方法:在测量电机电流的同时,在不使转速较大变动的范围内调整用于驱动电机的驱动控制信号的提前角值和驱动占空比。根据该方法,能够在相同转速中以电机电流变得最小的方式进行调整。
然而,例如,如服务器装置那样,在多个风扇电机配置于封闭的空间来对电子设备进行冷却的情况下,各自的风扇电机将受到来自其他风扇电机的风的影响。若受到来自其他风扇电机的风的影响,则风扇电机的负荷变动变大。
若负荷变动大,则基于对各个风扇电机的电机电流进行测量的时机,存在如下情况:即使判断为在该时机求出了成为最优的效率的提前角值与驱动占空比的组合,但实际上,测量出的电机电流值并不适当。例如,在负荷比通常更重的定时测量了电机电流的情况下,即使是在测量时成为最优效率的提前角值与驱动占空比的组合,相对于通常时测量求出的提前角值与驱动占空比的组合,电机电流也会变高。在此情况下,有可能导致没有以最优效率进行电机驱动。
本发明鉴于上述现有的问题而提出,本发明的课题在于,提供一种即使在同时驱动多个电机的情况下,也能够优化各电机的驱动效率的电机驱动控制装置、电机驱动系统以及电机驱动控制装置的控制方法。
(用于解决课题的技术方案)
为了解决上述课题,一实施方式中记载的电机驱动控制装置具备:转速指示接收部,其从上级装置接收向规定的多台电机中成为驱动控制对象的电机输出的目标转速;稳定信息接收部,其接收表示所述规定的多台电机的实际转速已稳定的稳定信息;电机电流调整部,其在接收到所述稳定信息时,调整用于对成为所述驱动控制对象的电机的驱动进行控制的驱动控制信号,以使在所述目标转速下电机电流最小;以及电机驱动部,其基于所述驱动控制信号来驱动成为所述驱动控制对象的电机。
关于上述电机驱动控制装置,可以是,所述稳定信息作为电流调整许可信号从所述上级装置对所述电机驱动控制装置发送,所述电流调整许可信号许可以所述电流变得最小的方式调整所述驱动控制信号。
关于上述电机驱动控制装置,可以是,所述电机电流调整部对应于所述电流调整许可信号的接收,在规定时间内,以所述电机电流变得最小的方式调整所述驱动控制信号。
关于上述电机驱动控制装置,可以是,所述电机电流调整部在从所述上级装置获取到请求结束所述驱动控制信号的调整的调整结束指示的情况下,结束所述驱动控制信号的调整。
关于上述电机驱动控制装置,可以是,所述电机电流调整部具有:提前角和占空比决定部,其至接收到所述稳定信息为止,将对应于所述目标转速的规定的提前角值以及以成为该目标转速的方式调整的占空比判定为所述驱动控制信号的提前角值与占空比的组合,并在接收到所述稳定信息时,判定在所述目标转速下电机电流变得最小的所述驱动控制信号的提前角值与占空比的组合;以及驱动控制信号生成部,其基于被决定的所述驱动控制信号的提前角值与占空比的组合,来生成所述驱动控制信号。
为了解决上述课题,一实施方式中记载的电机驱动系统具备:规定的多台电机;与所述规定的多台电机分别对应设置的上述任一项记载的电机驱动控制装置;以及上级装置,其具有转速指示部,所述转速指示部对所述电机驱动控制装置输出成为该电机驱动控制装置的驱动控制对象的电机的目标转速。
关于上述电机驱动系统,可以是,所述上级装置具有:稳定判断部,其对所述规定的多台电机的电机驱动控制装置请求实际转速信息,并在对应于该请求而获取到的所述规定的多台电机的实际转速全部相对于各电机的目标转速包含于规定的数值范围的情况下,判断所述规定的多台电机的实际转速已稳定;以及电流调整许可部,其在所述稳定判断部判断所述规定的多台电机的实际转速已稳定的情况下,对所述规定的多台电机的电机驱动控制装置依次生成电流调整许可信号,所述电流调整许可信号许可以所述电流变得最小的方式调整所述驱动控制信号。
为了解决上述课题,一实施方式中记载的电机驱动控制装置的控制方法是上述任一项记载的电机驱动控制装置的控制方法,其包括:转速指示接收步骤,其中,从上级装置接收向规定的多台电机当中的成为驱动控制对象的电机输出的目标转速;稳定信息接收步骤,其中,接收表示所述规定的多台电机的实际转速已稳定的稳定信息;电机电流调整步骤,其中,在所述稳定信息接收步骤之后,调整用于以在所述目标转速下电机电流变得最小的方式控制成为所述驱动控制对象的电机的驱动的驱动控制信号;以及电机驱动步骤,其中,基于所述驱动控制信号驱动成为所述驱动控制对象的电机。
(发明效果)
根据本发明的电机驱动控制装置、电机驱动系统以及电机驱动控制装置的控制方法,能够最优化被同时驱动的多个电机的各驱动效率。
附图说明
图1是表示实施方式的电机驱动系统1的一例的示意性结构图。
图2是表示电机驱动系统1的风扇装置100的一例的示意性结构图。
图3是表示在电机驱动系统1中所使用的控制装置30的一例的示意性结构图。
图4是对控制装置30与各风扇装置100a至100d的通信时序的一例进行说明的图。
图5是说明电流反馈控制的动作的流程图的一例。
具体实施方式
下文中,参照附图对本发明的实施方式的具体例进行说明。此外,在以下的说明中,对各实施方式中公共的构成要素赋予同一标号,并省略重复的说明。
(实施方式)
首先,对本实施方式的电机驱动控制装置、电机驱动系统以及电机驱动控制装置的控制方法进行说明。
图1是表示实施方式的电机驱动系统1的一例的示意性结构图。图1所示的电机驱动系统1的具体例是将多个风扇电机配置于封闭的空间而对电子设备进行冷却的服务器装置。电机驱动系统1如图1所示,构成为具备:4个风扇装置100a至100d,其与4个冷却对象A、B、C、D对应设置;控制装置(上级装置的一例)30,对4个风扇装置100a至100d(作为统称,也称为风扇装置100)输出成为驱动控制对象的电机的目标转速;以及通信线路5,其将4个风扇装置100a至100d与控制装置30进行连接。
虽然在本实施方式中,作为电机驱动系统1,以包含用于使风扇装置100中的叶轮101(参照图2)旋转的用途的电机的电机驱动系统1为例进行说明,但也可以是包含用于其他用途的电机的电机驱动系统1。此外,虽然在图1中以有线示出了通信线路5,但4个风扇装置100a至100d与控制装置30之间的通信也可以是无线通信。虽然以连接于控制装置30的风扇装置100为4个的情况为例进行说明,但连接于控制装置30的风扇装置100为2个以上即可,不对数量进行限制。
图2是表示电机驱动系统1的风扇装置100的一例的示意性结构图。风扇装置100具备:叶轮101、电机102、位置传感器103以及电机驱动控制装置104。
在风扇装置100中,叶轮101连接于电机102,并随电机102中的转子的旋转(也称为“电机102的旋转”)一起旋转。电机102由电机驱动控制装置104进行旋转驱动。作为电机102,例如能使用3相的无刷电机,但电机的种类并不限于此,相数也不限于3相。
位置传感器103向电机驱动控制装置104输出对应于电机102中的转子的旋转位置的信号。在本实施方式中,根据作为位置传感器103的霍尔元件的输出信号,在电机驱动控制装置104中推定转子的旋转位置并生成转子的旋转位置信号。作为位置传感器103,不限于霍尔元件,只要是能确定电机102中的转子的旋转位置的传感器就没有特别限定。另外,也可以是不具有位置传感器的无传感方式。
电机驱动控制装置104通过基于转子的旋转位置信号,而在电机102的3相的电机子线圈中施加矩形波状的驱动电流(也称为“电机电流”),从而旋转驱动电机102。电机驱动控制装置104具有:控制电路部10,其生成用于控制电机102的驱动的驱动控制信号Sd;电机驱动部20,其具有基于驱动控制信号Sd而在电机102中施加驱动电流的逆变器电路21;电流检测部25,其检测电机驱动部20的驱动电流;以及位置检测部26,其基于来自位置传感器103的输出信号来检测转子的旋转位置并生成旋转位置信号。
控制电路部10例如在被控制装置30等上级装置指示目标转速时,向电机驱动部20输出对其驱动进行控制的驱动控制信号Sd,以使电机102的旋转达到目标转速。另外,若从控制装置30等上级装置接收到实际转速(也称为当前转速)的通知请求,则将当前的每单位时间的电机102的实际转速通知给控制装置30。进而,控制电路部10在接收到表示规定的多台电机的实际转速已稳定的稳定信息时,以在所指示的目标转速下电机电流变得最小的方式驱动成为所述驱动控制对象的电机。需要说明的是,在本实施方式中,控制电路部10从控制装置30接收表示许可电流调整的电流调整许可信号来作为稳定信息,具体而言,作为规定的多台电机的实际转速已稳定的结果。
向控制电路部10输入由位置检测部26生成的旋转位置信号。控制电路部10的转速测量部19基于从位置检测部26中生成的旋转位置信号得到的转子的旋转位置,能够测量当前的每单位时间的电机102的实际的转速即实际转速。测量出的实际转速在控制电路部10中通过转速测量部19而被输出至通信处理部13以及提前角和占空比决定部15。
电机驱动部20具有逆变器电路21,并通过逆变器电路21,且基于从控制电路部10输出的驱动控制信号Sd,在电机102中施加驱动电流。
电流检测部25检测基于逆变器电路21的驱动电流作为电机电流,并输入至控制电路部10的提前角和占空比决定部15。
控制电路部10例如具有CPU等处理器、ROM或RAM等各种存储器、计时器(计数器)、A/D变换电路、输入输出I/F电路、以及时钟生成电路等硬件部分,并通过各组成部分经由总线、专用线路被相互连接的程序处理装置(例如,微控制器:MCU)而构成。
控制电路部10通过处理器按照存储于存储器等存储装置(未图示)的程序进行各种运算并对A/D变换电路以及输入输出I/F电路等周边电路进行控制,从而实现图2所示的各功能部的构成。即,如图2所示,在控制电路部10中,作为功能部具有发送部11、接收部(转速指示接收部的一例、稳定信息接收部的一例)12、通信处理部13、提前角和占空比决定部15(电机电流调整部的一部分)、占空比设定部(电机电流调整部的一部分)16、提前角控制部(电机电流调整部的一部分)17、通电控制部(电机电流调整部的一部分、驱动控制信号生成部的一例)18以及转速测量部19。
发送部11向控制装置30等上级装置发送任意的信号,接收部12从控制装置30等上级装置接收任意的信号。发送部11以及接收部12是被通信处理部13控制,而执行规定的内容的发送或者接收的接口。接收部12能作为转速指示接收部以及稳定信息接收部发挥功能。
通信处理部13在从控制装置30等上级装置接收到成为驱动控制对象的电机的目标转速的指示时,将目标转速通知给提前角和占空比决定部15。通信处理部13在从控制装置30等上级装置接收到转速的通知请求时,经由发送部11向通知请求源发送表示从转速测量部19接收的电机102的实际转速的信息即实际转速信息。进而,通信处理部13在从控制装置30等上级装置经由接收部12接收到表示规定的多台电机的实际转速已稳定的稳定信息的情况下,判定为已有电流调整许可,并向提前角和占空比决定部15通知已有电流调整许可(接收到稳定信息)。
在图2中,提前角和占空比决定部15、占空比设定部16、提前角控制部17以及通电控制部18作为电机电流调整部发挥功能。电机电流调整部是如下功能部:在接收到电流调整许可信号作为稳定信息时,调整用于对成为驱动控制对象的电机的驱动进行控制的驱动控制信号Sd,以使在对目标转速下电机电流最小。
提前角和占空比决定部15作为如下的提前角和占空比决定部发挥功能:至接收到稳定信息为止,将对应于目标转速的规定的提前角值以及以成为该目标转速的方式调整的占空比决定为驱动控制信号Sd的提前角值与占空比的组合,并在接收到稳定信息时,决定在目标转速下电机电流变得最小的所述驱动控制信号Sd的提前角值与占空比的组合。
提前角和占空比决定部15至接收到稳定信息为止,将预先规定的驱动控制信号Sd的提前角值作为对应于目标转速的驱动控制信号Sd的提前角值而输出至提前角控制部17,并将任意的占空比输出至占空比设定部16。作为对应于目标转速的驱动控制信号Sd的提前角值而被预先规定的驱动控制信号Sd的提前角值能够能够如下决定:在未图示的存储器存放对应于目标转速的驱动控制信号Sd的提前角值的组合,并通过参照该存储器来决定。任意的占空比被决定为使所反馈输入的电机102的转速向目标转速收敛那样的值。电机102的实际转速能利用从转速测量部19获取到的转速。
在此,对驱动控制信号Sd的提前角值的调整进行说明。一般而言,电机的转速越快,线圈电流相对于施加电压的相位延迟所致的效率下降越成为问题。本发明中的驱动控制信号Sd的提前角值是指,为了实现使在电机驱动部20的逆变器电路21中输出的驱动电流的通电时机提前的提前角控制,而显示使例如作为PWM信号而生成的驱动控制信号Sd的脉冲的上升沿定时比成为基准的定时提前的程度。
提前角和占空比决定部15在经由接收部12以及通信信息部13接收到从控制装置30输出的稳定信息时,基于由电流检测部25检测到的逆变器电路21的电流(电机电流),决定在目标转速下电机电流变得最小的驱动控制信号Sd的提前角值与占空比的组合。提前角和占空比决定部15基于电机电流,在电机的实际转速不偏离目标转速的范围内变更驱动控制信号Sd的提前角值以及占空比,并确认电机电流已变得最小,且决定为此时的驱动控制信号Sd的提前角值与占空比的组合。在本说明书中,将该驱动控制信号Sd的提前角值与占空比的组合的决定方法称为“电流反馈控制”。此时的电机的实际转速虽然能够与目标转速准确地一致,但只要实质上为目标转速即可,并在以目标转速为基准的规定的数值范围内(目标转速的正负α%等)即可。
若完成电流反馈控制,则提前角和占空比决定部15能将该情况经由通信处理部13、发送部11通知给控制装置30。
提前角和占空比决定部15优选对应于作为从控制装置30输出的稳定信息的电流调整许可信号的接收,在规定时间内执行电流反馈控制。基于此,能够在其他电机的实际转速切实地稳定的期间执行电流反馈控制。
优选地,提前角和占空比决定部15在获取到从控制装置30输出的、请求结束电流反馈控制的执行的调整结束指示的情况下,结束电流反馈控制的执行。基于此,在其他电机的实际转速变得不稳定时,控制装置30能掌握该情况,并通过中止电流反馈控制从而使得不进行不适当的调整。
通电控制部18作为如下的驱动控制信号生成部发挥功能:基于由占空比设定部16、提前角控制部17确定的驱动控制信号Sd的提前角值与占空比的组合,来生成所述驱动控制信号Sd。
占空比设定部16以及提前角控制部17将确定的驱动控制信号Sd的提前角值和占空比通知给通电控制部18。通电控制部18根据通知的提前角值和占空比,来生成用于控制电机驱动部20的逆变器电路21的驱动的驱动控制信号Sd。通电控制部18基于由位置检测部26生成的旋转位置信号,能够获取驱动控制信号Sd的生成定时。通电控制部18基于决定的驱动控制信号Sd的提前角值,并参照由位置检测部26生成的旋转位置信号,并且以逆变器电路21的驱动信号的相位成为规定的提前角值的方式控制驱动控制信号Sd并输出。进而,通电控制部18基于驱动控制信号Sd的占空比,而控制例如对作为PWM信号而生成的驱动控制信号Sd的占空比并输出。
图3是表示在电机驱动系统1中所使用的控制装置30的一例的示意性结构图。在图3中,控制装置30具备控制部31和通信部32。控制部31具有CPU等处理器、ROM、RAM等各种存储器、计时器(计数器)、A/D变换电路、输入输出I/F电路以及时钟生成电路等硬件部分,并通过各组成部分经由总线或专用线路被相互连接的程序处理装置(例如,微控制器:MCU)而构成,且具有转速指示部33、稳定判断部34和电流调整许可部35作为功能部。
通信部32是与通信线路5连接的通信端子或者进行无线通信的无线通信接口。
转速指示部33向控制对象的4台风扇装置100a至100d输出目标转速信息。稳定判断部34判断全部4台风扇装置100a至100d是否正在稳定地旋转(稳定动作)。具体而言,稳定判断部34对全部4台风扇装置100a至100d请求实际转速信息,在对应于该请求而获取到的全部4台电机的实际转速均相对于各电机的目标转速而包含于规定的数值范围的情况下,判断为4台电机的实际转速全部已稳定。
在稳定判断部34判断为4台电机的实际转速全部已稳定的情况下,电流调整许可部35对全部4台风扇装置100a至100d(电机102的电机驱动控制装置104)依次生成电流调整许可信号作为稳定信息,该电流调整许可信号许可以电机电流变得最小的方式控制驱动控制信号Sd。电流调整许可部35指定全部4台风扇装置100a至100d当中的任一个将稳定信息传递给通信部32。但是,电流调整许可部35直至经由通信部32从已通知稳定信息的风扇装置100接收到完成通知为止,不传递下一稳定信息。在此重要的是,对全部4台风扇装置100a至100d依次给出电流调整许可。换言之,4台电机102不会被同时给出电流调整许可。由此,能够在没有其他电机102的影响的状态下,以全部4台风扇装置100a至100d的各自的电机102的电机电流变得最小的方式调整驱动控制信号Sd。
在通信部32从最后通知稳定信息起未接收到完成通知的期间,未成为当前通知对象的任一个风扇装置100中的电机102的实际转速变得不稳定的情况下,电流调整许可部35能够经由通信部32对当前通知对象的风扇装置100通知请求电流反馈控制的执行结束的调整结束指示。基于此,在其他电机的实际转速变得不稳定时,控制装置30能够掌握该情况,并通过中止电流反馈控制而不进行不适当的调整。
接下来,对上述电机驱动系统1的动作进行说明。图4是针对控制装置30与各风扇装置100(风扇装置100a至100d)的通信时序的一例进行说明的图。在图4所示的时序前,从控制装置30向各风扇装置100通知目标转速,并在各风扇装置100中调整驱动控制信号Sd的占空比,以达到所通知的目标转速。
控制装置30对第一风扇装置100a、第二风扇装置100b、第三风扇装置100c以及第四风扇装置100d请求通知当前转速(实际转速)(步骤S101、S103、S105、S107)。接收到请求的第一风扇装置100a、第二风扇装置100b、第三风扇装置100c以及第四风扇装置100d获取电机102的当前转速,并返送给控制装置30(步骤S102、S104、S106、S108)。此外,步骤S101至步骤S108的处理不必限于该图的顺序,还可以同时执行。
控制装置30在能够判断全部的电机102的当前转速已稳定时(步骤S109),向第一风扇装置100a发送电流调整许可信号(步骤S110)。
第一风扇装置100a在接收到电流调整许可信号时,执行电流反馈控制(也称为“电流FB控制”)(步骤S111)。在此使用图5对电流FB控制进行说明。
图5是说明电流反馈控制的动作的流程图的一例。电流FB控制由风扇装置100的提前角和占空比决定部15执行。提前角和占空比决定部15例如具有提前角计数器,所述提前角计数器以任意的规定角度为单位将驱动控制信号Sd的提前角值的程度表示为计数值。提前角和占空比决定部15预先将电机102的当前转速设为变量A,将电机电流设为变量B,将调整后的电机电流设为变量C,将当前的驱动控制信号Sd的占空比设为变量D,并将当前的提前角计数器的值设为变量E而保持。
尽管在该动作例中,以提前角计数器在成为“10”为止的范围进行电流反馈控制的情况为例进行说明,但该范围不被特别限定。另外,提前角计数器也不限于每次计数“1度”,而可以使用任意的提前角值。尽管占空比也是以“1”为单位进行调整,但进行调整的值不被特别限定。此外,在本发明中,数值“1”表示分辨率的最小值。
提前角和占空比决定部15预先将提前角计数器清零(步骤S202)。提前角和占空比决定部15在接收到电流调整许可信号(稳定信息)时(步骤S204),获取从转速测量部19接收到的实际转速,并将获取到的实际转速作为当前转速而代入变量A(步骤S206),将从电流检测部25接收到的电流代入变量B(步骤S208),将最后决定出的占空比代入变量D(步骤S210),将最后确决的提前角值代入变量E(步骤S212)。
接下来,提前角和占空比决定部15确认当前的提前角计数器的值为“10”以下(步骤S214:“是”),使提前角值前进1度,将提前角计数器递增“1”(步骤S216),将占空比(Duty)降“1”(步骤S218)。
此时,占空比设定部16以及提前角控制部17将在步骤S216以及步骤S218中确定的提前角值和占空比输出至通电控制部18,通电控制部18将基于输入的提前角值和占空比而生成的驱动控制信号Sd输出至电机驱动部20。基于该驱动控制信号Sd被电机驱动部20驱动的电机102旋转。此时的电机102的当前转速的信息能够从经由位置传感器103、位置检测部26以及转速测量部19而输入至提前角和占空比决定部15的实际转速获取。另外,此时的电机电流通过检测逆变器电路21的电流的电流检测部25进行检测,并输入至提前角和占空比决定部15。
在步骤S218之后,提前角和占空比决定部15判定得到的电机102的当前转速是否为前次作为电机102的当前转速而代入的变量A的正负0.3%以内的值(步骤S220),若为“否”,则判定得到的电机102的当前转速是否小于变量A的值(步骤S222)。在得到的电机102的当前转速为变量A的值以上的情况下(步骤S222:“否”),再次返回至占空比的调整即步骤S218。在得到的电机102的当前转速小于变量A的值的情况下(S222:“是”),返回至提前角计数器的确认的步骤S214。
在步骤S220中判定为“是”时,提前角和占空比决定部15获取电机电流,并代入变量C(步骤S224),判定变量B是否大于变量C(步骤S226)。在判定为变量B不大于变量C时(步骤S226:“否”),再次返回至步骤S214。在判定为变量B大于变量C时(步骤S226:“是”),将变量C代入变量B(S228),并回到步骤S210,将变量D、变量E分别更新为新的值。如此,通过将最小的电机电流作为变量B而保持,从而能够以电机电流变得比该值小时的驱动控制信号Sd的提前角值与占空比的组合进行更新。
在步骤S214中判定为提前角计数器并非10以下时(步骤S214:“否”),提前角和占空比决定部15使提前角值推后(10-E)度的量(步骤S230),从而作为最优的提前角值,并将该最优的提前角值输出至提前角控制部17。提前角和占空比决定部15将变量D的值作为最优的驱动控制信号Sd的占空比而输出至占空比设定部16(步骤S232)。
根据以上的电流反馈控制,第一风扇装置100a若以在目标转速下电机电流变得最小的方式被设定,则通过通信处理部13将电流调整完成的情况通知给控制装置30(步骤S112)。
控制装置30若从第一风扇装置100a接收到电流调整完成的响应,则向第二风扇装置100b发送电流调整许可信号(步骤S113)。在第二风扇装置100b中也执行与图5同样的电流反馈控制(步骤S114),电流调整完成的响应被通知给控制装置30(步骤S115)。
控制装置30若从第二风扇装置100b接收到电流调整完成的响应,则向第三风扇装置100c发送电流调整许可信号(步骤S116)。在第三风扇装置100c中也执行与图5同样的电流反馈控制(步骤S117),电流调整完成的响应被通知给控制装置30(步骤S118)。
控制装置30若从第三风扇装置100c接收到电流调整完成的响应,则向第四风扇装置100d发送电流调整许可信号(步骤S119)。在第四风扇装置100d中也执行与图5同样的电流反馈控制(步骤S120),电流调整完成的响应被通知给控制装置30(步骤S121)。
如此,关于电流调整许可信号的发送,除了最初的发送以外,必须以电流调整完成的响应已被通知为条件进行发送。如此,根据本实施方式的电机驱动系统1,电流反馈控制在多个风扇装置100a至100d中不会同时执行,因此能够不受其他电机的旋转的变动所致的负荷变动的影响而予以执行。即,根据本实施方式的电机驱动系统1,能够不受其他电机的旋转的变动所致的负荷变动的影响,来执行电流反馈控制,并调整用于对成为驱动控制对象的电机的驱动进行控制的驱动控制信号Sd以使电机电流最小。其结果是,能够使被同时驱动的多个电机各自的驱动效率最优化。
(实施方式的变形例)
在以上的实施方式中,来自控制装置30的稳定信息指定多个风扇装置100a至100d当中的1个而被通知,且将仅被指定的风扇装置100接收到稳定信息这一情况作为触发条件来执行电流反馈控制。但也可以在控制装置30中不指定多个风扇装置100a至100d当中的1个并通知稳定信息,而由各风扇装置100自发地宣告执行电流反馈控制。在此情况下,既可以是,风扇装置100的通信处理部13宣告电流反馈控制的执行,控制装置30的电流调整许可部35在接收到该宣告时对其他风扇装置100通知禁止电流反馈控制的执行,也可以是,风扇装置100的通信处理部13从其他风扇装置100接收电流反馈控制的执行的宣告,而至接收到电流反馈控制的完成为止,都不主动宣告电流反馈控制的执行。
在以上的实施方式中,使用图2的构成的电机驱动控制装置,对图5的电机驱动控制装置的控制方法的具体的一例进行了说明。然而,电机驱动控制装置的构成、电机驱动控制装置的控制方法并不特别限定于所说明的例子。例如,在图2的电机驱动控制装置104中,基于来自位置检测部26的旋转位置信号,在转速测量部19中测量了电机102的实际转速。也可以取代转速测量部19,而设置基于来自位置检测部26的旋转位置信号来测量电机102的旋转速度的构成。在此情况下,通信处理部13、提前角和占空比决定部15将电机102的旋转速度变换成电机102的实际转速来进行各种处理即可。
另外,图3的控制装置30的构成、图4的时序也是一例,并不限于此。例如,在控制装置30中,稳定判断部34根据从各风扇装置100接收的电机102的转速信息来进行稳定动作的判断,但也可以通过设置获取温度、风量等实际转速以外的信息的构成,并输入至稳定判断部,从而包含在稳定动作的判断材料中。另外,例如,稳定判断部34依据全部的风扇装置100的实际转速已稳定的状况来判断稳定动作,但也可以依据任意的1个风扇装置100以外的风扇装置已稳定的状况来判断稳定动作,并将该情况通知给电流调整许可部35。电流调整许可部35在接收到表示任意的1个风扇装置100以外的风扇装置已稳定的通知的情况下,能够通知指定该任意的1个风扇装置100的稳定信息。进而,稳定判断部34可以在一旦进行了稳定动作的判断后,仍进行各风扇装置100的稳定动作的判断。这是由于,考虑到即使一度成为稳定动作后,也有进而变得不稳定的情况。
控制装置与各电机驱动控制装置之间进行的通信的方式不受限定。在上述实施方式中记载了以串行通信执行的例子,但例如也可以是并行通信。另外,在控制装置与各电机驱动控制装置之间的通信线路5为有线的情况下,既可以是基于1个通信线路的单向通信,也可以是基于1个通信线路的双向通信。另外,在为双向的情况下,不限于单线式,也可以进行收发分线路的双线式的通信。
标号说明
1 电机驱动系统、5 通信线路、30 控制装置(上级装置的一例)、31 控制部、32 通信部、33 转速指示部、34 稳定判断部、35 电流调整许可部、10 控制电路部、11 发送部、12接收部(转速指示接收部的一例、稳定信息接收部的一例)、13 通信处理部、15 提前角和占空比决定部(电机电流调整部的一部分)、16 占空比设定部(电机电流调整部的一部分)、17提前角控制部(电机电流调整部的一部分)、18 通电控制部(电机电流调整部的一部分、驱动控制信号生成部的一例)、19 转速测量部、20 电机驱动部、21 逆变器电路、25 电流检测部、26 位置检测部、100 风扇装置、101 叶轮、102 电机、103 位置传感器、104 电机驱动控制装置。
Claims (8)
1.一种电机驱动控制装置,其特征在于,具备:
转速指示接收部,其从上级装置接收向规定的多台电机中的成为驱动控制对象的电机输出的目标转速;
稳定信息接收部,其接收表示所述规定的多台电机的实际转速已稳定的稳定信息;
电机电流调整部,其在接收到所述稳定信息时,调整用于对成为所述驱动控制对象的电机的驱动进行控制的驱动控制信号,以使在所述目标转速下电机电流成为最小;以及
电机驱动部,其基于所述驱动控制信号驱动成为所述驱动控制对象的电机。
2.根据权利要求1所述的电机驱动控制装置,其中,
从所述上级装置向所述电机驱动控制装置发送所述稳定信息作为电流调整许可信号,所述电流调整许可信号许可对所述驱动控制信号进行调整,以使所述电机电流成为最小。
3.根据权利要求2所述的电机驱动控制装置,其中,
所述电机电流调整部对应于所述电流调整许可信号的接收,在规定时间内调整所述驱动控制信号,以使所述电机电流成为最小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机驱动控制装置,其中,
所述电机电流调整部在从所述上级装置获取到请求结束所述驱动控制信号的调整的调整结束指示的情况下,结束所述驱动控制信号的调整。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机驱动控制装置,其中,
所述电机电流调整部具有:
提前角和占空比决定部,其至接收到所述稳定信息为止,将对应于所述目标转速的规定的提前角值以及以成为该目标转速的方式调整后的占空比决定为所述驱动控制信号的提前角值与占空比的组合,并在接收到所述稳定信息时,决定在所述目标转速下电机电流成为最小的所述驱动控制信号的提前角值与占空比的组合;以及
驱动控制信号生成部,其基于被决定的所述驱动控制信号的提前角值与占空比的组合,生成所述驱动控制信号。
6.一种电机驱动系统,其特征在于,具备:
规定的多台电机;
与所述规定的多台电机分别对应设置的权利要求1至5中任一项所述的电机驱动控制装置;以及
上级装置,其具有转速指示部,所述转速指示部对所述电机驱动控制装置输出成为该电机驱动控制装置的驱动控制对象的电机的目标转速。
7.根据权利要求6所述的电机驱动系统,其中,
所述上级装置具有:
稳定判断部,其对所述规定的多台电机的电机驱动控制装置请求实际转速信息,并在对应于该请求而获取到的所述规定的多台电机的所有实际转速相对于各电机的目标转速包含于规定的数值范围的情况下,判断为所述规定的多台电机的实际转速已稳定;以及
电流调整许可部,其在所述稳定判断部判断为所述规定的多台电机的实际转速已稳定的情况下,对所述规定的多台电机的电机驱动控制装置依次生成电流调整许可信号,所述电流调整许可信号许可对所述驱动控制信号进行调整,以使所述电机电流成为最小。
8.一种电机驱动控制装置的控制方法,其是权利要求1至5中任一项所述的电机驱动控制装置的控制方法,该控制方法的特征在于,包括:
转速指示接收步骤,其中,从上级装置接收向规定的多台电机中的成为驱动控制对象的电机输出的目标转速;
稳定信息接收步骤,其中,接收表示所述规定的多台电机的实际转速已稳定的稳定信息;
电机电流调整步骤,其中,在所述稳定信息接收步骤之后,调整用于对成为所述驱动控制对象的电机的驱动进行控制的驱动控制信号,以使在所述目标转速下电机电流成为最小;以及
电机驱动步骤,其中,基于所述驱动控制信号驱动成为所述驱动控制对象的电机。
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