DE29823813U1 - Drive control device for a brushless motor - Google Patents
Drive control device for a brushless motorInfo
- Publication number
- DE29823813U1 DE29823813U1 DE29823813U DE29823813U DE29823813U1 DE 29823813 U1 DE29823813 U1 DE 29823813U1 DE 29823813 U DE29823813 U DE 29823813U DE 29823813 U DE29823813 U DE 29823813U DE 29823813 U1 DE29823813 U1 DE 29823813U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- setting
- pulse width
- voltage
- control device
- drive control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 22
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 3
- 244000089486 Phragmites australis subsp australis Species 0.000 description 24
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 23
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
der Firmathe company
Gesthuysen & von'RohrGesthuysen & von'Rohr
98.056.4.CO Essen, den 30. Juli 199998.056.4.CO Essen, 30 July 1999
Zexel CorporationZexel Corporation
6-7, Shibuya 3-chome6-7, Shibuya 3-chome
Shibuya-kuShibuya
TokyoTokyo
mit der Bezeichnungwith the label
Gesthuysen & von Rohr - 1 -Gesthuysen & von Rohr - 1 -
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor, die eine Tastverhältnissteuerung des bürstenlosen Motors durch Modulieren der Impulsbreite eines Antriebsimpulses in Übereinstimmung mit der Einstellung der Drehgeschwindigkeit steuert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor sowie einen bürstenlosen Motor.The present invention relates to a drive control device for a brushless motor which controls a duty ratio of the brushless motor by modulating the pulse width of a drive pulse in accordance with the setting of the rotation speed. More particularly, the present invention relates to a drive control device for a brushless motor and a brushless motor.
Die JP-A- H5-34781 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit eines bürstenlosen Motors, das eine Geschwindigkeitsteuerung durch Ändern der Impulsbreite eines Antriebsimpulses, der den Erregerspulen zur Erzeugung eines magnetisches Drehfeldes für den Rotor zugeführt wird, zum Beispiel durch Impulsbreitenmodulation (PWM) ausführt. Bei dieser Impulsbreitenmodulation werden eine Dreieckwelle mit einer bestimmten Frequenz und ein Schwellenwert, welcher der eingestellten Drehgeschwindigkeit entspricht, verglichen, und wenn die Drehgeschwindigkeitseinstellung kleiner ist, wird die Impulsbreite (das Tastverhältnis) des Antriebsimpulses zur Senkung der Drehgeschwindigkeit des Rotors verringert, während wenn die Drehgeschwindigkeitseinstellung größer ist, die Impulsbreite (das Tastverhältnis) des Antriebsimpulses zur Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Rotors vergrößert wird.JP-A-H5-34781 discloses a method for controlling the speed of a brushless motor, which performs speed control by changing the pulse width of a drive pulse supplied to the excitation coils for generating a rotating magnetic field for the rotor, for example, by pulse width modulation (PWM). In this pulse width modulation, a triangular wave having a certain frequency and a threshold value corresponding to the set rotation speed are compared, and when the rotation speed setting is smaller, the pulse width (duty ratio) of the drive pulse is reduced to decrease the rotation speed of the rotor, while when the rotation speed setting is larger, the pulse width (duty ratio) of the drive pulse is increased to increase the rotation speed of the rotor.
Es wurde jedoch bestätigt, daß zum Zeitpunkt eines Anstiegs der Quelle ein Stromstoß Ia, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 7(c) dargestellt, erzeugt wird, wenn die Quelle über einen kurzen Zeitraum aus irgendeinem Grund bei einem drehenden Motor ausgeschaltet wird. Dieses Phänomen tritt ein, da bei einem kurzzeitigen Ausschalten der Quelle die Spannung (die Spannung beim Schwellenwert und dergleichen) in den Signalsystemen, die den Antriebsimpuls bilden, aufgrund des Einflusses der kapazitiven Elemente in der Schaltung nicht sofort abfällt, und bei einem erneuten Ansteigen der Quelle der Motor versucht, abrupt mit einer Drehung bei einem Tastverhältniswert zu beginnen, das so hoch wie vor der Abschaltung ist. Wenn die Quelle jedoch über eine lange Zeit ausgeschaltet wird, gelangen die einzelnen Signalsysteme in Zustände, die ihren Anfangszuständen ähnlich sind, und wenn die Quelle wieder steigt, ist dies ähnlich einem normalen Anlassen. Die Erzeugung eines solchen Stromstoßes beeinflußt die Einstellung des maximalen Nennstroms für dieHowever, it has been confirmed that at the time of a source rise, a surge current Ia as shown by the dot-dash line in Fig. 7(c) is generated when the source is turned off for a short period of time for some reason with a motor rotating. This phenomenon occurs because when the source is turned off for a short time, the voltage (the voltage at the threshold value and the like) in the signal systems constituting the drive pulse does not drop immediately due to the influence of the capacitive elements in the circuit, and when the source rises again, the motor tries to abruptly start rotation at a duty value as high as before the source was turned off. However, when the source is turned off for a long time, the individual signal systems come to states similar to their initial states, and when the source rises again, it is similar to normal starting. The generation of such a surge current affects the setting of the maximum rated current for the
Gesthuysen & von Rohr "' - 2 -Gesthuysen & von Rohr "' - 2 -
Schaltelemente (FET), welche die Stromversorgung zu den Erregerspulen ein/ausschalten.Switching elements (FET) which switch the power supply to the excitation coils on/off.
Wenn zusätzlich beim Anlassen des Motors, d.h., wenn der Motor, der sich in einem angehaltenen Zustand befindet, gestartet werden soll, die Dreieckwelle und der Schwellenwert, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht, einfach wie nach dem Stand der Technik zur Bildung eines Antriebsimpulses verglichen werden, versucht der Motor, abrupt mit der Drehung bei einer Impulsbreite zu beginnen, die der Drehgeschwindigkeitseinstellung zum Zeitpunkt der Einschaltung entspricht. Folglich wird den Erregerspulen, die um den Stator gewickelt sind, plötzlich Strom zugeführt, was zu einer sofortigen Abstoßung von und Anziehung zu den Permanentmagneten des Rotors führt, so daß verschiedene Teile des Motors verzerrt werden, wodurch ein magnetisches Rauschen erzeugt wird.In addition, when starting the motor, that is, when the motor which is in a stopped state is to be started, if the triangular wave and the threshold value corresponding to the rotational speed setting are simply compared as in the prior art to form a drive pulse, the motor will attempt to abruptly start rotating at a pulse width corresponding to the rotational speed setting at the time of power-on. Consequently, current is suddenly supplied to the excitation coils wound around the stator, resulting in instantaneous repulsion and attraction to the permanent magnets of the rotor, so that various parts of the motor are distorted, thereby generating magnetic noise.
Ferner wurde bestätigt, daß bei einer plötzlichen Erhöhung des Einstellwerts für die Drehgeschwindigkeit ein starkes Magnetfeld an den Erregerspulen erzeugt wird, was zu einer Verstärkung des Motorgeräusches führt.It was also confirmed that when the rotation speed setting value is suddenly increased, a strong magnetic field is generated at the excitation coils, resulting in an increase in motor noise.
Das allgemeine Problem bei dem zuvor beschriebenen Phänomen besteht darin, daß bei einer plötzlichen Änderung nach oben der Drehgeschwindigkeit des Rotors sich die Leistung des Motors aufgrund der Erzeugung eines Stromstoßes mit ungewöhnlichem Rauschen und dergleichen verschlechtert.The general problem with the phenomenon described above is that when there is a sudden upward change in the rotation speed of the rotor, the performance of the motor deteriorates due to the generation of a current surge with unusual noise and the like.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor zu schaffen, welche zur Minimierung einer Leistungsverringerung des Motors imstande ist, die andernfalls durch eine Veränderung, wie einem plötzlichen Anstieg in der Drehgeschwindigkeit des Rotors, verursacht wird, wobei vorzugsweise berücksichtigt werden soll, daß bei einer langsamen Verringerung des Einstellwerts der Drehgeschwindigkeit der Zustand, in dem sich der Rotor durch Trägheit dreht, unterbrochen wird, was zu einem Zustand führt, in dem eine Motorbremsung eintritt, wodurch das Motorgeräusch erhöht wird.Therefore, an object of the present invention is to provide a drive control device for a brushless motor capable of minimizing a reduction in the performance of the motor otherwise caused by a change such as a sudden increase in the rotational speed of the rotor, preferably taking into account that when the set value of the rotational speed is slowly reduced, the state in which the rotor rotates by inertia is interrupted, resulting in a state in which motor braking occurs, thereby increasing motor noise.
Gesthuysen & von Rohr .&iacgr;.*·· ·· _3_Gesthuysen & von Rohr .&iacgr;.*·· ·· _3_
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Antriebssteuereinrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. einen bürstenlosen Motor gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The aforementioned object is achieved by a drive control device according to claim 1 or a brushless motor according to claim 11. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.
Zur Lösung der zuvor beschnebenen Aufgabe umfaßt die Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise einen Rotor, der mit Permanentmagneten versehen ist, einen Stator, der mit Erregerspulen versehen ist, die um ihn zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes gewickelt sind, so daß der Rotor in Drehung versetzt wird, Hallelemente zum Erfassen der Position des Rotors, ein Schaltmittel, das die Richtung des Stroms, der den Erregerspulen zugeführt wird, umschaltet, ein Mittel zur Antriebssteuerung, das eine Schaltsteuerung für das Schaltmittel unter Verwendung von Ausgangssignalen von den Hallelementen steuert und auch die Strommenge, die den Erregerspulen zugeführt wird, unter Verwendung eines Antriebsimpulses steuert, ein Mittel zur Impulsbreitenmodulation, das die Impulsbreite des Antriebsimpulses mit einem Einstellsignal zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit des Rotors bestimmt und die Impulsbreite durch Ändern des Einstellsignals moduliert, und ein Mittel zur allmählichen Impulsbreitenerhöhung, das, wenn eine Änderung nach oben der Rotordrehgeschwindigkeit verlangt wird, langsam eine starke Änderung in der Impulsbreite des Antriebsimpulses durchführt, bis die Impulsbreite erreicht ist, die dem Einstellsignal entspricht.To achieve the above-described object, the drive control device for a brushless motor according to the present invention preferably comprises a rotor provided with permanent magnets, a stator provided with excitation coils wound around it for generating a rotating magnetic field so that the rotor is rotated, Hall elements for detecting the position of the rotor, a switching means which switches the direction of the current supplied to the excitation coils, a drive control means which controls a switching control for the switching means using output signals from the Hall elements and also controls the amount of current supplied to the excitation coils using a drive pulse, a pulse width modulation means which determines the pulse width of the drive pulse with a setting signal for setting the rotational speed of the rotor and modulates the pulse width by changing the setting signal, and a gradual pulse width increasing means which, when an upward change in the rotor rotational speed is required, slowly makes a large change in the pulse width of the drive pulse until the pulse width corresponding to the setting signal is reached.
Wenn die Rotordrehgeschwindigkeit stark erhöht werden soll, zum Beispiel, wenn die Quelle nach einer vorübergehenden Abschaltung steigt, beim Anlassen des Motors, wenn die Einstellung für die Drehgeschwindigkeit erhöht wird und dergleichen, wird folglich die Impulsbreite des Antriebsimpulses allmählich durch das Mittel für eine allmähliche Impulsbreitenerhöhung vergrößert, bis die Impulsbreite, die dem Drehgeschwindigkeitseinstellsignal entspricht, erreicht ist, und die Drehgeschwindigkeit des Rotors wird langsam erhöht, bis sie die Drehgeschwindigkeitseinstellung erreicht. Consequently, when the rotor rotation speed is to be increased greatly, for example, when the source increases after a temporary shutdown, when starting the engine, when the rotation speed setting is increased, and the like, the pulse width of the drive pulse is gradually increased by the gradual pulse width increasing means until the pulse width corresponding to the rotation speed setting signal is reached, and the rotation speed of the rotor is slowly increased until it reaches the rotation speed setting.
In einem der Zustände bzw. Moden, in dem ein starker Anstieg der Rotordrehgeschwindigkeit verlangt wird, d.h., wenn die Quelle bzw. Quellenspannung nach einer vorübergehenden Abschaltung ansteigt, kann die Steuerung bei einem Start oder die Steuerung, die normalerweise durchgeführt wird, wenn die Werteinstellung verändert wird, nicht wie gewöhnlich verwendet werden, da die Spannung in den Signalsyste-In one of the states or modes in which a sharp increase in the rotor rotation speed is required, i.e. when the source or source voltage increases after a temporary shutdown, the control at start-up or the control that is normally carried out when the value setting is changed cannot be used as usual, since the voltage in the signal systems
Gesthuysen & von Rohr ** - 4 -Gesthuysen & von Rohr ** - 4 -
men, die den Drehgeschwindigkeitsantriebsimpuls bildet, zum Zeitpunkt des Anstiegs noch immer vorhanden ist, und es muß der Schwellenwert, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht, synchron mit dem Anstieg der Quelle geändert werden.men which forms the rotation speed drive pulse is still present at the time of the rise, and the threshold value corresponding to the rotation speed setting must be changed synchronously with the rise of the source.
So ist eine Steuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor, welche die zuvor beschriebene Anforderung erfüllt, insbesondere versehen mit einem Rotor mit Permanentmagneten, einem Stator mit Erregerspulen, die um ihn zum Erzeugen eines drehenden Magnetfeldes gewickelt sind, um den Rotor in Drehung zu versetzen, Hallelementen zum Erfassen der Position des Rotors, einem Schaltmittel, das die Richtung des Stroms, der den Erregerspulen zugeführt wird, umschaltet, einem Mittel zur Impulsbreitenmodulation mit einem Schwingkreis, der einen Schwingungsimpuls mit einer bestimmten Frequenz erzeugt, das einen Antriebsimpuls durch den Vergleich des Schwingimpulses, der von dem Schwingkreis ausgegeben wird, mit einem Schwellenwert erzeugt, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht, und die Impulsbreite des Antriebsimpulses durch Ändern des Schwellenwerts moduliert, einem Mittel zur Antriebssteuerung, das die Schaltsteuerung für das Schaltmittel unter Verwendung von Ausgangssignalen von den Hallelementen durchführt und die Strommenge, die den Erregerspulen zugeführt wird, mit dem Antriebsimpuls steuert, und einem Mittel zur allmählichen Impulsbreitenerhöhung, das den Schwellenwert in die Richtung ändert, in welche die Impulsbreite verkürzt wird, wenn die Quelle nach einer vorübergehenden Abschaltung steigt, und diesen langsam unter Verwendung einer spezifischen Zeitkonstante auf den Wert bringt, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht.Thus, a control device for a brushless motor which satisfies the above-described requirement is in particular provided with a rotor with permanent magnets, a stator with excitation coils wound around it for generating a rotating magnetic field to cause the rotor to rotate, Hall elements for detecting the position of the rotor, a switching means which switches the direction of the current supplied to the excitation coils, a pulse width modulation means having an oscillation circuit which generates an oscillation pulse having a certain frequency, which generates a drive pulse by comparing the oscillation pulse output from the oscillation circuit with a threshold value corresponding to the rotation speed setting and modulates the pulse width of the drive pulse by changing the threshold value, a drive control means which performs switching control for the switching means using output signals from the Hall elements and controls the amount of current supplied to the excitation coils with the drive pulse, and a pulse width gradual increase means which threshold in the direction in which the pulse width is shortened as the source rises after a temporary shutdown, and slowly brings it to the value corresponding to the rotation speed setting using a specific time constant.
Genauer gesagt kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem das Mittel zur Impulsbreitenmodulation eine Dreieckwelle mit einer bestimmten Frequenz mit dem Schwellenwert vergleicht, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht, eine Periode bzw. Zeitdauer der Dreieckwelle als Impulsbreite wählt, in der ihr Wert den Schwellenwert übersteigt, und die Impulsbreite des Antriebsimpulses durch Ändern des Schwellenwerts moduliert und das Mittel zur allmählichen Impulsbreitenerhöhung den Wert des Schwellenwerts erhöht, wenn die Quelle nach einer vorübergehenden Abschaltung steigt, und ihn langsam unter Verwendung einer spezifischenMore specifically, a structure may be used in which the pulse width modulation means compares a triangular wave having a certain frequency with the threshold value corresponding to the rotation speed setting, selects a period of the triangular wave as the pulse width in which its value exceeds the threshold value, and modulates the pulse width of the drive pulse by changing the threshold value, and the gradual pulse width increasing means increases the value of the threshold value as the source increases after a temporary shutdown and slowly increases it using a specific
■Ift.fN-M1:■Ift.fN-M 1 :
Gesthuysen & von Rohr *" - 5 -Gesthuysen & von Rohr *" - 5 -
Zeitkonstante auf den Wert senkt, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht. Time constant to the value corresponding to the rotation speed setting.
Wenn die Quelle nach einer vorübergehenden Abschaltung steigt, wird folglich der Schwellenwert vorübergehend angehoben, wodurch die Impulsbreite des Antriebsimpulses verkürzt wird und anschließend allmählich zu der Impulsbreite zurückkehrt, die der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht. Somit fließt bei einem Anstieg der Quelle nicht plötzlich ein großer Strom zu den Erregerspulen, und auch der Erregerstrom steigt langsam, so daß die Drehung des Rotors allmählich an Geschwindigkeit zunimmt, bis sie wieder den Zustand erreicht, in dem sie vor der Abschaltung war.Consequently, when the source rises after a temporary shutdown, the threshold is temporarily raised, thereby shortening the pulse width of the drive pulse and then gradually returning to the pulse width corresponding to the rotation speed setting. Thus, when the source rises, a large current does not suddenly flow to the excitation coils, and the excitation current also increases slowly, so that the rotation of the rotor gradually increases in speed until it returns to the state it was in before shutdown.
In einem der Zustände bzw. Moden, in dem eine starke Erhöhung der Rotordrehgeschwindigkeit verlangt wird, d.h., wenn der Motor aus einem angehalten Zustand gestartet wird, ist es in der Anfangsstartphase bzw. Anfahrphase wünschenswert, den Wert des Schwellenwerts allmählich unter Verwendung einer bestimmten Zeitkonstante von dem Wert, bei dem die Impulsbreite 0 beträgt, auf den Wert zu bringen, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht. Genauer gesagt kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem das Mittel zur Impulsbreitenmodulation eine Dreieckwelle mit einer bestimmten Frequenz mit dem Schwellenwert vergleicht, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht, eine Periode der Dreieckwelle als Impulsbreite wählt, in der ihr Wert den Schwellenwert übersteigt, und die Impulsbreite des Antriebsimpulses durch Ändern des Schwellenwerts moduliert, und das Mittel zur allmählichen Impulsbreitenerhöhung den Wert des Schwellenwerts, der den oder mehr als den Höchstwert der Dreieckwelle aufweist, bei dem Anstieg der Quelle während eines Starts langsam unter Verwendung einer spezifischen Zeitkonstante auf den Wert senkt, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht.In one of the modes in which a large increase in the rotor rotation speed is required, i.e., when the engine is started from a stopped state, it is desirable in the initial start-up phase to gradually increase the value of the threshold value from the value at which the pulse width is 0 to the value corresponding to the rotation speed setting using a specific time constant. More specifically, a structure may be used in which the pulse width modulation means compares a triangular wave having a specific frequency with the threshold value corresponding to the rotation speed setting, selects a period of the triangular wave as the pulse width in which its value exceeds the threshold value, and modulates the pulse width of the drive pulse by changing the threshold value, and the gradual pulse width increase means gradually decreases the value of the threshold value having the same or more than the maximum value of the triangular wave to the value corresponding to the rotation speed setting using a specific time constant as the source rises during start-up.
Da bei einem solchen Aufbau der Schwellenwert beim Anlassen des Motors allmählich von dem Wert bei oder über dem Höchstwert der Dreieckwelle auf den Wert gesenkt wird, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht, nimmt die Impulsbreite des Antriebsimpulses allmählich von einem O-Zustand (Tastverhältnis = 0%) auf die Breite zu, die der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspricht, was zu einem sanften Anstieg in der Stromzuführung zu den Erregerspulen beim Anlassen führt, d.h., zu einer langsamen Zunahme der Drehgeschwindigkeit des Rotors.With such a structure, since the threshold value is gradually lowered from the value at or above the peak value of the triangular wave to the value corresponding to the rotation speed setting when the motor is started, the pulse width of the drive pulse gradually increases from a 0 state (duty ratio = 0%) to the width corresponding to the rotation speed setting, resulting in a smooth increase in the current supply to the excitation coils when starting, that is, a slow increase in the rotation speed of the rotor.
Gesthuysen & von RohrGesthuysen & von Rohr
• ··
&igr; :: &idigr; · &igr; :: &idigr; ·
-6--6-
Während sich der Motor in einem angehaltenen Zustand befindet, wobei die Spannung, welche die Drehgeschwindigkeit des Motors einstellt (Dreheinstellspannung), bei OV (Erd- bzw. Masse-Spannung) vor einem Anlassen eingestellt ist, kann in einigen Anwendungen abhängig vom Einbauort ein Rauschen der Dreheinstellspannung überlagert sein oder die Masse-Spannung schwanken. Der Rauschpegel ist wahrscheinlich hoch, wenn die Quelle eines Fahrzeuges verwendet wird, und obwohl sich der Motor in einem angehaltenen Zustand befindet, kann ihn dieses Rauschen in Drehung versetzen. Zur Behandlung dieses Problems ist es wünschenswert, sicherzustellen, daß der Antriebsimpuls erst dann gebildet wird, wenn die Dreheinstellspannung eine Drehstartentscheidungsspannung übersteigt, indem die Dreheinstellspannung zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit des Motors im angehaltenen Zustand auf eine Haltezustandsspannung eingestellt wird und die Dreheinstellspannung mit der Drehstartentscheidungsspannung verglichen wird, die höher als die Haltespannung ist. Da sich bei diesem Aufbau der Motor erst dreht, wenn die Dreheinstellspannung die Drehstartentscheidungsspannung übersteigt, dreht sich der Motor niemals vor einem Anlassen aufgrund eines Rauschens oder einer Schwankung der Erdspannung. While the motor is in a stopped state with the voltage that sets the rotation speed of the motor (rotation setting voltage) set at OV (ground voltage) before starting, in some applications, depending on the installation location, noise may be superimposed on the rotation setting voltage or the ground voltage may fluctuate. The noise level is likely to be high when a vehicle source is used, and even though the motor is in a stopped state, this noise may cause it to rotate. To address this problem, it is desirable to ensure that the drive pulse is not formed until the rotation setting voltage exceeds a rotation start decision voltage by setting the rotation setting voltage for setting the rotation speed of the motor in the stopped state to a holding state voltage and comparing the rotation setting voltage with the rotation start decision voltage which is higher than the holding voltage. In this design, since the motor does not rotate until the rotation setting voltage exceeds the rotation start decision voltage, the motor will never rotate before starting due to noise or ground voltage fluctuation.
Zusätzlich ist in einem der Moden, in dem ein starker Anstieg in der Rotordrehgeschwindigkeit verlangt wird, d.h., wenn der Wert der Drehgeschwindigkeitseinstellung erhöht wird, wünschenswert, den Schwellenwert allmählich unter Verwendung einer bestimmten Zeitkonstante von dem Wert vor der Änderung der Einstellung auf den Wert einzustellen, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung nach der Änderung der Einstellung entspncht, wenn die Drehgeschwindigkeitseinstellung erhöht wird. Genauer gesagt kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem das Mittel zur Impulsbreitenmodulation eine Dreieckwelle mit einer bestimmten Frequenz mit einem Schwellenwert vergleicht, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung entspncht, eine Periode der Dreieckwelle als Impulsbreite wählt, in der ihr Wert den Schwellenwert übersteigt, und die Impulsbreite des Antriebsimpulses durch Ändern des Schwellenwerts moduliert, und das Mittel zur allmählichen Impulsbreitenerhöhung unter Verwendung einer bestimmten Zeitkonstante den Schwellenwert allmählich von dem Wert vor der Änderung der Einstellung auf den Wert senkt, welcher derIn addition, in one of the modes in which a sharp increase in the rotor rotation speed is required, that is, when the value of the rotation speed setting is increased, it is desirable to gradually adjust the threshold value using a certain time constant from the value before the setting is changed to the value corresponding to the rotation speed setting after the setting is changed when the rotation speed setting is increased. More specifically, a structure may be used in which the pulse width modulation means compares a triangular wave having a certain frequency with a threshold value corresponding to the rotation speed setting, selects a period of the triangular wave as the pulse width in which its value exceeds the threshold value, and modulates the pulse width of the drive pulse by changing the threshold value, and the pulse width gradual increase means gradually lowers the threshold value using a certain time constant from the value before the setting is changed to the value corresponding to the
Gesthuysen & von Rohr " - 7 -Gesthuysen & von Rohr " - 7 -
Drehgeschwindigkeitseinstellung nach der Änderung in der Einstellung entspricht, wenn die Einstellung für die Drehgeschwindigkeit erhöht wird.Rotation speed setting after the change in setting when the rotation speed setting is increased.
Da der Schwellenwert allmählich von dem Wert vor der Änderung der Einstellung auf den Wert nach der Änderung der Einstellung gesenkt wird, wird daher die Impulsbreite des Antriebsimpulses nicht abrupt geändert, wenn die Einstellung der Drehgeschwindigkeit geändert wird, sondern steigt vielmehr allmählich, so daß sie langsam auf den neuen Wert, der für die Drehgeschwindigkeit eingestellt ist, steigt.Therefore, since the threshold value is gradually lowered from the value before the setting is changed to the value after the setting is changed, the pulse width of the drive pulse is not abruptly changed when the setting of the rotation speed is changed, but rather increases gradually so that it slowly increases to the new value set for the rotation speed.
Es muß festgehalten werden, daß die Einstellung der Drehgeschwindigkeit zwar mit einer langsamen Änderung des Schwellenwerts wie zuvor beschrieben erhöht wird, aber wenn die Einstellung der Drehgeschwindigkeit gesenkt werden soll, eine sofortige Änderung des Schwellenwerts von dem Wert vor der Änderung der Einstellung auf den Wert, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung nach der Änderung der Einstellung entspricht, wünschenswert ist. Mit anderen Worten, wenn die Einstellung der Drehgeschwindigkeit gesenkt werden soll, kann der Schwellenwert sofort von dem Wert vor der Änderung der Einstellung auf den Wert, welcher der Drehgeschwindigkeitseinstellung nach der Änderung der Einstellung entspricht, erhöht werden, um die Impulsbreite des Antriebsimpulses sofort zu verkürzen. Da die Impulsbreite des Antriebsimpulses sofort verkürzt wird, wenn die Einstellung der Drehgeschwindigkeit auf diese Weise geändert wird, verlangsamt sich die Drehgeschwindigkeit des Rotors allmählich unter seiner eigenen Trägheit, bis eine Drehgeschwindigkeit gleich der Drehgeschwindigkeitseinstellung nach dem Ändern der Einstellung erreicht ist.It should be noted that although the rotation speed setting is increased with a slow change of the threshold value as previously described, when the rotation speed setting is to be decreased, an instantaneous change of the threshold value from the value before the setting is changed to the value corresponding to the rotation speed setting after the setting is changed is desirable. In other words, when the rotation speed setting is to be decreased, the threshold value can be increased immediately from the value before the setting is changed to the value corresponding to the rotation speed setting after the setting is changed to immediately shorten the pulse width of the drive pulse. Since the pulse width of the drive pulse is immediately shortened when the rotation speed setting is changed in this way, the rotation speed of the rotor gradually slows down under its own inertia until a rotation speed equal to the rotation speed setting after the setting is changed is reached.
Die zuvor beschriebene Konstruktion kann durch Berechnen des Wertes des Schwellenwerts und dergleichen unter Verwendung der eingegebenen Information wie des Einstellsignals zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit auf der Basis eines Programms durchgeführt werden, das in einem Mikrocomputer vorgesehen ist, oder kann ausschließlich aus elektrischen Schaltungen bestehen, ohne einen Mikrocomputer zu verwenden.The above-described construction may be carried out by calculating the value of the threshold value and the like using the input information such as the setting signal for setting the rotation speed on the basis of a program provided in a microcomputer, or may be composed solely of electric circuits without using a microcomputer.
Die voranstehenden und andere Merkmale der Erfindung und begleitende Vorteile werden für den Fachmann angesichts der folgenden Beschreibung in Verbindung mitThe foregoing and other features of the invention and attendant advantages will become apparent to those skilled in the art in view of the following description taken in conjunction with
Gesthuysen & von Rohr -8-Gesthuysen & von Rohr -8-
der beiliegenden Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt, verständlicher und offensichtlicher. Es zeigt:the accompanying drawing, which shows a preferred embodiment, is more understandable and obvious. It shows:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm des bürstenlosen Motors gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a schematic block diagram of the brushless motor according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild das einen Teil der Steuereinrichtung des bürstenlosen Motors gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung darstellt;Fig. 2 is an electrical circuit diagram showing a part of the control device of the brushless motor according to the embodiment of the invention;
Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild, das den restlichen Teil der Steuereinrichtung des bürstenlosen Motors gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung darstellt;Fig. 3 is an electrical circuit diagram showing the remaining part of the control device of the brushless motor according to the embodiment of the invention;
Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild, das eine Quellenspannungskorrekturschaltung darstellt;Fig. 4 is an electrical circuit diagram illustrating a source voltage correction circuit;
Fig. 5 Ablaufdiagramme, welche die Verhältnisse zwischen einer Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd, einem Dreieckwellensignal Pt, einem Ausgangstastverhältnissignal Pd und einer Spannung VF, die den einzelnen Spulen der einzelnen Feldeffekttransistoren angelegt wird, zeigen, wobei Fig. 5A ein Ablaufdiagramm zeigt, das die Verhältnisse darstellt, die erreicht werden, wenn die Quellenspannung eine Nennspannung ist, Fig. 5B ein Ablaufdiagramm zeigt, das die Verhältnisse darstellt, die erreicht werden, wenn die Quellenspannung nach oben verschoben ist, und Fig. 5C ein Ablaufdiagramm zeigt, das die Verhältnisse darstellt, die erreicht werden, wenn die Quellenspannung nach unten verschoben ist;Fig. 5 is a timing chart showing the relationships between an output duty cycle reference voltage Vd, a triangular wave signal Pt, an output duty cycle signal Pd, and a voltage VF applied to the individual coils of the individual field effect transistors, wherein Fig. 5A is a timing chart showing the relationships achieved when the source voltage is a nominal voltage, Fig. 5B is a timing chart showing the relationships achieved when the source voltage is shifted upward, and Fig. 5C is a timing chart showing the relationships achieved when the source voltage is shifted downward;
Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild, das eine Stromstoßverhinderungsschaltung zeigt;Fig. 6 is an electrical diagram showing a surge prevention circuit;
Fig. 7 Ablaufdiagramme, wobei Fig. 7A ein Ablaufdiagramm zeigt, welches das Verhältnis zwischen der Ausgangsreferenzspannung und dem Dreieckwellensignal Pt darstellt, Fig. 7B ein Ablaufdiagramm des Ausgangstastver-Fig. 7 timing diagrams, where Fig. 7A shows a timing diagram showing the relationship between the output reference voltage and the triangular wave signal Pt, Fig. 7B shows a timing diagram of the output duty cycle.
Gesthuysen & von Rohr *'* -9-Gesthuysen & von Rohr *'* -9-
hältnissignals Pd zeigt und Fig. 7C ein Ablaufdiagramm des Stroms I zeigt, der zu den Spulen der Feldeffekttransistoren fließt;ratio signal Pd and Fig. 7C shows a timing diagram of the current I flowing to the coils of the field effect transistors;
Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die Stromstoßverhinderungssteuerung zeigt;
Fig. 9 ein elektrisches Schaltbild, das eine Startverzögerungsschaltung zeigt;Fig. 8 is a flowchart showing the surge prevention control;
Fig. 9 is an electrical diagram showing a start delay circuit;
Fig. 10 Ablaufdiagramme, wobei Fig. 1OA ein Ablaufdiagramm zeigt, das die Verzögerung in einer Ausgangseinstellspannung VN darstellt, Fig. 1OB ein Ablaufdiagramm zeigt, welches das Verhältnis zwischen der Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd, die durch die Verzögerung in der Ausgangseinstellspannung VN geändert wird, und dem Dreieckwellensignal Pt darstellt, und Fig. IOC ein Ablaufdiagramm des Ausgangstastverhältnissignals Pd darstellt;Fig. 10 timing charts, wherein Fig. 10A shows a timing chart illustrating the delay in an output setting voltage VN, Fig. 10B shows a timing chart illustrating the relationship between the output duty reference voltage Vd changed by the delay in the output setting voltage VN and the triangular wave signal Pt, and Fig. 10C shows a timing chart of the output duty signal Pd;
Fig. 11 ein Flußdiagramm, das die Startverzögerungssteuerung zeigt;Fig. 11 is a flowchart showing the start delay control;
Fig. 12 ein elektrisches Schaltbild, das eine Schaltung zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs zeigt;Fig. 12 is an electrical diagram showing a circuit for delaying the input set voltage rise;
Fig. 13A ein Ablaufdiagramm, welches die Verhältnisse zwischen der Ausgangseinstellspannung VN', der Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd, dem Dreieckwellensignal Pt und dem Ausgangstastverhältnissignal Pd zeigt, die erreicht werden, wenn keine Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs durchgeführt wird, und Fig. 13B ein Ablaufdiagramm, welches die Verhältnisse zwischen der Ausgangseinstellspannung VN, der Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd, dem Dreieckwellensignal Pt und dem Ausgangstastverhältnissignal Pd zeigt, die erreicht werden, wenn die Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs durchgeführt wird; undFig. 13A is a timing chart showing the relationships between the output setting voltage VN', the output duty ratio reference voltage Vd, the triangular wave signal Pt and the output duty ratio signal Pd which are achieved when no delay of the input setting voltage rise is performed, and Fig. 13B is a timing chart showing the relationships between the output setting voltage VN, the output duty ratio reference voltage Vd, the triangular wave signal Pt and the output duty ratio signal Pd which are achieved when the delay of the input setting voltage rise is performed; and
Fig. 14 ein Flußdiagramm, das die Steuerung zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs zeigt.Fig. 14 is a flow chart showing the control for delaying the input setting voltage rise.
Gesthuysen & von Rohr "* - 10 -Gesthuysen & von Rohr "* - 10 -
Es folgt eine Erklärung eines Ausfuhrungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung.The following is an explanation of an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt einen dreiphasigen bürstenlosen (Elektro-)Motor 1, der von einer Steuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Dieser bürstenlose Motor 1 umfaßt einen Rotor 3 und einen Stator 4, wobei der Rotor 3 durch ein magnetisches Drehfeld in Drehung versetzt wird, das von dem Stator 4 für den Rotor 3 erzeugt wird, der mit Permanentmagneten 2 an seiner inneren Umfangsfläche versehen ist, die der äußeren Umfangsfläche des Stators 4 gegenüberliegt, wobei die Permanentmagnete 2 so positioniert sind, daß ihre Nord-Pole und Süd-Pole abwechselnd entlang der Richtung, in die sich der Rotor 3 dreht, angeordnet sind. Zusätzlich sind Rotormagnete 6 zum Erfassen der Position des Rotors 3 an einem Ende einer drehbaren Welle 5 befestigt, die ihrerseits an dem Rotor 3 befestigt ist bzw. diesen trägt, und Hallelemente 7, die Änderungen der magnetischen Pole der Rotormagnete 6 erfassen, sind in der Nähe der Rotormagnete 6 vorgesehen. Erregerspulen 8, die um einzelne Arme des Stators 4 gewickelt sind, umfassen drei Erregerspulen U, V und W, und in diesem Ausfuhrungsbeispiel sind die drei Erregerspulen U, V und W in Dreieckschaltung geschaltet. Es muß festgehalten werden, daß die Erregerspulen U, V und W statt dessen auch in Sternschaltung geschaltet sein können.Fig. 1 shows a three-phase brushless (electric) motor 1 controlled by a brushless motor control device according to the present invention. This brushless motor 1 comprises a rotor 3 and a stator 4, the rotor 3 being rotated by a rotating magnetic field generated by the stator 4 for the rotor 3 which is provided with permanent magnets 2 on its inner peripheral surface facing the outer peripheral surface of the stator 4, the permanent magnets 2 being positioned so that their north poles and south poles are arranged alternately along the direction in which the rotor 3 rotates. In addition, rotor magnets 6 for detecting the position of the rotor 3 are attached to one end of a rotatable shaft 5 which in turn is attached to or supports the rotor 3, and Hall elements 7 which detect changes in the magnetic poles of the rotor magnets 6 are provided in the vicinity of the rotor magnets 6. Excitation coils 8 wound around individual arms of the stator 4 comprise three excitation coils U, V and W, and in this embodiment the three excitation coils U, V and W are connected in delta. It is to be noted that the excitation coils U, V and W may also be connected in star connection instead.
Die Steuereinrichtung, die den bürstenlosen Motor 1, der insbesondere wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, steuert, kann zum Beispiel wie in Fig. 2 dargestellt aufgebaut sein, umfassend eine Hall-Detektionsschaltung 10, die Signale von den Hallelementen 7 erfaßt, eine Dreiphasen-Logikschaltung 11, welche die Reihenfolge, in der den Erregerspulen U, V und W Strom zugeführt wird, auf der Basis eines Signals, das von der Hall-Detektionsschaltung 10 empfangen wird, einstellt, und eine Ausgangssignalschaltung 12, die ein Schaltmittel steuert, das die Richtung, in der den Erregerspulen U, V und W Strom zugeführt wird, unter Verwendung eines Stromversorgungszeitsteuersignals, das von der Dreiphasen-Logikschaltung 11 bereitgestellt wird, und eines Ausgangstastverhältnissignals Pd, das von einer Ausgangstastverhältniseinstellschaltung 13 bereitgestellt wird, die in der Folge beschrieben wird, umschaltet. Das Schaltmittel wird hier durch Bereitstellung von drei parallelen Sätzen von Feldeffekttransistoren zwischen einer Sourceleitung 30, die an ein Stromversorgungsmittel, wie eine Batterie, angeschlossen ist, und der Masse bzw. Erde gebildet, wobei je-The control device that controls the brushless motor 1 particularly constructed as described above may be constructed, for example, as shown in Fig. 2, comprising a Hall detection circuit 10 that detects signals from the Hall elements 7, a three-phase logic circuit 11 that sets the order in which current is supplied to the excitation coils U, V and W on the basis of a signal received from the Hall detection circuit 10, and an output signal circuit 12 that controls a switching means that switches the direction in which current is supplied to the excitation coils U, V and W using a power supply timing control signal provided from the three-phase logic circuit 11 and an output duty signal Pd provided from an output duty setting circuit 13 described below. The switching means is formed here by providing three parallel sets of field effect transistors between a source line 30, which is connected to a power supply means, such as a battery, and the ground or earth, each
Gesthuysen & von Rohr -11-Gesthuysen & von Rohr -11-
der Satz zwei Feldeffekttransistoren umfaßt, die zwischen der Sourceleitung 30 und der Erde hintereinandergeschaltet sind, und wobei die einzelnen Anschlüsse der Erregerspulen U, V und W, die in Dreieckschaltung geschaltet sind, jeweils zwischen den hintereinandergeschalteten Feldeffekttransistoren angeschlossen sind, das heißt, zwischen FET 1 und 2, zwischen FET 3 und 4, zwischen FET 5 und 6.the set comprises two field effect transistors connected in series between the source line 30 and ground, and wherein the individual terminals of the excitation coils U, V and W, which are connected in delta, are each connected between the series-connected field effect transistors, that is, between FET 1 and 2, between FET 3 and 4, between FET 5 and 6.
Die Ausgangstastverhältniseinstellschaltung 13 kann zum Beispiel wie in Fig. 3 dargestellt aufgebaut sein, wobei eine Quellenspannung VB (eine 12V Nennspannung) der Sourceleitung 30 zugeführt wird, die an eine Batterie angeschlossen ist. Zusätzlich ist eine Konstantspannungsschaltung 14 an die Sourceleitung 30 angeschlossen, so daß selbst bei einer Schwankung der Quellenspannung VB eine konstante Spannung Vs mit einem konstanten Wert (vorzugsweise etwa 5V bei normalen Bedingungen) an eine Konstantspannungsleitung 31 ausgegeben wird. Ein Schiebe widerstand VR, eine Startverzögerungsschaltung 18 und eine Quellenspannungskorrekturschaltung 16, sind an die Konstantspannungsleitung (5V) 31 angeschlossen.The output duty ratio adjusting circuit 13 may be constructed, for example, as shown in Fig. 3, wherein a source voltage VB (a 12V rated voltage) is supplied to the source line 30 connected to a battery. In addition, a constant voltage circuit 14 is connected to the source line 30 so that even if the source voltage VB fluctuates, a constant voltage Vs having a constant value (preferably about 5V under normal conditions) is output to a constant voltage line 31. A shift resistor VR, a start delay circuit 18 and a source voltage correction circuit 16 are connected to the constant voltage line (5V) 31.
Als Mittel zur Drehgeschwindigkeitseinstellung, welches die Drehgeschwindigkeit des bürstenlosen Motors 1 einstellt, ist der Schiebewiderstand VR vorgesehen. Eine konstante Spannung Vs wird an die beiden Enden des Schiebe Widerstands VR angelegt, und bei einem Schiebeanschluß des Schiebewiderstands VR wird eine Spannung (Eingangseinstellspannung) Vn, die durch Teilung der konstanten Spannung Vs erhalten wird, die zu der gewünschten Drehgeschwindigkeit proportional ist, ausgegeben. Diese Eingangseinstellspannung Vn wird einem Operationsverstärker OPl eines Spannungsfolger 5 eingegeben, und eine Ausgangseinstellspannung VN wird an der Ausgangsseite ausgegeben. Zusätzlich wird die Eingangseinstellspannung Vn einem Inversionseingangsanschluß eines Operationsverstärkers OP2 eingegeben, der eine Drehstartentscheidungsschaltung 40 darstellt. Ein Spannung Vref, die durch Teilung der konstanten Spannung Vs an den Widerständen Rl und R2 erhalten wird, wird einem Nicht-Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP2 als Referenzspannung eingegeben.As a rotation speed adjusting means which adjusts the rotation speed of the brushless motor 1, the slide resistor VR is provided. A constant voltage Vs is applied to both ends of the slide resistor VR, and at a slide terminal of the slide resistor VR, a voltage (input setting voltage) Vn obtained by dividing the constant voltage Vs which is proportional to the desired rotation speed is output. This input setting voltage Vn is input to an operational amplifier OP1 of a voltage follower 5, and an output setting voltage VN is output at the output side. In addition, the input setting voltage Vn is input to an inversion input terminal of an operational amplifier OP2 which is a rotation start decision circuit 40. A voltage Vref obtained by dividing the constant voltage Vs across the resistors R1 and R2 is input to a non-inversion input terminal of the operational amplifier OP2 as a reference voltage.
Bis die Eingangseinstellspannung Vn die Referenzspannung Vref in der Anfangsstartphase erreicht, wird in der Drehstartentscheidungsschaltung 40 ein Signal von einem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OP2 an einen Basisanschluß ei-Until the input setting voltage Vn reaches the reference voltage Vref in the initial start phase, in the rotation start decision circuit 40, a signal is applied from an output terminal of the operational amplifier OP2 to a base terminal of a
Gesthuysen & von Rohr -12-Gesthuysen & von Rohr -12-
nes Transistors TR2 ausgegeben, um den Kollektor und den Emitter des Transistors TR2 in einen leitenden Zustand zu bringen und die Ausgangsseite des Operationsverstärkers OPl in einen leitenden Zustand mit der Erde bzw. Masse zu bringen, wodurch die Ausgangseinstellspannung VN auf OV gestellt wird. Wenn sich daher der bürstenlose Motor 1 in einem angehaltenen Zustand befindet, wobei die Dreheinstellspannung Vn auf OV (Massepotential) gestellt ist, wird das Problem beseitigt, daß der bürstenlose Motor sich selbst bei der geringsten Schwankung des Massepotentials, die durch ein Rauschen verursacht wird, zu drehen beginnt. Die Referenzspannung Vref wird auf einen Wert eingestellt, der höher als der Schwankungsbereich ist, der durch ein Rauschen verursacht werden könnte, wenn sich die Eingangseinstellspannung Vn auf dem Massepotential befindet. Es muß festgehalten werden, daß diese Drehstartentscheidungsschaltung 40 besonders wichtig ist, wenn der bürstenlose Motor 1 in einem Fahrzeug angebracht ist, da der der Masseleitung überlagerte Rauschpegel im Falle einer Quelle in einem Fahrzeug für gewöhnlich hoch ist.of a transistor TR2 to bring the collector and emitter of the transistor TR2 into a conductive state and bring the output side of the operational amplifier OP1 into a conductive state with the ground, thereby setting the output set voltage VN to OV. Therefore, when the brushless motor 1 is in a stopped state with the rotation set voltage Vn set to OV (ground potential), the problem that the brushless motor starts rotating even with the slightest fluctuation in the ground potential caused by noise is eliminated. The reference voltage Vref is set to a value higher than the fluctuation range that could be caused by noise when the input set voltage Vn is at the ground potential. It is to be noted that this rotation start decision circuit 40 is particularly important when the brushless motor 1 is mounted in a vehicle, since the noise level superimposed on the ground line is usually high in the case of a source in a vehicle.
Wenn die Eingangseinstellspannung Vn das Einstellpotential Vref erreicht hat, wird das Signal an dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OP2 auf OV gestellt, wodurch der Kollektor und der Emitter des Transistors TR2 in den nichtleitenden Zustand gebracht werden, und der Wert der Ausgangseinstellspannung VN, die einem Inversionseingangsanschluß eines Operationsverstärkers OP4 über einen Widerstand Rt eingegeben wird, wird gleich dem Wert der Eingangseinstellspannung Vn.When the input setting voltage Vn has reached the setting potential Vref, the signal at the output terminal of the operational amplifier OP2 is set to OV, thereby bringing the collector and emitter of the transistor TR2 into the non-conductive state, and the value of the output setting voltage VN input to an inversion input terminal of an operational amplifier OP4 via a resistor Rt becomes equal to the value of the input setting voltage Vn.
Eine Referenzspannung Vs 1, die durch Teilung der konstanten Spannung Vs an Widerständen R3 und R4 erhalten wird, bzw. eine von einer Quellenspannungskorrekturschaltung 16 bereitgestellte Referenzspannung VC wird einem Nicht-Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP4 eingegeben, und der Spannungsunterschied zwischen der Referenzspannung VsI bzw. VC und der Ausgangseinstellspannung VN wird von einem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OP4 als Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd ausgegeben. Diese Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd und die Eingangseinstellspannung Vn haben ein umgekehrt proportionales Verhältnis, wobei die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd hoch wird, wenn die Eingangseinstellspannung Vn nieder ist, und nieder wird, wenn die Eingangseinstellspannung Vn hoch ist.A reference voltage Vs1 obtained by dividing the constant voltage Vs across resistors R3 and R4 and a reference voltage VC provided by a source voltage correction circuit 16 are respectively input to a non-inversion input terminal of the operational amplifier OP4, and the voltage difference between the reference voltage Vs1 and VC and the output setting voltage VN is output from an output terminal of the operational amplifier OP4 as an output duty reference voltage Vd. This output duty reference voltage Vd and the input setting voltage Vn have an inversely proportional relationship, with the output duty reference voltage Vd becoming high when the input setting voltage Vn is low and becoming low when the input setting voltage Vn is high.
Gesthuysen & von Rohr "* -13-Gesthuysen & von Rohr "* -13-
Die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd wird einem Inversionseingangsanschluß eines Operationsverstärkers OP5 eingegeben, und ein Dreieckwellensignal Pt, das von einem Schwingkreis 20 erzeugt wird, wird einem Nicht-Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP5 eingegeben. Bei dem Operationsverstärker OP5 werden die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd und das Dreieckwellensignal Pt miteinander verglichen, wie zum Beispiel in Fig. 5A dargestellt, und ein Ausgangstastverhältnissignal Pd wird an die Ausgangssignalschaltung 12 ausgegeben. Wenn daher die Eingangseinstellspannung Vn nieder ist, wird das Tastverhältnis des Ausgangstastverhältnissignals Pd gesenkt, da die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd hoch wird, während bei einer hohen Eingangseinstellspannung Vn das Tastverhältnis des Ausgangstastverhältnissignals Pd steigt, da die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd nieder wird, wodurch die Drehgeschwindigkeit des Rotors 3 proportional zu der Eingangseinstellspannung Vn gesteuert werden kann.The output duty reference voltage Vd is input to an inversion input terminal of an operational amplifier OP5, and a triangular wave signal Pt generated by an oscillation circuit 20 is input to a non-inversion input terminal of the operational amplifier OP5. In the operational amplifier OP5, the output duty reference voltage Vd and the triangular wave signal Pt are compared with each other, for example, as shown in Fig. 5A, and an output duty signal Pd is output to the output signal circuit 12. Therefore, when the input setting voltage Vn is low, the duty ratio of the output duty signal Pd is lowered as the output duty reference voltage Vd becomes high, while when the input setting voltage Vn is high, the duty ratio of the output duty signal Pd is increased as the output duty reference voltage Vd becomes low, whereby the rotational speed of the rotor 3 can be controlled in proportion to the input setting voltage Vn.
Zusätzlich kann die Quellenspannungskorrekturschaltung 16 an den Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP4 angeschlossen sein. Die Quellenspannungskorrekturschaltung 16, die zum Beispiel wie in Fig. 4 dargestellt aufgebaut sein kann, soll verhindern, daß die Sicherung schmilzt und eine Unterbrechung verursacht wird und daß der Motor aufgrund von Schwankungen der Drehgeschwindigkeit und dem Anlegen einer übermäßigen Spannung beschädigt wird, was durch Schwankungen in der Quellenspannung VB verursacht werden kann.In addition, the source voltage correction circuit 16 may be connected to the inversion input terminal of the operational amplifier OP4. The source voltage correction circuit 16, which may be constructed, for example, as shown in Fig. 4, is intended to prevent the fuse from melting and causing an open circuit and the motor from being damaged due to fluctuations in the rotation speed and application of an excessive voltage, which may be caused by fluctuations in the source voltage VB.
In der Quellenspannungkorrekturschaltung 16 wird eine Spannung Vca, die durch Teilen der Quellenspannung VB an Widerständen R5 und R6 erhalten wird, einem Operationsverstärker OP6 eingegeben, der als Puffer dient, und der Ausgang des Operationsverstärkers OP6 läuft zu einer Ladungs/Entladungsschaltung, die aus Transistoren TR3, TR4, TR5 und TR6 und Widerständen R4, R7, R8, Rl7, Rl8 und Rl9 besteht. Diese Ladungs/Entladungsschaltung wird durch das Ausgangstastverhältnissignal Pd, das in der Folge ausführlich beschneben wird, ein- und ausgeschaltet und wenn die Transistoren TR3 - TR6 ein- und ausgeschaltet werden, wird ein Kondensator C5 in einer Integrierschaltung, die aus einem Widerstand R3 und dem Kondensator C5 besteht, geladen und entladen, um die Quellenkorrekturspannung VC am Kondensator C zu erzeugen.In the source voltage correction circuit 16, a voltage Vca obtained by dividing the source voltage VB across resistors R5 and R6 is input to an operational amplifier OP6 serving as a buffer, and the output of the operational amplifier OP6 is fed to a charge/discharge circuit consisting of transistors TR3, TR4, TR5 and TR6 and resistors R4, R7, R8, Rl7, Rl8 and Rl9. This charge/discharge circuit is turned on and off by the output duty signal Pd which will be described in detail below, and when the transistors TR3 - TR6 are turned on and off, a capacitor C5 is charged and discharged in an integrating circuit consisting of a resistor R3 and the capacitor C5 to generate the source correction voltage VC across the capacitor C.
Gesthuysen & von Rohr -14Gesthuysen & von Rohr -14
Genauer gesagt, wenn das Ausgangstastverhältnissignal Pd, das von dem Operationsverstärker OP5 ausgegeben wird, auf EIN gestellt wird, sind die Transistoren TR3 und TR4 in einem leitenden Zustand zwischen ihren jeweiligen Kollektoren und Emittern. Dies bringt den Transistor TR5 in einen leitenden Zustand und den Transistor TR6 in einen nichtleitenden Zustand, was dazu fuhrt, daß die Spannung Vca, die proportional zu der Quellenspannung VB ist, den Kondensator C5 lädt, wobei die Spannung (Quellenspannungskorrekturspannung) VC am Kondensator C5 in Übereinstimmung mit einer Zeitkonstante, die durch den Widerstand R3 und den Kondensator C5 bestimmt wird, allmählich von 0(V) auf Vca (V) steigt.More specifically, when the output duty signal Pd output from the operational amplifier OP5 is turned ON, the transistors TR3 and TR4 are in a conductive state between their respective collectors and emitters. This brings the transistor TR5 into a conductive state and the transistor TR6 into a non-conductive state, causing the voltage Vca proportional to the source voltage VB to charge the capacitor C5, whereby the voltage (source voltage correction voltage) VC on the capacitor C5 gradually increases from 0(V) to Vca(V) in accordance with a time constant determined by the resistor R3 and the capacitor C5.
Wenn ferner das Ausgangstastverhältnissignal Pd auf AUS gestellt wird, sind die Transistoren TR3 und TR4 in einem nichtleitenden Zustand, wodurch der Transistor TR5 in einen nichtleitenden Zustand und der Transistor TR6 in einen leitenden Zustand gebracht werden. Folglich wird die elektrische Ladung am Kondensator C5 über den Transistor TR6 zur Masse entladen, und die Spannung am Kondensator C (die Quellenspannungskorrekturspannung VC) wird in Übereinstimmung mit der Zeitkonstante, die durch die Kapazitäten beim Widerstand R3 und Kondensator C5 bestimmt wird, allmählich verringert. Während diese Quellenspannungskorrekturspannung VC in Übereinstimmung mit dem EIN/AUS-Zustand des Ausgangstastverhältnissignals Pd ein- und ausgeschaltet wird, wird die Spannung, die von dem Operationsverstärker OP6 ausgegeben wird, nach oben verschoben, wenn die Quellenspannung VB hoch wird, und nach unten verschoben, wenn die Quellenspannung VB nieder wird, da die geteilte Spannung Vca in Übereinstimmung mit den Schwankungen in der Quellenspannung VB schwankt.Further, when the output duty signal Pd is turned OFF, the transistors TR3 and TR4 are in a non-conductive state, thereby bringing the transistor TR5 into a non-conductive state and the transistor TR6 into a conductive state. Consequently, the electric charge on the capacitor C5 is discharged to the ground via the transistor TR6, and the voltage on the capacitor C (the source voltage correction voltage VC) is gradually reduced in accordance with the time constant determined by the capacitances in the resistor R3 and the capacitor C5. As this source voltage correction voltage VC is turned on and off in accordance with the ON/OFF state of the output duty signal Pd, the voltage output from the operational amplifier OP6 is shifted up when the source voltage VB becomes high and shifted down when the source voltage VB becomes low because the divided voltage Vca fluctuates in accordance with the fluctuations in the source voltage VB.
Der Operationsverstärker OP4, der als Inversionsverstärkungsschaltung dient, gibt eine Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd aus, die durch das Ausgangseinstellsignal VN, das seinem Inversionseingangsanschluß eingegeben wird, und die Quellenspannungskorrekturspannung VC, die seinem Nicht-Inversionseingangsanschluß eingegeben wird, invertiert und verstärkt wird. Diese Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd wird dem Operationsverstärker OP5 eingegeben, der einen Komparator darstellt, wo sie mit dem Dreieckwellensignal Pt verglichen wird, das von dem Schwingkreis 20 ausgegeben und seinem Nicht-Inversionseingangsanschluß eingegeben wird. Nur wenn der Wert des Dreieckwellensignals Pt größer als jener derThe operational amplifier OP4 serving as an inversion amplification circuit outputs an output duty ratio reference voltage Vd which is inverted and amplified by the output setting signal VN inputted to its inversion input terminal and the source voltage correction voltage VC inputted to its non-inversion input terminal. This output duty ratio reference voltage Vd is inputted to the operational amplifier OP5 which is a comparator, where it is compared with the triangular wave signal Pt outputted from the oscillation circuit 20 and inputted to its non-inversion input terminal. Only when the value of the triangular wave signal Pt is larger than that of the
Gesthuysen & von Rohr -15-Gesthuysen & von Rohr -15-
Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd ist, wird ein Ausgangssignal (ein Ausgangstasrverhältnissignal Pd) ausgegeben.Output duty cycle reference voltage Vd, an output signal (an output duty cycle signal Pd) is output.
Da die Ausgangstastverhältnisreferenzspanmmg Vd um die Korrekturgröße M erhöht wird, die durch die Quellenspannungskorrekturspannung VC erhalten wird, wenn die Quellenspannung VB nach oben verschoben ist, wie in Fig. 5B dargestellt, wird somit die Impulsbreite th des Ausgangstastverhältnissignals Pd verringert, und da die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd um die Korrekturgröße M verringert wird, die durch die Quellenspannungskorrekturspannung VC erhalten wird, wenn die Quellenspannung VB nach unten verschoben ist, wie in Fig. 5C dargestellt, kann die Impulsbreite tL des Ausgangstastverhältnissignals Pd breiter eingestellt werden.Thus, since the output duty reference voltage Vd is increased by the correction amount M obtained by the source voltage correction voltage VC when the source voltage VB is shifted upward as shown in Fig. 5B, the pulse width th of the output duty signal Pd is reduced, and since the output duty reference voltage Vd is reduced by the correction amount M obtained by the source voltage correction voltage VC when the source voltage VB is shifted downward as shown in Fig. 5C, the pulse width tL of the output duty signal Pd can be set wider.
Daher enthalten die Spannungen VF, die den einzelnen Spulen U, V und W der einzelnen Feldeffekttransistoren FET 1-6 angelegt werden, Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL), die in Übereinstimmung mit der Quellenspannung VB bestimmt sind, und haben Impulsbreiten (tm, th, tL), die in Übereinstimmung mit dem Ausgangstastverhältnissignal Pd bestimmt sind. Die Impulsbreiten werden in Übereinstimmung mit Schwankungen in der Quellenspannung VB geändert, so daß die Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL) und die Impulsbreiten (tm, th, tL), die durch das Ausgangstastverhältnissignal Pd bestimmt werden, ein Verhältnis beibehalten, wodurch die Produkte der Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL) und der Impulsbreiten (tm, th, tL) jederzeit konstant sind (Vm &khgr; tm = Vh &khgr; th = VL &khgr; tL = konstant). Folglich kann die Durchschnittsspannung an den einzelnen Spulen U, V und W oder den einzelnen Feldeffekttransistoren FET 1-6 jederzeit bei einem konstanten Wert gehalten werden, wodurch es möglich ist, eine stabile Drehung des Rotors 3 zu erhalten. Es muß festgehalten werden, daß Fig. 5A eine Situation zeigt, in der die Quellenspannimg VB eine Nennspannung (12V) ist, wobei die Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL) der Spannungen VF, die in Übereinstimmung mit den Schwankungen in der Quellenspannung VB schwanken, ein Verhältnis aufweisen, das als Vh > Vm > VL dargestellt wird.Therefore, the voltages VF applied to the individual coils U, V and W of the individual field effect transistors FET 1-6 include output voltages (Vm, Vh, VL) determined in accordance with the source voltage VB and have pulse widths (tm, th, tL) determined in accordance with the output duty cycle signal Pd. The pulse widths are changed in accordance with variations in the source voltage VB so that the output voltages (Vm, Vh, VL) and the pulse widths (tm, th, tL) determined by the output duty cycle signal Pd maintain a relationship whereby the products of the output voltages (Vm, Vh, VL) and the pulse widths (tm, th, tL) are constant at all times (Vm × tm = Vh × th = VL × tL = constant). Consequently, the average voltage across the individual coils U, V and W or the individual field effect transistors FET 1-6 can be kept at a constant value at all times, thereby making it possible to obtain a stable rotation of the rotor 3. It is to be noted that Fig. 5A shows a situation in which the source voltage VB is a rated voltage (12V), the output voltages (Vm, Vh, VL) of the voltages VF, which fluctuate in accordance with the fluctuations in the source voltage VB, have a relationship represented as Vh > Vm > VL.
Eine Stromstoßverhinderungsschaltung 17, die wie in Fig. 6 dargestellt aufgebaut ist, dient der Vermeidung des Stromstoßes, der entsteht, wenn die Quelle nach einer vorübergehenden Abschaltung ansteigt, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 7 dargestellt. Die Stromstoßverhinderungsschaltung 17 ist zwischen der SourceleitungA surge prevention circuit 17 constructed as shown in Fig. 6 serves to prevent the surge current that occurs when the source rises after a temporary shutdown, as shown by the chain line in Fig. 7. The surge prevention circuit 17 is connected between the source line
Gesthuysen & von RohrGesthuysen & von Rohr
te ··te ··
C ti · CCt ·«·C ti · CCt ·«·
- 16-- 16-
30 und einem Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP5 vorgesehen. 30 and an inversion input terminal of the operational amplifier OP5.
In der Stromstoßverhinderungsschaltung 17 ist der Kollektor eines Transistors TRl an die Sourceleitung 30 angeschlossen, und ein Kondensator Cl und ein Widerstand R9 sind parallel zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors TRl geschaltet. Ferner sind ein Widerstand RIO und ein Kondensator C2 zwischen der Basis des Transistors TRl und der Masse angeschlossen, wobei der Emitter über einen Widerstand Rl 1 an den Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP5 angeschlossen ist.In the surge prevention circuit 17, the collector of a transistor TR1 is connected to the source line 30, and a capacitor C1 and a resistor R9 are connected in parallel between the collector and the base of the transistor TR1. Further, a resistor R10 and a capacitor C2 are connected between the base of the transistor TR1 and the ground, and the emitter is connected to the inversion input terminal of the operational amplifier OP5 through a resistor R11.
Wenn die Quellenspannung VB gestiegen ist, wird daher der Kondensator Cl durch den Strom, der durch die Sourceleitung 30 zugeführt wird, geladen. Ferner wird auch der Kondensator C2 über die Widerstände R9 und RIO geladen. Während die Kondensatoren Cl und C2 geladen werden, wird ein Potential zwischen dem Kollektor und der Basis durch den Widerstand R9 erzeugt, und ein Potential wird an der Basis durch den Widerstand RIO erzeugt, wodurch der Transistor TRl in einen leitenden Zustand gebracht wird. Dadurch wird eine Spannung, die durch Verringerung der Quellenspannung VB am Widerstand RIl erhalten wird, an den Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP5 angelegt. Wenn jedoch die Ladung der Kondensatoren Cl und C2 beendet ist, nachdem die Quellenspannung VB stabilisiert ist, fließt kein Strom mehr durch die Widerstände R9 und RIO, was wiederum zu keinem Unterschied im Potential zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors TRl führt. Somit ist die Leitfähigkeit des Transistors TRl abgeschaltet, und die Sourceleitung 30 und der Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP5 werden voneinander getrennt. Da die Ausgangstastverhältmsreferenzspannung Vd plötzlich auf hoch gestellt wird, wie in Fig. 7(a) dargestellt ist, kann folglich die Impulsbreite des Ausgangstastverhältnisreferenzsignals Pd bei einem Anstieg, nachdem die Quelle vorübergehend abgeschaltet wurde, auf klein gestellt werden, wie in Fig. 7(b) dargestellt ist, und es kann verhindert werden, daß ein Stromstoß zu den FET und den Erregerspulen fließt, wie in Fig., 7(c) dargestellt.Therefore, when the source voltage VB has risen, the capacitor Cl is charged by the current supplied through the source line 30. Further, the capacitor C2 is also charged through the resistors R9 and RIO. While the capacitors Cl and C2 are being charged, a potential is generated between the collector and the base through the resistor R9, and a potential is generated at the base through the resistor RIO, thereby bringing the transistor TR1 into a conductive state. As a result, a voltage obtained by reducing the source voltage VB across the resistor RIl is applied to the inversion input terminal of the operational amplifier OP5. However, when the charging of the capacitors Cl and C2 is completed after the source voltage VB is stabilized, no current flows through the resistors R9 and RIO, which in turn results in no difference in potential between the collector and the base of the transistor TR1. Thus, the conductivity of the transistor TR1 is cut off, and the source line 30 and the inversion input terminal of the operational amplifier OP5 are separated from each other. Consequently, since the output duty reference voltage Vd is suddenly set high as shown in Fig. 7(a), the pulse width of the output duty reference signal Pd when rising after the source is temporarily turned off can be set small as shown in Fig. 7(b), and a surge current can be prevented from flowing to the FETs and the exciting coils as shown in Fig. 7(c).
Wenn eine Funktion, gleich jener, die durch die Stromstoßverhinderungsschaltung 17 erreicht wird, durch den Betrieb eines Mikrocomputers erhalten werden soll, kannIf a function similar to that achieved by the surge prevention circuit 17 is to be obtained by the operation of a microcomputer,
I ··
Gesthuysen & von Rohr "* -17-Gesthuysen & von Rohr "* -17-
zum Beispiel die Stromstoßverhinderungssteuerung, wie im Flußdiagramm in Fig. 8 dargestellt, ausgeführt werden. In dieser Stromstoßverhinderungssteuerung wird zunächst in Schritt 100 die Quellenspannung VB gelesen. In diesem Fall wird die Quellenspannung VB von einem Analog-Digital-Wandler in ein digitales Signal umgewandelt und in den Mikrocomputer eingelesen. Dann wird in Schritt 120 eine Entscheidung getroffen, ob die gelesene Quellenspannung VB OV ist. Wenn in dieser Entscheidung beurteilt wird, daß die Quellenspannung VB OV ist, fährt der Prozeß mit Schritt 130 fort, in dem die Zeitlänge, in der die Quellenspannung VB bei OV bleibt, gezählt wird (Zeitzählung). Dann wird in Schritt 140 eine Entscheidung getroffen, ob diese gezählte Zeitlänge eine bestimmte Zeitlänge überschritten hat, und wenn die gezählte Zeitlänge geringer als die bestimmte Zeitlänge ist, fährt der Prozeß mit Schritt 150 (FLG 1<-1) fort, um vor der Rückkehr zu Schritt 110 ein Verhindeningsflag (FLGl) zu setzen. Danach wird die Quellenspannung VB wieder in Schritt 110 gelesen, in Schritt 120 eine Entscheidung getroffen, ob die Quellenspannung VB OV ist, die Zeitlänge, über welche die Quellenspannung VB bei OV bleibt, wieder in Schritt 130 gezählt, wenn die Quellenspannung VB mit OV bestimmt wird, und eine Entscheidung in bezug auf die Länge der verstrichenen Zeit in Schritt 140 getroffen. Da in dieser Entscheidung beurteilt wird, daß die Quellenspannung VB über die bestimmte Zeitlänge oder länger bei OV geblieben ist, kann entschieden werden, daß die Quellenspannung VB nicht vorübergehend abgeschaltet wurde, und der Prozeß fahrt mit Schritt 180 zum Löschen des Verhinderungsflags (FLGl<-0) fort, wodurch die Steuerung angehalten wird.for example, the surge prevention control as shown in the flow chart in Fig. 8 can be carried out. In this surge prevention control, first, the source voltage VB is read in step 100. In this case, the source voltage VB is converted into a digital signal by an analog-digital converter and read into the microcomputer. Then, a decision is made in step 120 as to whether the read source voltage VB is OV. If it is judged in this decision that the source voltage VB is OV, the process proceeds to step 130 in which the length of time for which the source voltage VB remains at OV is counted (time count). Then, in step 140, a decision is made as to whether this counted time length has exceeded a certain time length, and if the counted time length is less than the certain time length, the process proceeds to step 150 (FLG 1<-1) to set a prohibition flag (FLGl) before returning to step 110. Thereafter, the source voltage VB is read again in step 110, a decision is made in step 120 as to whether the source voltage VB is OV, the length of time for which the source voltage VB remains at OV is counted again in step 130 if the source voltage VB is determined to be OV, and a decision is made as to the length of elapsed time in step 140. Since it is judged in this decision that the source voltage VB has remained at OV for the certain length of time or longer, it can be judged that the source voltage VB has not been temporarily turned off, and the process proceeds to step 180 to clear the prohibition flag (FLGl<-0), thereby stopping the control.
Wenn andererseits die Quellenspannung VB, die in Schritt 110 gelesen wurde, in der Entscheidung in Schritt 120 mit einem anderen Wert als OV beurteilt wird, fährt der Prozeß mit Schritt 160 fort, in dem eine Entscheidung getroffen wird, ob das Verhinderungsflag gesetzt wurde (FLGl=I?). Wenn das Verhinderungsflag nicht gesetzt wurde, wird diese Steuerung angehalten, aber wenn das Verhinderungsflag gesetzt wurde, fährt der Prozeß mit Schritt 170 fort, in dem ein bestimmter Wert &agr; zu der Ausgangstastverhältnisreferenzspannung (Tastverhältnisreferenzspannung) Vd für eine bestimmte Zeitlänge, d.h., At Sekunden, addiert wird, um die Impulsbreite des Ausgangstastverhältnissignals Pd zur Verhinderung eines Stromstoßes zu senken. Dann wird in Schritt 180 das Verhinderungsflag gelöscht, um die Beendigung der Stromstoßverhinderungssteuerung anzuzeigen.On the other hand, if the source voltage VB read in step 110 is judged to be a value other than OV in the decision in step 120, the process proceeds to step 160 in which a decision is made as to whether the prohibition flag has been set (FLGl=I?). If the prohibition flag has not been set, this control is stopped, but if the prohibition flag has been set, the process proceeds to step 170 in which a certain value α is added to the output duty reference voltage (duty reference voltage) Vd for a certain length of time, i.e., At seconds, to decrease the pulse width of the output duty signal Pd for preventing a surge. Then, in step 180, the prohibition flag is cleared to indicate the termination of the surge prevention control.
Gesthuysen & von Rohr " -18-Gesthuysen & von Rohr " -18-
Eine Startverzögerungsschaltung 18, die zwischen dem Kollektor des Transistors TR2 der Drehstartentscheidungsschaltung 40 und dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OPl des Spannungsfolgers angeschlossen ist, wie in Fig. 9 dargestellt, umfaßt einen Kondensator C3, der parallel zu dem Transistor TR2 geschaltet ist, Widerstände Rl2 und Rl3 zur Teilung der Spannung Vs, die durch die Konstantspannungsschaltung 13 erzeugt wird, und einen Widerstand Rl 4, der den Spannungsteilungspunkt der Widerstände Rl2 und Rl 3 mit dem Kondensator C3 verbindet.A start delay circuit 18 connected between the collector of the transistor TR2 of the rotation start decision circuit 40 and the output terminal of the operational amplifier OP1 of the voltage follower, as shown in Fig. 9, comprises a capacitor C3 connected in parallel with the transistor TR2, resistors Rl2 and Rl3 for dividing the voltage Vs generated by the constant voltage circuit 13, and a resistor Rl4 connecting the voltage dividing point of the resistors Rl2 and Rl3 to the capacitor C3.
Wenn daher ein Start der Drehung durch die Drehstartentscheidungsschaltung 40 festgestellt wird und die Kontinuität in dem Transistor TR2 abgeschaltet wird, wird der Kondensator C3 unter Verwendung einer Zeitkonstante, die durch den Widerstand Rl 4 und den Kondensator C3 bestimmt wird, geladen, und folglich kann bei einem Anstieg der Ausgangseinstellspannung VN eine Verzögerung, die der Zeitkonstante entspricht, angelegt werden, wie in Fig. 10(a) dargestellt. Da die Ausgangstastverhältniseinstellspannung Vd derart geändert werden kann, daß sie allmählich auf die Werteinstellung gesenkt wird, wie in Fig. 10(b) dargestellt, kann somit die Impulsbreite des Ausgangstastverhältnissignals Pd sequentiell von 0 auf einen bestimmten Wert bei dem Anstieg erhöht werden, wodurch die Drehgeschwindigkeit des Rotors 3 langsam erhöht wird.Therefore, when a start of rotation is detected by the rotation start decision circuit 40 and the continuity in the transistor TR2 is turned off, the capacitor C3 is charged using a time constant determined by the resistor Rl 4 and the capacitor C3, and thus, when the output setting voltage VN rises, a delay corresponding to the time constant can be applied as shown in Fig. 10(a). Thus, since the output duty setting voltage Vd can be changed so as to be gradually lowered to the setting value as shown in Fig. 10(b), the pulse width of the output duty signal Pd can be sequentially increased from 0 to a certain value with the rise, thereby gradually increasing the rotational speed of the rotor 3.
Wenn eine Funktion, gleich jener, die durch die Startverzögerungsschaltung 18 erreicht wird, durch den Betrieb eine Mikrocomputers erhalten werden soll, kann zum Beispiel die Startverzögerungssteuerung, wie im Flußdiagramm in Fig. 11 dargestellt, ausgeführt werden. In dieser Startverzögerungssteuerung wird zunächst in Schritt 210 der Drehungseinstelleingang (der vorangehende Drehungseingang) Nl zu einem bestimmten Zeitpunkt t gelesen. Der Drehungseinstelleingang Nl wird durch Ausführen einer Analog-Digital-Wandlung der Eingangseinstellspannung Vn erhalten, die der Drehgeschwindigkeit entspricht. Dann wird in Schritt 220 der Drehungseinstelleingang (der folgende Drehungseinstelleingang) N2 zu einem Zeitpunkt, der zu dem bestimmten Zeitpunkt in der Zeit t um AtI verzögert ist, gelesen. In Schritt 230 werden der vorangehende Drehungseinstelleingang Nl und der folgende Drehungseinstelleingang N2 miteinander verglichen. Wenn in dieser Entscheidung der vorange-When a function similar to that achieved by the start delay circuit 18 is to be obtained by the operation of a microcomputer, for example, the start delay control as shown in the flow chart in Fig. 11 may be carried out. In this start delay control, first, in step 210, the rotation setting input (the preceding rotation input) Nl is read at a certain time t. The rotation setting input Nl is obtained by performing analog-digital conversion of the input setting voltage Vn corresponding to the rotation speed. Then, in step 220, the rotation setting input (the following rotation setting input) N2 is read at a time delayed by ΔtI from the certain time in time t. In step 230, the preceding rotation setting input Nl and the following rotation setting input N2 are compared with each other. If in this decision the preceding
Gesthuysen & von Rohr ' - 19 -Gesthuysen & von Rohr ' - 19 -
hende Drehungseinstelleingang Nl als größer beurteilt wird, kann entschieden werden, daß die Quelle nicht steigt, und folglich wird die Steuerung nicht ausgeführt.If the existing rotation setting input Nl is judged to be larger, it can be decided that the source does not increase and hence the control is not executed.
Wenn andererseits der folgende Drehungseinstelleingang N2 in der Entscheidung in Schritt 230 als größer beurteilt wird, fährt der Prozeß mit Schritt 240 fort, in dem der Unterschied &Dgr;&Ngr; (&Dgr;&Ngr; = N2 - Nl) zwischen dem voranstehenden Drehungseinstelleingang Nl und dem folgenden Drehungseinstelleingang N2 bestimmt wird, und dann wird in Schritt 250 eine Entscheidung getroffen, ob der Unterschied &Dgr;&Ngr; gleich oder größer einem bestimmten Wert &bgr; ist. Wenn der Unterschied &Dgr;&Ngr; in der Entscheidung größer als ein bestimmter Wert ist, kann daher entschieden werden, daß die Quelle steigt, der Prozeß fährt mit Schritt 260 fort, in dem eine Verzögerung an das Ausgangstastverhältnis des Ausgangstastverhältnissignals Pd angelegt wird, so daß die Impulsbreite langsam von 0 auf eine bestimmte Impulsbreite steigt. Wenn der Unterschied &Dgr;&Ngr; in der Entscheidung in Schritt 250 gleich oder kleiner dem bestimmten Wert ist, kann ferner entschieden werden, daß die Spannung nicht steigt, sondern der variable Widerstand (Drehgeschwindigkeitseinstelleinrichtung) VR manuell geändert wurde, und der Prozeß beendet die Startverzögerungssteuerung. Es muß festgehalten werden, daß obwohl in dieser Startverzögerungssteuerung ein Anstieg der Quelle aufgrund des Drehungseinstelleingangs bestimmt wurde, ein Anstieg der Quelle statt dessen durch Erfassen des Wertes der Quellenspannung VB nachgewiesen werden kann.On the other hand, when the following rotation setting input N2 is judged to be larger in the decision in step 230, the process proceeds to step 240 in which the difference Δν (Δν = N2 - Nl) between the preceding rotation setting input Nl and the following rotation setting input N2 is determined, and then a decision is made in step 250 as to whether the difference Δν is equal to or larger than a certain value β. Therefore, when the difference Δν in the decision is larger than a certain value, it can be decided that the source is increasing, the process proceeds to step 260 in which a delay is applied to the output duty of the output duty signal Pd so that the pulse width slowly increases from 0 to a certain pulse width. When the difference Δν is greater than a certain value, it can be decided that the source is increasing. in the decision in step 250 is equal to or smaller than the specified value, it can be further decided that the voltage is not rising but the variable resistor (rotation speed setting means) VR has been manually changed, and the process ends the start delay control. It is to be noted that although in this start delay control a rise in the source was determined based on the rotation setting input, a rise in the source can be detected instead by detecting the value of the source voltage VB.
Eine Schaltung 19 zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs ist vorgesehen, um Probleme zu beseitigen, die durch Schwankungen der Eingangseinstellspannung Vn verursacht werden, die auftreten, wenn der variable Widerstand VR betätigt wird, insbesondere bei einem Anstieg. Wenn zum Beispiel die Ausgangseinstellspannung aufgrund einer Schwankung in der Eingangseinstellspannung Vn auf VN1 schwankt, wie in Fig. 13 A dargestellt, schwankt auch die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd auf Vd', was zu einer Verschiebung der Impulsbreite des Ausgangstastverhältnissignals Pd führt. Diese Verschiebung tritt schrittweise auf und insbesondere im Falle einer Änderung, in der die Drehgeschwindigkeit erhöht wird, wenn die Impulsbreite plötzlich auf eine große Einstellung gestellt wird, tritt eine plötzliche Änderung im Drehmoment beim Rotor 3 auf, wodurch Probleme wie ein ungewöhnliches Rauschen und das Unvermögen, einen gleichmäßigen DrehzustandAn input setting voltage rise delay circuit 19 is provided to eliminate problems caused by fluctuations in the input setting voltage Vn that occur when the variable resistor VR is operated, particularly when it rises. For example, when the output setting voltage fluctuates to VN 1 due to a fluctuation in the input setting voltage Vn, as shown in Fig. 13A, the output duty reference voltage Vd also fluctuates to Vd', resulting in a shift in the pulse width of the output duty signal Pd. This shift occurs gradually, and particularly in the case of a change in which the rotational speed is increased, if the pulse width is suddenly set to a large setting, a sudden change in the torque occurs at the rotor 3, causing problems such as abnormal noise and inability to maintain a smooth rotation state.
Gesthuysen & von Rohr """ - 20 -Gesthuysen & von Rohr """ - 20 -
zu erreichen, auftreten. Zur Behandlung dieser Probleme ist die Schaltung 19 zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs vorgesehen, welche die Drehgeschwindigkeit langsam durch Anlegen einer bestimmten Verzögerung an die Ausgangseinstellspannung VN erhöht, wenn sich die Ausgangseinstellspannung VN geändert hat, insbesondere, wenn sie in die Richtung verschoben ist, in welche die Drehgeschwindigkeit steigt. Da es jedoch nicht wünschenswert ist, die Drehgeschwindigkeit allmählich zu senken, wenn die Ausgangseinstellspannung VN fallt, da dies zu einer Unterbrechung der Drehung des Rotors 3 durch Trägheit führt, legt die Schaltung 19 zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs keine Verzögerung an, wenn die Eingangseinstellspannung fällt.To deal with these problems, the input setting voltage rise delay circuit 19 is provided which increases the rotational speed gradually by applying a certain delay to the output setting voltage VN when the output setting voltage VN has changed, particularly when it is shifted in the direction in which the rotational speed increases. However, since it is undesirable to gradually decrease the rotational speed when the output setting voltage VN falls since this will result in the rotation of the rotor 3 being stopped by inertia, the input setting voltage rise delay circuit 19 does not apply a delay when the input setting voltage falls.
Die Schaltung 19 zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs, die an den Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OPl angeschlossen ist, wie zum Beispiel in Fig. 12 dargestellt, besteht aus Widerständen Rl5 und Rl 6 zur Teilung der Quellenspannung VB und einem Kondensator C4, der parallel zu dem Widerstand Rl6 angeschlossen ist, wobei die Leitung, welche den Spannungsteilungspunkt der Widerstände Rl 5 und Rl 6 mit dem Kondensator C4 verbindet, mit der Ausgangsseite des Operationsverstärkers OPl verbunden ist. Wenn, wie in Fig. 13B dargestellt, die Eingangseinstellspannung Vn steigt, um den Anstieg der Ausgangseinstellspannung VN zu erhöhen, wird somit der Kondensator C4 geladen, was dazu führt, daß eine bestimmte Verzögerung bei der Ausgangseinstellspannung VN angelegt wird, während bei einem Abfall der Ausgangseinstellspannung VN die elektrische Ladung an dem Kondensator C4 rasch von dem Operationsverstärker OPl über eine Diode D entladen wird, wodurch eine rasche Verringerung in der Ausgangseinstellspannung VN erhalten wird.The input setting voltage rise delay circuit 19 connected to the output terminal of the operational amplifier OP1, as shown in Fig. 12, for example, consists of resistors Rl5 and Rl6 for dividing the source voltage VB and a capacitor C4 connected in parallel with the resistor Rl6, the line connecting the voltage dividing point of the resistors Rl5 and Rl6 to the capacitor C4 being connected to the output side of the operational amplifier OP1. Thus, as shown in Fig. 13B, when the input setting voltage Vn rises to increase the rise of the output setting voltage VN, the capacitor C4 is charged, resulting in a certain delay being applied to the output setting voltage VN, while when the output setting voltage VN falls, the electric charge on the capacitor C4 is rapidly discharged from the operational amplifier OP1 through a diode D, thereby obtaining a rapid decrease in the output setting voltage VN.
Da die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd wie in Fig. 13B dargestellt geändert werden kann, steigt somit die Impulsbreite des Ausgangstastverhältnissignals Pd langsam, bis sie einen bestimmten Wert erreicht, wenn die Drehgeschwindigkeit steigt, während die Impulsbreite so eingestellt werden kann, daß sie sofort auf einen bestimmten Wert gesenkt wird, wenn die Drehgeschwindigkeit abnimmt. Es muß festgehalten werden, daß zwar eine bestimmte Zeitverzögerung in dem Anstieg der Eingangseinstellspannung Vn vorhanden ist, die Wellenform aber so geformt ist, daß derThus, since the output duty reference voltage Vd can be changed as shown in Fig. 13B, the pulse width of the output duty signal Pd increases slowly until it reaches a certain value when the rotation speed increases, while the pulse width can be set to decrease immediately to a certain value when the rotation speed decreases. It should be noted that although there is a certain time delay in the rise of the input setting voltage Vn, the waveform is shaped so that the
Gesthuysen & von RohrGesthuysen & von Rohr
-21 --21 -
Anstieg der Ausgangseinstellspannung VN annähernd vertikal ist, da der Operationsverstärker OPl, der als Spannungsfolger dient, auch eine Funktion als Puffer hat.Rise of the output setting voltage VN is approximately vertical, since the operational amplifier OPl, which serves as a voltage follower, also has a function as a buffer.
Wenn eine Funktion, gleich jener, die durch die Schaltung 19 zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs erreicht wird, durch den Betrieb eines Mikrocomputers erhalten werden soll, kann zum Beispiel die Steuerung zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs, wie im Flußdiagramm in Fig. 14 dargestellt, ausgeführt werden. In dieser Steuerung zur Verzögerung des Eingangseinstellspannungsanstiegs wird zunächst in Schritt 310 der Drehungseinstelleingang (der vorangehende Drehungseinstelleingang) Nl zu einem bestimmten Zeitpunkt t gelesen. Der Drehungseinstelleingang Nl wird durch Ausführen einer Analog-Digital-Wandlung der Eingangseinstellspannung Vn erhalten, die der Drehgeschwindigkeit entspricht. Dann wird in Schritt 320 der Drehungseinstelleingang (der folgende Drehungseinstelleingang) N3 zu einem Zeitpunkt, der zu dem bestimmten Zeitpunkt in der Zeit t um At2 verzögert ist, gelesen. Es muß festgehalten werden, daß &Dgr;&iacgr;2 zwar gleich AtI sein kann, wie in dem zuvor erklärten Schritt 200 verwendet wurde, aber &Dgr;&iacgr;2 auch langer als AtI eingestellt sein kann, wenn die Änderungsrate in der Eingangseinstellspannung Vn als kleiner bestimmt wird als die Änderungsrate in dem zuvor erklärten Fall.If a function similar to that achieved by the input setting voltage rise delay circuit 19 is to be obtained by the operation of a microcomputer, for example, the input setting voltage rise delay control as shown in the flow chart in Fig. 14 may be carried out. In this input setting voltage rise delay control, first, in step 310, the rotation setting input (the preceding rotation setting input) Nl is read at a certain time t. The rotation setting input Nl is obtained by performing analog-to-digital conversion of the input setting voltage Vn corresponding to the rotation speed. Then, in step 320, the rotation setting input (the following rotation setting input) N3 is read at a time delayed by Δt2 from the certain time in the time t. It is to be noted that although Δη2 may be equal to ΔtI as used in the previously explained step 200, Δη2 may also be set longer than ΔtI if the rate of change in the input setting voltage Vn is determined to be smaller than the rate of change in the previously explained case.
In Schritt 330 werden dann der vorangehende Drehungseinstelleingang Nl und der folgende Drehungseinstelleingang N3 miteinander verglichen. Wenn in dieser Entscheidung der vorangehende Drehungseinstelleingang Nl als größer beurteilt wird, wird entschieden, daß die Eingangseinstellspannung Vn gesenkt wurde, und somit fährt der Prozeß mit Schritt 350 fort, um sicherzustellen, daß die Verzögerungsverarbeitung nicht durchgeführt wird (kein gewichteter Durchschnitt). Wenn andererseits der folgende Drehungseinstelleingang N3 in der Entscheidung in Schritt 350 als größer beurteilt wird, wird entschieden, daß die Änderung der Eingangseinstellspannung Vn einen Anstieg darstellt, und der Prozeß fährt mit Schritt 340 fort, in dem eine bestimmte Verzögerung angewendet wird, indem eine integrale Korrektur zu der Ausgangseinstellspannung VN addiert wird (gewichteter Durchschnitt mit einer großen Anzahl von Fällen). Da die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd nur dann erhöht werden kann, wenn die Eingangseinstellspannung Vn steigt, wird somit eine Steuerung durchgeführt, in der die Drehgeschwindigkeit sequentiell erhöht wird,Then, in step 330, the preceding rotation setting input Nl and the following rotation setting input N3 are compared with each other. If the preceding rotation setting input Nl is judged to be larger in this decision, it is judged that the input setting voltage Vn has been lowered, and thus the process proceeds to step 350 to ensure that the delay processing is not performed (no weighted average). On the other hand, if the following rotation setting input N3 is judged to be larger in the decision in step 350, it is judged that the change in the input setting voltage Vn is an increase, and the process proceeds to step 340 in which a certain delay is applied by adding an integral correction to the output setting voltage VN (weighted average with a large number of cases). Thus, since the output duty reference voltage Vd can be increased only when the input setting voltage Vn increases, control is performed in which the rotation speed is sequentially increased,
Gesthuysen & von RohrGesthuysen & von Rohr
-22--22-
wenn die Drehgeschwindigkeit erhöht werden soll, und eine Steuerung erhalten, in der die Drehgeschwindigkeit sofort gesenkt wird, wenn die Drehgeschwindigkeit gesenkt werden soll, wodurch eine gleichmäßige Drehungssteuerung des Rotors 3 garantiert wird.when the rotation speed is to be increased, and obtain a control in which the rotation speed is immediately reduced when the rotation speed is to be reduced, thereby guaranteeing a smooth rotation control of the rotor 3.
Da, wie erklärt wurde, gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die Rotordrehgeschwindigkeit eine große Änderung nach oben erfahrt, die Impulsbreite des Antriebsimpulses allmählich durch das Mittel zur allmählichen Impulsbreitenerhöhung vergrößert wird, um die Impulsbreite, die dem Drehgeschwindigkeitseinstellsignal entspricht, zu verschieben, können negative Faktoren, welche die Leistung des Motors beeinträchtigen könnten, wie ein Stromstoß und ein ungewöhnliches Rauschen, das durch einen plötzlichen Anstieg der Drehgeschwindigkeit des Rotors verursacht wird, unterdrückt werden.As explained, according to the present invention, since when the rotor rotation speed undergoes a large upward change, the pulse width of the drive pulse is gradually increased by the pulse width gradual increase means to shift the pulse width corresponding to the rotation speed setting signal, negative factors which may affect the performance of the motor, such as a surge current and an abnormal noise caused by a sudden increase in the rotation speed of the rotor, can be suppressed.
Wenn die Quelle nach einer vorübergehenden Abschaltung steigt, wird zusätzlich gemäß der vorliegenden Erfindung die Impulsbreite des Antriebsimpulses verkürzt, wodurch verhindert wird, daß ein plötzlicher großer Strom zu den Erregerspulen fließt, so daß die Erzeugung eines Stromstoßes verhindert wird, indem ein sanfter Anstieg des Erregerstroms erreicht wird. Da die Impulsbreite des Antriebsimpulses allmählich von einem 0 Zustand (Tastverhältnis = 0%) steigt, bis sie die Breite erreicht, die der Drehgeschwindigkeitseinstellung beim Start entspricht, kann ferner gemäß der vorliegenden Erfindung eine Änderung der Drehgeschwindigkeit des Rotors, d.h., eine Änderung der Stromversorgung der Erregerspulen bei einem Start langsamer ausgeführt werden, wodurch die Erzeugung eines magnetischen Rauschens verhindert wird. Da ferner gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Erhöhung der Einstellung der Drehgeschwindigkeit die Impulsbreite des Antriebsimpulses allmählich von dem Zustand vor der Änderung der Einstellung steigt, bis sie die Impulsbreite erreicht, die der Drehgeschwindigkeit nach der Änderung der Einstellung entspricht, kann verhindert werden, daß das Motorgeräusch ungewöhnlich laut wird.In addition, according to the present invention, when the power source increases after a temporary shutdown, the pulse width of the drive pulse is shortened, thereby preventing a sudden large current from flowing to the exciting coils, so that generation of a surge current is prevented by achieving a smooth increase in the exciting current. Further, according to the present invention, since the pulse width of the drive pulse gradually increases from a 0 state (duty ratio = 0%) until it reaches the width corresponding to the rotation speed setting at the start, a change in the rotation speed of the rotor, that is, a change in the power supply to the exciting coils at a start can be carried out more slowly, thereby preventing generation of magnetic noise. Further, according to the present invention, when the setting of the rotation speed increases, the pulse width of the drive pulse gradually increases from the state before the setting change until it reaches the pulse width corresponding to the rotation speed after the setting change, the motor noise can be prevented from becoming abnormally loud.
Da die vorliegende Erfindung ferner Gegenmaßnahmen gegen ein Rauschen und eine Schwankung der Massespannung bietet, kann verhindert werden, daß der Motor vor einem gewollten Starten unnötig läuft.Furthermore, since the present invention provides countermeasures against noise and fluctuation of the ground voltage, the engine can be prevented from running unnecessarily before an intended start.
Gesthuysen & von Rohr - 23 -Gesthuysen & von Rohr - 23 -
Da ferner gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Senkung der Einstellung der Drehgeschwindigkeit die Impulsbreite des Antriebsimpulses sofort von dem Zustand vor der Änderung der Einstellung geändert wird, bis sie die Impulsbreite erreicht, die der Drehgeschwindigkeit nach der Änderung der Einstellung entspricht, kann der Rotor veranlaßt werden, durch Trägheit zu drehen, bis er die Drehgeschwindigkeit nach Änderung der Einstellung erreicht, wodurch die Erzeugung eines Motorgeräusches verhindert wird, was eine Bremswirkung auf die Drehung des Rotors ausüben könnte.Furthermore, according to the present invention, since when the setting of the rotation speed is decreased, the pulse width of the drive pulse is immediately changed from the state before the setting was changed until it reaches the pulse width corresponding to the rotation speed after the setting was changed, the rotor can be caused to rotate by inertia until it reaches the rotation speed after the setting was changed, thereby preventing the generation of a motor noise which might exert a braking effect on the rotation of the rotor.
Claims (11)
insbesondere ein Detektionsmittel (6, 7), das eine Position eines Rotors (3) des Motors (1) erfaßt;
ein Schaltmittel (FET 1-6), das die Richtung eines Stroms umschaltet, welcher Erregerspulen (U, V, W) des Motors (1) zugeführt wird;
ein Mittel zur Drehgeschwindigkeitseinstellung, das eine Drehgeschwindigkeit für den Rotor (3) einstellt;
ein Mittel zur Impulsbreitenmodulation, das eine Impulsbreite eines Antriebsimpulses auf der Basis eines Einstellsignals von dem Mittel zur Drehgeschwindigkeitseinstellung einstellt;
ein Mittel zur Antriebssteuerung, das eine Schaltsteuerung des Schaltmittels unter Verwendung insbesondere eines Ausgangssignals von dem Detektionsmittel und eines Antriebsimpulses mit der durch das Mittel zur Impulsbreitenmodulation bestimmten Impulsbreite steuert; und
ein Mittel zur allmählichen Impulsbreitenerhöhung, das allmählich und deutlich die Impulsbreite des Antriebsimpulses unter Verwendung einer bestimmten Zeitkonstante ändert, bis die Impulsbreite gleich der durch das Mittel zur Impulsbreitenmodulation bestimmten Impulsbreite ist, wenn die Drehgeschwindigkeit von dem Mittel zur Drehgeschwindigkeitseinstellung auf eine Erhöhung eingestellt wird. 1. Drive control device for a brushless motor ( 1 ), comprising:
in particular a detection means ( 6 , 7 ) which detects a position of a rotor ( 3 ) of the motor ( 1 );
a switching means (FET 1-6 ) which switches the direction of a current supplied to excitation coils (U, V, W) of the motor ( 1 );
a rotation speed adjusting means for adjusting a rotation speed for the rotor ( 3 );
a pulse width modulation means that adjusts a pulse width of a drive pulse based on an adjustment signal from the rotation speed adjustment means;
a drive control means which controls a switching control of the switching means using in particular an output signal from the detection means and a drive pulse having the pulse width determined by the pulse width modulation means; and
a gradual pulse width increasing means for gradually and distinctly changing the pulse width of the drive pulse using a predetermined time constant until the pulse width is equal to the pulse width determined by the pulse width modulating means when the rotational speed is adjusted to increase by the rotational speed adjusting means.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03988397A JP3489071B2 (en) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Drive control device for brushless motor |
DE19804874A DE19804874A1 (en) | 1997-02-07 | 1998-02-09 | Drive control arrangement for brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29823813U1 true DE29823813U1 (en) | 1999-12-16 |
Family
ID=26043680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29823813U Expired - Lifetime DE29823813U1 (en) | 1997-02-07 | 1998-02-09 | Drive control device for a brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29823813U1 (en) |
-
1998
- 1998-02-09 DE DE29823813U patent/DE29823813U1/en not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19804874A1 (en) | Drive control arrangement for brushless motor | |
DE3525210C2 (en) | ||
EP0242387B1 (en) | Collector-free d.c. motor, its drive circuit and process for its operation | |
DE3834509B4 (en) | Plus-duration modulation control system and method for an electronic motor | |
DE3044056C2 (en) | Two-pulse brushless DC motor | |
DE4113732C2 (en) | Alternator for motor vehicles | |
EP0887914B1 (en) | Method for controlling the commutation of a collectorless dc motor and motor for performing such a method | |
DE3022836C1 (en) | Brushless DC motor | |
DE19860446A1 (en) | Method for controlling a voltage / frequency converter-controlled multi-phase permanent magnet motor | |
DE102008058955A1 (en) | Electronically commutated motor | |
DE19804597A1 (en) | Drive control device for brushless motor | |
DE2804561A1 (en) | TWO-PULSE COLLECTORLESS DC MOTOR | |
EP1728316A1 (en) | Method for starting a sensorless, electronically commutatable direct current motor | |
DE102006026560B4 (en) | Start-up procedure for a sensorless and brushless DC motor | |
CH620554A5 (en) | ||
DE4339553C1 (en) | Driver circuit for a stepper motor | |
DE10347208B4 (en) | Operating control device for an electric motor and its control method | |
DE102018108193A1 (en) | Control device and control method of a stepper motor | |
DE19632235A1 (en) | Method and device for preventing excessive current flow in a motor | |
DE20019451U1 (en) | Electronically commutated DC motor | |
DE60002711T2 (en) | Brushless motor, method and circuit for its regulation | |
DE29823813U1 (en) | Drive control device for a brushless motor | |
DE102006001915B4 (en) | Method and arrangement for determining the operating parameters of an EC motor | |
DE69610401T2 (en) | Low-noise commutation circuit for an electric motor | |
WO2010046266A2 (en) | D.c. motor and method for operating said d.c. motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000120 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010305 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ZEXEL VALEO CLIMATE CONTROL CORP., JP Free format text: FORMER OWNER: ZEXEL CORP., TOKIO/TOKYO, JP Effective date: 20011205 |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20040901 |