JP2000050676A - Motor control equipment - Google Patents

Motor control equipment

Info

Publication number
JP2000050676A
JP2000050676A JP10210538A JP21053898A JP2000050676A JP 2000050676 A JP2000050676 A JP 2000050676A JP 10210538 A JP10210538 A JP 10210538A JP 21053898 A JP21053898 A JP 21053898A JP 2000050676 A JP2000050676 A JP 2000050676A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
voltage
current
rotor
brushless motor
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.)
Pending
Application number
JP10210538A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Oshita
和昭 大下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Japan Ltd
Original Assignee
Texas Instruments Japan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Japan Ltd filed Critical Texas Instruments Japan Ltd
Priority to JP10210538A priority Critical patent/JP2000050676A/en
Publication of JP2000050676A publication Critical patent/JP2000050676A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technique which can detect position of a rotor without using positioning sensors. SOLUTION: Motor control equipment is provided with a filter part 22, and a current sensor part 28 which are connected with the same phase from among three-phase AC voltages U, V and W. The filter part 22 detects a current value when an induced electromotive force at rotation of a rotor does not exist, from the internal impedance of a motor 3 and a voltage value and outputs the current value to an operating part 23, as a signal. The current sensor part 28 measures a current, which actually flows in the phase with which the filter part 22 is connected and outputs the current to the operating part 23, as a signal. The operating part 23 operates and processes (subtraction) the two inputted signals, eliminates a current value corresponding to the internal impedance of the motor 3, extracts induced current components due to rotation of the rotor, and detects the angular velocity of the rotor. Since the position of the rotor is detected from the angular velocity, a three-phase AC voltage control part 21 can so control a voltage that the most suitable electromagnetic force is applied to the rotor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はブラシレスモータの
制御技術にかかり、特に、ブラシレスモータの回転子の
速度を検出する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for controlling a brushless motor, and more particularly to a technique for detecting a speed of a rotor of a brushless motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、三相ブラシレス・モータは、
機械的磨耗や火花の問題がないことから、ブラシと整流
子を用いたモータに代わって広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a three-phase brushless motor has been
It is widely used in place of motors using brushes and commutators because of the lack of mechanical wear and sparks.

【0003】三相ブラシレスモータでは、巻線の誘起電
圧と同相になるように電流を流すのが基本である。従っ
て、三相ブラシレスモータを制御する制御装置は、回転
子の位置に関する情報が必要になる。
[0003] In a three-phase brushless motor, it is fundamental to supply a current so as to have the same phase as the induced voltage of the winding. Therefore, a control device for controlling the three-phase brushless motor needs information on the position of the rotor.

【0004】三相ブラシレスモータの代表的な通電方式
には、120°方形波通電方式と正弦波通電方式の二種
類ある。
[0004] There are two types of typical energizing systems for a three-phase brushless motor, a 120 ° square wave energizing system and a sine wave energizing system.

【0005】120°方形波通電方式では、図5に示す
ように、1相当たりの通電期間が240°であり、三相
のうち、U相とV相に電圧が印加されている期間t1
には、残りのW相には電圧は印加されない。従って、そ
の期間t1中は、U相とV相の間に流れる電流により、
W相に接続された巻線に誘起される電圧を測定すること
で、回転子の速度及び位置を求めることができる。次の
期間t2、t3は、W相、U相に誘起される電圧を測定す
ることで、回転子の全期間の速度と位置を求めることが
できる。
In the 120 ° square wave energization method, as shown in FIG. 5, the energization period per phase is 240 °, and a period t 1 during which voltage is applied to the U phase and the V phase among the three phases. During this time, no voltage is applied to the remaining W phase. Therefore, during the period t 1 , the current flowing between the U phase and the V phase
By measuring the voltage induced in the winding connected to the W phase, the speed and position of the rotor can be determined. In the following periods t 2 and t 3 , the speed and position of the rotor during the entire period can be obtained by measuring the voltage induced in the W phase and the U phase.

【0006】このように、上記の120°方形波通電方
式では、使用されていない部分の巻線を電流センサに用
いることができるから、比較的容易に回転子の位置及び
速度を求められる。
As described above, in the above-described 120 ° square wave conduction method, the unused portion of the winding can be used for the current sensor, so that the position and speed of the rotor can be relatively easily obtained.

【0007】しかしながら、三相の電圧を切り替えると
きに、トルクリプルが生じやすく、これが振動や騒音の
原因となるため、工作機械やサーボモータ等の高級用途
には不向きである。
However, when switching three-phase voltages, torque ripple is likely to occur, which causes vibration and noise, and is not suitable for high-end applications such as machine tools and servomotors.

【0008】120°方形波通電方式のような間欠的に
電圧を印加する方式に対し、正弦波通電方式等の連続的
に電圧を印加する方式では、各相には連続的に電流が流
れるため、トルクリプルを無くすことが可能であるが、
使用されていない巻線が無いため、巻線をセンサの代わ
りに使用することができない。
[0008] In contrast to a system in which a voltage is applied intermittently such as a 120 ° square wave conduction system, in a system in which a voltage is applied continuously such as a sine wave conduction system, a current flows continuously in each phase. , It is possible to eliminate torque ripple,
Since there are no unused windings, the windings cannot be used in place of the sensors.

【0009】そのため、三相交流電圧を印加し、トルク
リプルを生じないように運転する場合には、ホール素子
やロータリーエンコーダ等の位置決めセンサを設ける必
要があり、小型化や低価格化の障害となっていた。
Therefore, when a three-phase AC voltage is applied and operation is performed without causing torque ripple, it is necessary to provide a positioning sensor such as a Hall element or a rotary encoder, which is an obstacle to miniaturization and cost reduction. I was

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、位置決めセンサを使用せずに回転子の位置を検
出できる技術を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and has as its object to provide a technique capable of detecting the position of a rotor without using a positioning sensor. Is to do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載のモータ制御装置は、三相ブラシレス
モータに供給する三相交流電圧を生成する三相交流電圧
制御部と、上記三相交流電圧制御部から出力される電圧
から上記三相ブラシレスモータに流れる電流を算出する
フィルタ部と、上記三相ブラシレスモータに流れる電流
を検出する電流センサ部と、上記フィルタ部から出力さ
れる算出電流値と上記電流センサ部から出力される検出
電流値とから上記三相ブラシレスモータの誘導起電力に
よる誘導電流成分を求める演算部と、上記誘導電流成分
から上記三相ブラシレスモータの回転子の角速度を求め
る検出部とを有し、上記三相交流電圧制御部は上記角速
度に応じて上記三相ブラシレスモータに供給する三相交
流電圧を制御する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor control apparatus comprising: a three-phase AC voltage control unit for generating a three-phase AC voltage to be supplied to a three-phase brushless motor; A filter section for calculating a current flowing through the three-phase brushless motor from a voltage output from the three-phase AC voltage control section; a current sensor section detecting the current flowing through the three-phase brushless motor; A calculation unit for calculating an induced current component due to an induced electromotive force of the three-phase brushless motor from the calculated current value and the detected current value output from the current sensor unit; and a calculation unit for the rotor of the three-phase brushless motor from the induced current component. A detection unit for calculating an angular velocity, wherein the three-phase AC voltage control unit controls a three-phase AC voltage supplied to the three-phase brushless motor according to the angular velocity.

【0012】請求項2記載のモータ制御装置は、請求項
1記載のモータ制御装置であって、上記三相交流電圧制
御部は、上記三相ブラシレスモータに供給する電圧と当
該電圧に応じた上記三相ブラシレスモータに流れる電流
との位相差を求め、当該位相差と上記角速度とから上記
三相ブラシレスモータの回転子の角度位置を求め、当該
角度位置に応じて上記三相交流電圧を制御する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the motor control device according to the first aspect, wherein the three-phase AC voltage control unit includes a voltage supplied to the three-phase brushless motor and the voltage corresponding to the voltage. The phase difference between the current flowing through the three-phase brushless motor is obtained, the angular position of the rotor of the three-phase brushless motor is obtained from the phase difference and the angular velocity, and the three-phase AC voltage is controlled according to the angular position. .

【0013】請求項3記載のモータ制御装置は、請求項
1又は2記載のモータ制御装置であって、上記フィルタ
部は上記三相交流電圧と上記三相ブラシレスモータの内
部インピーダンスとに基づいて上記三相ブラシレスモー
タに流れる電流を算出する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the motor control device according to the first or second aspect, wherein the filter unit is configured to perform the operation based on the three-phase AC voltage and the internal impedance of the three-phase brushless motor. Calculate the current flowing through the three-phase brushless motor.

【0014】請求項4記載のモータ制御装置は、請求項
1、2又は3に記載のモータ制御装置であって、上記フ
ィルタ部は上記三相交流電圧制御部から出力される三相
交流電圧の中の1相の電圧から当該1相の電流を算出
し、上記電流センサ部は上記フィルタ部と同じ1相の電
流を検出する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the motor control device according to the first, second, or third aspect, wherein the filter unit includes a three-phase AC voltage output from the three-phase AC voltage control unit. The one-phase current is calculated from the one-phase voltage therein, and the current sensor unit detects the same one-phase current as the filter unit.

【0015】本発明は上記のように構成されており、フ
ィルタ部と、電流センサ部と、演算部と、検出部と、三
相交流電圧制御部とを有している。そして、三相交流電
圧のうち、少なくとも1相に、フィルタ部と電流センサ
部とが接続されており、フィルタ部は、モータの内部イ
ンピーダンスと電圧値とから、回転子による誘導起電力
が無い場合の電流値を求め、その値を演算部に出力し、
電流センサ部はフィルタ部が接続されている相に実際に
流れる電流を測定し、演算部に出力している。
The present invention is configured as described above, and includes a filter unit, a current sensor unit, a calculation unit, a detection unit, and a three-phase AC voltage control unit. The filter unit and the current sensor unit are connected to at least one phase of the three-phase AC voltage, and the filter unit is configured so that, based on the internal impedance and the voltage value of the motor, there is no electromotive force induced by the rotor. Is obtained, and the value is output to the calculation unit.
The current sensor section measures the current actually flowing in the phase to which the filter section is connected, and outputs the measured current to the calculation section.

【0016】演算部は、入力された2つの信号を演算処
理(減算)し、モータの内部インピーダンスに従った電流
値を消去し、回転子の回転による誘導電流成分を抽出し
ている。
The arithmetic unit performs arithmetic processing (subtraction) on the two input signals, erases a current value according to the internal impedance of the motor, and extracts an induced current component due to rotation of the rotor.

【0017】誘導電流成分の周期を測定すると、回転子
の角速度を求めることができ、更に、角速度から回転子
の位置を求めることができ、回転子に適切な力が加わる
ように、電圧を制御できる。
By measuring the period of the induced current component, the angular velocity of the rotor can be determined, and the position of the rotor can be determined from the angular velocity, and the voltage is controlled so that an appropriate force is applied to the rotor. it can.

【0018】回転子の位置が分かれば、三相交流電圧制
御部が電圧値を制御し、回転子に最適な電磁力を加える
ことができる。
If the position of the rotor is known, the three-phase AC voltage control unit can control the voltage value and apply an optimal electromagnetic force to the rotor.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の制御装置を本発明の制御
方法と共に説明する。図1を参照し、符号3は三相ブラ
シレスモータであり、本発明の一例であるモータ制御装
置2によって制御されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A control device according to the present invention will be described together with a control method according to the present invention. Referring to FIG. 1, reference numeral 3 denotes a three-phase brushless motor, which is controlled by a motor control device 2 which is an example of the present invention.

【0020】このモータ制御装置2は、三相交流電圧制
御部21と、フィルタ部22と、演算部23と、検出部
24と、ドライバ部26と、電流センサ部28とを有し
ている。
The motor control device 2 has a three-phase AC voltage control unit 21, a filter unit 22, a calculation unit 23, a detection unit 24, a driver unit 26, and a current sensor unit 28.

【0021】三相交流電圧制御部21は、ドライバ部2
6に三相正弦波信号を出力し、ドライバ部26は、入力
された信号と同じ波形の三相正弦波をモータ3に供給し
ており、ドライバ部26とモータ3の間には、電流セン
サ部28が挿入されている。
The three-phase AC voltage control section 21 includes a driver section 2
6, the driver unit 26 supplies a three-phase sine wave having the same waveform as the input signal to the motor 3, and a current sensor is provided between the driver unit 26 and the motor 3. The part 28 is inserted.

【0022】電流センサ部28は、実際にドライバ部2
6から供給された電流を測定し、演算部23に出力する
ように構成されている。ここでは、ドライバ部26から
の三相交流電源ライン(U相、W相、V相)のうち、U相
のみに電流センサ部28が挿入されている。
The current sensor section 28 is actually the driver section 2
6 is configured to measure the current supplied from the controller 6 and output the measured current to the calculator 23. Here, of the three-phase AC power supply lines (U-phase, W-phase, V-phase) from the driver unit 26, the current sensor unit 28 is inserted only into the U-phase.

【0023】三相交流電圧制御部21とドライバ部26
の間の電圧はフィルタ部22を介して演算部38に入力
されている。フィルタ部22は、ここではU相に接続さ
れているものとする。フィルタ部22は、U相の電圧に
基づき、そのU相の電圧によりモータ3のU相に流れる
電流を求める。
The three-phase AC voltage control section 21 and the driver section 26
Are input to the calculation unit 38 via the filter unit 22. Here, it is assumed that the filter unit 22 is connected to the U phase. The filter unit 22 obtains a current flowing in the U-phase of the motor 3 based on the U-phase voltage based on the U-phase voltage.

【0024】従って、演算部23には、フィルタ部22
からモータ3のU相に流れる電流の推定値(算出値)が
入力され、電流センサ部28からU相に実際に流れる電
流の値が入力されている。
Therefore, the arithmetic unit 23 includes the filter unit 22
The estimated value (calculated value) of the current flowing in the U-phase of the motor 3 is input from the, and the value of the current actually flowing in the U-phase from the current sensor unit 28 is input.

【0025】モータ3の概念図を図2に示す。一般に、
モータ3は、図2に示されているように、磁石を有する
回転子33周囲に巻線が配置されている。巻線の電気的
な等価回路は、インダクタンス成分311〜313と、抵
抗成分321〜323との直列接続回路で表すことがで
き、巻線には、回転子33の回転運動により、誘導起電
力が誘起される。
FIG. 2 shows a conceptual diagram of the motor 3. In general,
As shown in FIG. 2, the motor 3 has windings arranged around a rotor 33 having a magnet. The electrical equivalent circuit of the winding can be represented by a series connection circuit of inductance components 31 1 to 31 3 and resistance components 32 1 to 32 3 . An induced electromotive force is induced.

【0026】このように、インダクタンス成分311
313と抵抗成分321〜323とが直列接続された回路
では、印加される電圧に対し、流れる電流の位相は遅れ
る。
Thus, the inductance components 31 1 to 31 1
In a circuit in which 31 3 and the resistance components 32 1 to 32 3 are connected in series, the phase of the flowing current is delayed with respect to the applied voltage.

【0027】モータ3には、三相交流電圧制御部21か
ら正弦波電圧が印加されているものとし、U相の正弦波
電圧Vuの電気角をω×tで表すと、 Vu = V×sin(ω×t) … (1) となる。
It is assumed that a sine wave voltage is applied to the motor 3 from the three-phase AC voltage control unit 21. When the electrical angle of the U-phase sine wave voltage Vu is represented by ω × t, Vu = V × sin (ω × t) (1)

【0028】一般に、モータ3は、動作前の状態と動作
中の状態では、内部温度が異なるため、その結果、イン
ダクタンス成分311〜313の大きさや、抵抗成分32
1〜323の大きさが変化してしまう。
Generally, the internal temperature of the motor 3 differs between the state before operation and the state during operation. As a result, the magnitude of the inductance components 31 1 to 31 3 and the resistance component 32
The size of 1-32 3 is changed.

【0029】動作前のインダクタンス成分311〜313
の大きさをL1、抵抗成分321〜323の大きさをR1
し、また、符号ω1cを、 ω1c = L1/R1 … (2) で定義するものとすると、角速度ωの正弦波電圧が供給
された場合、回転子33による誘導起電力がない場合
は、流れる電流の位相遅れφ1cは次式で表される。 φ1c = tan-1(ω/ω1c) … (3) この遅れ位相φ1cと、U相の正弦波電圧Vuの関係を図
3に示す。
Inductance components 31 1 to 31 3 before operation
Size of L 1, the magnitude of the resistance components 321 to 323 and the R 1, also code omega 1 c, assuming that defined by ω 1 c = L 1 / R 1 ... (2), When a sine wave voltage having an angular velocity ω is supplied and when no induced electromotive force is generated by the rotor 33, the phase delay φ 1 c of the flowing current is expressed by the following equation. φ 1 c = tan −1 (ω / ω 1 c) (3) FIG. 3 shows the relationship between the lag phase φ 1 c and the U-phase sine wave voltage Vu.

【0030】インダクタンス成分の大きさL1、抵抗成
分の大きさR1は測定可能であり、このモータ制御装置
3のフィルタ部22は、その伝達関数F(s)が、 F(s) = 1/(sL1+R1) … (4) になるように設定されている。
The magnitude L 1 of the inductance component and the magnitude R 1 of the resistance component can be measured. The filter unit 22 of the motor control device 3 has a transfer function F (s) of F (s) = 1. / (SL 1 + R 1 ) (4)

【0031】ここで、伝達関数F(s)のゲインをGfと
置くと、フィルタ部22に正弦波電圧Vuが入力される
と、位相遅れφ1cを考慮した電流を示す下記(5)式の信
号iuが生成され、演算部23に出力される。 iu = V×Gf×sin(ω×t−φ1c) … (5)
[0031] Here, transfer the function puts the Gf the gain of F (s), when the sinusoidal voltage Vu is input to the filter unit 22, the following (5) indicating the current in consideration of the phase delay .phi.1 c formula The signal iu is generated and output to the calculation unit 23. iu = V × Gf × sin (ω × t−φ 1 c) (5)

【0032】上記信号iuは、回転子33による誘導電
流がないものとし、正弦波電圧Vuの大きさと、動作前
のインダクタンス成分311〜313及び抵抗成分321
〜323の大きさL1、R1から求めた電流値を示してい
る。
The signal iu has no current induced by the rotor 33, the magnitude of the sine wave voltage Vu, the inductance components 31 1 to 31 3 and the resistance component 32 1 before operation.
To 32 3 indicates the magnitude L 1, a current value obtained from R 1.

【0033】ところが、モータ3内では、各相の巻線3
1〜313は、回転子33が回転する際に、その角速度
ωの大きさに応じた誘導起電力を受ける。その起電力に
よって誘導電流が流されるため、実際にU相に流れる電
流Iuは、フィルタ部22が出力する(5)式の信号iuと
は異なる位相及び大きさになる。
However, in the motor 3, the windings 3 of each phase
1 1-31 3, when the rotor 33 is rotated, receiving the induced electromotive force corresponding to the magnitude of the angular velocity omega. Since an induced current is caused to flow by the electromotive force, the current Iu actually flowing in the U phase has a different phase and magnitude from the signal iu of the expression (5) output from the filter unit 22.

【0034】モータ3が動作しているときの巻線のイン
ダクタンス成分311〜313の大きさをL2、抵抗成分
321〜323の大きさをR2で表すと、モータ3の伝達
関数M(s)は次式で表される。 M(s) = 1/(sL2+R2) … (11)
When the magnitude of the inductance components 31 1 to 31 3 of the winding when the motor 3 is operating is represented by L 2 , and the magnitude of the resistance components 32 1 to 32 3 is represented by R 2 , the transmission of the motor 3 The function M (s) is represented by the following equation. M (s) = 1 / (sL 2 + R 2 ) (11)

【0035】動作時のインダクタンス成分311〜313
の大きさL2、抵抗成分321〜32 3の大きさR2に対す
る位相遅れφ2cは次式で表される。 ω2c = L2/R2 … (12) φ2c = tan-1(ω/ω2c) …(13)
Inductance component 31 during operation1~ 31Three
Size LTwo, Resistance component 321~ 32 ThreeSize RTwoAgainst
Phase delay φTwoc is represented by the following equation. ωTwoc = LTwo/ RTwo … (12) φTwoc = tan-1(ω / ωTwoc)… (13)

【0036】Keを誘起電圧定数とし、回転子33が角
速度ωで回転しているときに、U相には次式、 e = ω×Ke×sin(ω×t−φ2c) … (14) で表される誘導起電力eが重畳される。
When Ke is an induced voltage constant and the rotor 33 is rotating at an angular velocity ω, the following equation is applied to the U phase: e = ω × Ke × sin (ω × t−φ 2 c) (14) ) Is superimposed.

【0037】従って、M(s)のゲインをGmと置くと、
U相に流れる電流Iuは次式で表される。 Iu = V×Gm×sin(ω×t−φ2c)−ω×Ke×sin(ω×t−φ2c) … (15) 演算部23には、上記(5)式で表される信号と上記(1
5)式で表される信号が入力され、 J = iu−Iu …(16) が求められる。
Therefore, when the gain of M (s) is set to Gm,
The current Iu flowing in the U phase is represented by the following equation. The Iu = V × Gm × sin ( ω × t-φ 2 c) -ω × Ke × sin (ω × t-φ 2 c) ... (15) calculating unit 23 is expressed by equation (5) Signal and the above (1)
The signal represented by the expression (5) is input, and J = iu-Iu (16) is obtained.

【0038】ここで、温度等の変動要因を無視し、モー
タ3の停止時のインダクタンス成分311〜313の大き
さL1及び抵抗成分321〜323の大きさR1と、動作時
の大きさL2、R2とが等しいものとすると、 φ1c = φ2c (=φc) Gf = Gm (=G) となるから、演算部23が出力する信号Jは、 J = iu−Iu = V×G×sin(ω×t−φc)−V×G×sin(ω×t −φc)−ω×Ke×sin(ω×t−φc) = ω×Ke×sin(ω×t−φc) … (19) となる。
[0038] Here, ignoring the variation factors such as temperature, the size R 1 size L 1 and a resistance component 321 to 323 of the inductance components 31 1 to 31 3 of the time of stopping the motor 3, during operation of the size L 2, it is assumed and R 2 are equal, because the φ 1 c = φ 2 c ( = φc) Gf = Gm (= G), the signal J by the calculation unit 23 outputs the, J = iu −Iu = V × G × sin (ω × t−φc) −V × G × sin (ω × t−φc) −ω × Ke × sin (ω × t−φc) = ω × Ke × sin (ω × t−φc) (19)

【0039】上記(19)式で与えられる信号Jは、回転
子33が角速度ωで回転することにより流れる誘導電流
の大きさを示している。また、その信号Jは正弦波とな
っており、時間tによって大きさが変動するから、検出
部24は、所定時間だけ演算部23から入力される信号
を測定し、変動の周期Tを求めると、次式からωの値を
求めることができる。 ω = 2π/T
The signal J given by the above equation (19) indicates the magnitude of the induced current flowing when the rotor 33 rotates at the angular velocity ω. Further, since the signal J is a sine wave and varies in magnitude depending on the time t, the detecting unit 24 measures the signal input from the calculating unit 23 for a predetermined time to obtain the period T of the variation. , The value of ω can be obtained from the following equation. ω = 2π / T

【0040】検出部24が求めた角速度ωの値は三相交
流電圧制御部21に出力される。三相交流電圧制御部2
1は、入力された角速度ωと、三相交流電圧制御部21
自身がドライバ部26に出力している三相交流電圧の位
相(時刻t)から、回転子33の位置(角度位置)φxを、 φx = φc+ω×t で求めることができる。
The value of the angular velocity ω obtained by the detector 24 is output to the three-phase AC voltage controller 21. Three-phase AC voltage controller 2
1 is the input angular velocity ω and the three-phase AC voltage control unit 21
From the phase (time t) of the three-phase AC voltage output to the driver unit 26, the position (angular position) φx of the rotor 33 can be obtained by φx = φc + ω × t.

【0041】回転子33の位置φxが分かると、回転子
33に最適な電磁力が加わるように三相交流電圧の大き
さを制御することができる。例えば回転子33の向き
と、巻線311〜313に流れる電流で形成される磁束の
向きが常に所定角度になるように、制御することができ
る(例えば公知のように、巻線311〜313に発生する
磁束を合成した磁束の向きが、回転子の長手方向に対
し、90°になるように制御することができる。)。
When the position φx of the rotor 33 is known, the magnitude of the three-phase AC voltage can be controlled so that an optimal electromagnetic force is applied to the rotor 33. For example, control can be performed such that the direction of the rotor 33 and the direction of the magnetic flux formed by the current flowing through the windings 31 1 to 31 3 always have a predetermined angle (for example, as is well known, the winding 31 1 -31 3 flux direction obtained by synthesizing the magnetic flux generated is, the longitudinal direction of the rotor can be controlled to be 90 °.).

【0042】モータ3が停止時のインダクタンス成分3
1〜313の大きさL1と、抵抗成分321〜323の大
きさR1は、予め測定しておくことで、フィルタ部22
の伝達関数F(s)をその値に設定することができる。
Inductance component 3 when motor 3 stops
1 1-31 3 between the size L 1, the size R 1 of the resistance component 321 to 323, by beforehand measuring the filter unit 22
Can be set to that value.

【0043】動作時のインダクタンス成分311〜313
の大きさL2と、抵抗成分321〜323の大きさR2は、
動作状態によって異なる。
Inductance components 31 1 to 31 3 during operation
And the size L 2, the size R 2 of the resistive component 321 to 323 is
It depends on the operating state.

【0044】図4は、動作前のインダクタンス成分31
1〜313及び抵抗成分321〜323の大きさL1、R
1が、動作時の大きさL2、R2の1.25倍(L1=1.
25×L 2、R1=1.25×R2)のモータ3を用い、動
作前と動作時との大きさが等しいものとして角速度ωを
求めた例である。実際の角速度の値が19.8190r
psであったのに対し、検出した角速度は19.809
0rpsであり、精度良く測定できている。
FIG. 4 shows an inductance component 31 before operation.
1~ 31ThreeAnd the resistance component 321~ 32ThreeSize L1, R
1Is the size L during operationTwo, RTwo1.25 times (L1= 1.
25 × L Two, R1= 1.25 × RTwo) Using the motor 3
Assuming that the size before operation and that during operation are equal, the angular velocity ω
This is the example obtained. Actual angular velocity value is 19.8190r
whereas the detected angular velocity was 19.809
It is 0 rps, and the measurement can be performed with high accuracy.

【0045】このように、本発明は、微分回路やハイパ
スフィルタを使用しておらず、伝達関数F(s)がローパ
スフィルタの特性を有しているため、ノイズに対して強
く、角速度を精度良く測定することができる。
As described above, the present invention does not use a differentiating circuit or a high-pass filter, and the transfer function F (s) has the characteristics of a low-pass filter. Can be measured well.

【0046】以上はU相の電圧及び電流を検出する場合
について説明したが、本発明はそれに限定されるもので
はなく、V相やW相を用いてもよい。また、1相だけで
はなく、2相又は3相の電圧及び電流を同時に検出し、
より正確に回転子33の角度位置を求めることも可能で
ある。
The case where the U-phase voltage and current are detected has been described above. However, the present invention is not limited to this, and a V-phase or W-phase may be used. In addition, not only one phase, but also two-phase or three-phase voltage and current are detected at the same time,
It is also possible to more accurately determine the angular position of the rotor 33.

【0047】[0047]

【発明の効果】ホール素子等のセンサを用いずに、回転
子の位置決めを行えるので、低コストのモータ制御装置
が得られる。ノイズに強いので、使用しやすく、高精度
である。
Since the rotor can be positioned without using a sensor such as a Hall element, a low-cost motor control device can be obtained. Since it is strong against noise, it is easy to use and has high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のモータ制御装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing a motor control device of the present invention.

【図2】モータの内部構造を説明するための概念図FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining an internal structure of a motor.

【図3】U相の電圧と電圧値から求められる電流の位相
差を説明するための図
FIG. 3 is a diagram for explaining a phase difference between a U-phase voltage and a current obtained from the voltage value;

【図4】測定例を示すグラフFIG. 4 is a graph showing a measurement example.

【図5】方形波通電方式を説明するためのタイミングチ
ャート
FIG. 5 is a timing chart for explaining a square wave energization method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…モータ制御装置 21…三相交流電圧制御部 22…フィルタ部 23…演算部 28…電流センサ部 ω…回転子の角速度 φx…回転子の位置 J…誘導電流成分 2 ... Motor control device 21 ... Three-phase AC voltage control unit 22 ... Filter unit 23 ... Calculation unit 28 ... Current sensor unit ω ... Rotator angular velocity φx ... Rotator position J ... Induction current component

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】三相ブラシレスモータに供給する三相交流
電圧を生成する三相交流電圧制御部と、 上記三相交流電圧制御部から出力される電圧から上記三
相ブラシレスモータに流れる電流を算出するフィルタ部
と、 上記三相ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流
センサ部と、 上記フィルタ部から出力される算出電流値と上記電流セ
ンサ部から出力される検出電流値とから上記三相ブラシ
レスモータの誘導起電力による誘導電流成分を求める演
算部と、 上記誘導電流成分から上記三相ブラシレスモータの回転
子の角速度を求める検出部と、 を有し、上記三相交流電圧制御部は上記角速度に応じて
上記三相ブラシレスモータに供給する三相交流電圧を制
御するモータ制御装置。
1. A three-phase AC voltage controller for generating a three-phase AC voltage to be supplied to a three-phase brushless motor, and calculating a current flowing through the three-phase brushless motor from a voltage output from the three-phase AC voltage controller. A filter section, a current sensor section for detecting a current flowing through the three-phase brushless motor, and a three-phase brushless motor based on a calculated current value output from the filter section and a detected current value output from the current sensor section. A calculating unit for calculating an induced current component due to the induced electromotive force, and a detecting unit for calculating an angular velocity of a rotor of the three-phase brushless motor from the induced current component, wherein the three-phase AC voltage control unit determines the angular velocity. A motor control device for controlling a three-phase AC voltage to be supplied to the three-phase brushless motor in response.
【請求項2】上記三相交流電圧制御部は、上記三相ブラ
シレスモータに供給する電圧と当該電圧に応じた上記三
相ブラシレスモータに流れる電流との位相差を求め、当
該位相差と上記角速度とから上記三相ブラシレスモータ
の回転子の角度位置を求め、当該角度位置に応じて上記
三相交流電圧を制御する請求項1に記載のモータ制御装
置。
2. The three-phase AC voltage control section determines a phase difference between a voltage supplied to the three-phase brushless motor and a current flowing through the three-phase brushless motor according to the voltage, and determines the phase difference and the angular velocity. The motor control device according to claim 1, wherein an angular position of a rotor of the three-phase brushless motor is obtained from the above, and the three-phase AC voltage is controlled according to the angular position.
【請求項3】上記フィルタ部は上記三相交流電圧と上記
三相ブラシレスモータの内部インピーダンスとに基づい
て上記三相ブラシレスモータに流れる電流を算出する請
求項1又は2に記載のモータ制御装置。
3. The motor control device according to claim 1, wherein the filter section calculates a current flowing through the three-phase brushless motor based on the three-phase AC voltage and an internal impedance of the three-phase brushless motor.
【請求項4】上記フィルタ部は上記三相交流電圧制御部
から出力される三相交流電圧の中の1相の電圧から当該
1相の電流を算出し、上記電流センサ部は上記フィルタ
部と同じ1相の電流を検出する請求項1、2又は3に記
載のモータ制御装置。
4. The filter section calculates a one-phase current from a one-phase voltage among the three-phase AC voltages output from the three-phase AC voltage control section. 4. The motor control device according to claim 1, wherein the same one-phase current is detected.
JP10210538A 1998-07-27 1998-07-27 Motor control equipment Pending JP2000050676A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10210538A JP2000050676A (en) 1998-07-27 1998-07-27 Motor control equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10210538A JP2000050676A (en) 1998-07-27 1998-07-27 Motor control equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000050676A true JP2000050676A (en) 2000-02-18

Family

ID=16591019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10210538A Pending JP2000050676A (en) 1998-07-27 1998-07-27 Motor control equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000050676A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327383B1 (en) * 2000-01-20 2002-03-13 구자홍 Method for detecting rotor position of bldc motor
KR100327380B1 (en) * 2000-01-18 2002-03-13 구자홍 apparatus for detecting rotor position of BLDC motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327380B1 (en) * 2000-01-18 2002-03-13 구자홍 apparatus for detecting rotor position of BLDC motor
KR100327383B1 (en) * 2000-01-20 2002-03-13 구자홍 Method for detecting rotor position of bldc motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4191172B2 (en) Hall sensor alignment of brushless DC motor
US6900613B2 (en) Motor control apparatus
US8324851B2 (en) Method for determining a rotor position in a permanent magnet motor
JP7168363B2 (en) motor control method
KR101201908B1 (en) Control apparatus and method of synchronous reluctance motor
KR100713776B1 (en) Detection method of excitation position of SRM by comparison of detected current and apparatus thereof
GB2211682A (en) Rotor position estimator for switched reluctance motor
JP2001268973A (en) Motor controller
US6791293B2 (en) Sensorless control device for synchronous electric motor
JP2005218215A (en) Driving method and temperature-estimating method of pm motor
GB2356299A (en) Switched reluctance position sensing
JP2004173485A (en) Adjustment method and adjustment system of sensor device, and rectifying motor
US7065437B2 (en) Current limit for an electric machine
JP6582216B2 (en) Control method for three-phase brushless DC motor and motor control apparatus using the control method
JP2005522171A (en) System and method for controlling a permanent magnet electric motor
US20160156294A1 (en) Motor driving module
JP4051833B2 (en) Vector controller for permanent magnet synchronous motor
JPH1118499A (en) Sensorless revolution control method for permanent magnet type synchronous motor and step-out detection method for the same
JP2000050676A (en) Motor control equipment
JP2003319682A (en) Controller for permanent magnet synchronous motor
WO1999021271A1 (en) Method and device for controlling brushless dc motor
CN108631685B (en) Device and method for estimating rotational position of synchronous motor
JPH08126379A (en) Driver and control method for dc brushless motor
JP2001086787A (en) Control device for brushless motor
JP2007166687A (en) Motor unit and motor drive control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080826

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080828

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081224