JP2000156994A - Driver of brushless dc motor, and electric apparatus using the same - Google Patents

Driver of brushless dc motor, and electric apparatus using the same

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JP2000156994A
JP2000156994A JP10327815A JP32781598A JP2000156994A JP 2000156994 A JP2000156994 A JP 2000156994A JP 10327815 A JP10327815 A JP 10327815A JP 32781598 A JP32781598 A JP 32781598A JP 2000156994 A JP2000156994 A JP 2000156994A
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JP
Japan
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signal
motor
brushless
rotor
predetermined
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Harumoto Ito
Akiyuki Tawara
温元 伊藤
章行 田原
Original Assignee
Matsushita Seiko Co Ltd
松下精工株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the start stability of a brushless DC motor. SOLUTION: Since this drive is equipped with a start deciding means 4 which decides the existence of the rotation at waiting for start, based on the signal outputted from a position detection means 2 and the interval between the signal change times outputted from a signal change time interval measuring means 3, and corrects the predetermined excitation time to the optimum excitation time geared to rotation state and outputs corrected excitation time and predetermined duty ratio, this can obtain optimum excitation time geared to the rotation state at waiting for start of the brushless DC motor 1 and can perform sure positioning, and can improve start stability.

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、換気扇やレンジフ
ード等に使用されるブラシレスDCモータの駆動装置お
よびそれを用いた電気機器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for a brushless DC motor used for a ventilation fan, a range hood, and the like, and to an electric apparatus using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のブラシレスDCモータ
は、位置検出にホール素子を用いるが、近年、モータ構
造の簡略化から固定子巻線に誘起される誘起電圧により
回転子の位置を検出するセンサレス方式に移行されてき
ている。ブラシレスDCモータでは、位置検出を通電を
行っていない固定子巻線に誘起される誘起電圧から得て
いるために、起動時には位置検出信号が得られない。し
たがって、起動前に回転子を所定位置に静止させて位置
決め起動を行う方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of brushless DC motor uses a Hall element for position detection. In recent years, however, the position of a rotor has been detected by an induced voltage induced in a stator winding due to simplification of the motor structure. It has been shifted to a sensorless system. In the brushless DC motor, the position detection is obtained from the induced voltage induced in the stator winding that is not energized, so that a position detection signal cannot be obtained at startup. Therefore, there is known a method of starting the positioning by stopping the rotor at a predetermined position before starting.
【0003】例えば、特開平1−308192号公報記
載のように以下のように実施されていた。
For example, as described in JP-A-1-308192, the following is implemented.
【0004】以下図面を参照しながら従来のブラシレス
DCモータの駆動装置の一例を説明する。
An example of a conventional brushless DC motor driving device will be described below with reference to the drawings.
【0005】図9は、ブラシレスDCモータの駆動装置
の回路構成図である。1はブラシレスDCモータで固定
子巻線U,V,Wと回転子(永久磁石)より成る。2は
位置検出手段、5はスイッチング素子オン・オフ信号発
生手段、6はパルス幅変調手段、7はドライブ手段、8
は複数のスイッチング素子、前記スイッチング素子オン
・オフ信号発生手段5およびパルス幅変調手段6はマイ
クロコンピュータ9に内蔵されている。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a driving device for a brushless DC motor. Reference numeral 1 denotes a brushless DC motor comprising stator windings U, V, W and a rotor (permanent magnet). 2 is a position detecting means, 5 is a switching element on / off signal generating means, 6 is a pulse width modulating means, 7 is a driving means, 8
A plurality of switching elements, the switching element on / off signal generating means 5 and the pulse width modulation means 6 are built in a microcomputer 9.
【0006】図3は、位置決め起動タイミングチャート
である。固定子巻線にあらかじめ定められた励磁時間T
0の間固定子巻線の特定相に印加電圧V0をかけ、たと
えば複数のスイッチング素子のオン、オフの状態である
u−,u+,v−,v+,w−,w+のH,Lの状態
(H,L,L,H,L,H)(以下左記のように表記)
を出力する。固定子は励磁され固有の極性となり、回転
子の永久磁石との間で吸引力が発生し、回転子は所定の
位置まで回転して静止し、位置決めされる。
FIG. 3 is a timing chart for positioning activation. Exciting time T predetermined for stator winding
The applied voltage V0 is applied to a specific phase of the stator winding during 0, and for example, the H and L states of u-, u +, v-, v +, w-, and w +, which are the on and off states of a plurality of switching elements. (H, L, L, H, L, H) (hereinafter described as shown on the left)
Is output. The stator is excited to have a unique polarity, and an attractive force is generated between the stator and the permanent magnet of the rotor, and the rotor rotates to a predetermined position, stands still, and is positioned.
【0007】位置決めされた後すなわち励磁時間T0経
過後に、(H,L,L,L,L,H)を出力し、あらか
じめ定められた励磁時間Tn間、印加電圧Vnをかけ
る。その後所定の方向と順序で順次通電を切替え、回転
子の速度を上昇させて、低周波同期起動を行う方法が一
般的に知られている。
After positioning, that is, after the excitation time T0 has elapsed, (H, L, L, L, L, H) is output, and the applied voltage Vn is applied for a predetermined excitation time Tn. It is generally known that the energization is sequentially switched in a predetermined direction and order to increase the speed of the rotor and perform low-frequency synchronous startup.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のブラシ
レスDCモータを換気扇に使用した場合は、固定子巻線
に通電がされていない時に換気扇に対して風が吹き付
け、ブラシレスDCモータが回転している状態でも回転
を止めて起動を行う必要がある。しかしながら、上記従
来技術のブラシレスDCモータは、起動時において、固
定子巻線に通電を行うと、固定子は励磁され固有の極性
になり、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との間
で吸引力が発生し、回転子は所定の位置まで回転して静
止し、位置決めがなされるが、ブラシレスDCモータに
通電されていないときに風力等によって回転子が回転し
ている場合は、固定子巻線によって発生する磁界が固定
されているため回転子を所定の位置に位置決めしようと
しても固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置
関係によって、吸引力と反発力が交互に作用することに
なり、回転子を所定の位置に静止することができないこ
とがある。風力によって回転しているブラシレスDCモ
ータを所定位置に位置決めできない時は安定な始動加速
が得られず、脱調を引き起こしてしまう現象が発生する
恐れがあった。
When the brushless DC motor of the prior art is used for a ventilation fan, when the stator winding is not energized, wind blows against the ventilation fan and the brushless DC motor rotates. It is necessary to stop rotation and start even in the state where it is. However, in the above-described brushless DC motor of the related art, when the stator winding is energized, the stator is excited to have a specific polarity when the stator winding is started, and the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor are rotated. When a suction force is generated between the rotor and the rotor rotates to a predetermined position and stops, positioning is performed, but when the rotor is rotated by wind force or the like when the brushless DC motor is not energized, Because the magnetic field generated by the stator windings is fixed, the attractive force and the repulsive force alternate depending on the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the permanent magnets of the rotor even when trying to position the rotor at a predetermined position. Therefore, the rotor may not be able to stop at a predetermined position. When the brushless DC motor rotating by the wind cannot be positioned at a predetermined position, stable start-up acceleration cannot be obtained, and there is a possibility that a phenomenon that causes step-out may occur.
【0009】さらには、脱調の結果再起動を行うことに
より起動に時間が長くかかってしまった。
[0009] Further, as a result of step-out, restarting is performed, so that it takes a long time to start.
【0010】また、固定子巻線に通電を行って励磁する
と、巻線抵抗に応じた起動電流が固定子巻線に流れる
が、風力等の影響がなく回転子が静止していればこの電
流は一定である。しかし、回転子が回転していると固定
子巻線に誘起電圧が発生するため回転子の磁極位置によ
って固定子巻線に流れる電流が脈動することがある。こ
の誘起電圧は回転子の回転によって変化し、固定子巻線
に流れる電流の脈動は回転が速ければ大きくなる。した
がって、風力等によって回転数が高い場合には、固定子
巻線に流れる電流が回転子の磁石を減磁させてしまう現
象が発生する恐れがあった。
When the stator winding is energized and energized, a starting current corresponding to the winding resistance flows through the stator winding. If the rotor is stationary without the influence of wind force or the like, this current is reduced. Is constant. However, when the rotor is rotating, an induced voltage is generated in the stator winding, so that the current flowing through the stator winding may pulsate depending on the position of the magnetic pole of the rotor. This induced voltage changes with the rotation of the rotor, and the pulsation of the current flowing through the stator winding increases as the rotation speed increases. Therefore, when the number of rotations is high due to wind power or the like, there is a possibility that a current flowing through the stator windings may demagnetize the magnets of the rotor.
【0011】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、ブラシレスDCモータに通電されていな
い起動待機時に、風力等によりブラシレスDCモータが
回転している時でも、回転子の磁石を減磁させることな
く確実な位置決めをすることができ、起動安定性を向上
することができるブラシレスDCモータの駆動装置を提
供することを目的とする。
The present invention is to solve such a conventional problem. When the brushless DC motor is not energized and is in a standby state, the magnet of the rotor can be rotated even when the brushless DC motor is rotated by wind or the like. It is an object of the present invention to provide a brushless DC motor drive device capable of performing reliable positioning without demagnetizing the motor and improving start-up stability.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ブラシレスDCモータと、このブラシレス
DCモータの複数の固定子巻線に接続されそれぞれ所定
の方向と順序で順次通電するための複数のスイッチング
素子と、前記固定子巻線の誘起電圧により回転子の磁極
位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出
力信号に基づき回転子を一定方向に回転させるために必
要な信号とデューティを出力するスイッチング素子オン
・オフ信号発生手段と、前記スイッチング素子オン・オ
フ信号発生手段により出力されるデューティに基づきパ
ルス幅を変調するパルス幅変調手段と、前記スイッチン
グ素子オン・オフ信号発生手段から出力される信号と前
記パルス幅変調手段から出力される信号を合成して前記
複数のスイッチング素子を駆動するドライブ手段より構
成され、前記ブラシレスDCモータの起動待機時に、前
記位置検出手段の信号の変化から次の変化までの時間間
隔を測定する信号変化時間間隔測定手段と、前記位置検
出手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測
定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起
動待機時の回転の有無を判断し、あらかじめ定められた
励磁時間を回転状態に応じた最適な励磁時間に補正し、
補正された励磁時間とあらかじめ定められたデューティ
を出力する起動判断手段を備えたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a brushless DC motor and a plurality of stator windings of the brushless DC motor, each of which is sequentially energized in a predetermined direction and order. A plurality of switching elements, a position detecting means for detecting a magnetic pole position of the rotor based on an induced voltage of the stator winding, and a signal necessary for rotating the rotor in a fixed direction based on an output signal of the position detecting means. A switching element on / off signal generating means for outputting a signal and a duty, a pulse width modulation means for modulating a pulse width based on the duty outputted by the switching element on / off signal generating means, and the switching element on / off signal A signal output from the generation means and a signal output from the pulse width modulation means are combined to form the plurality of switches. A signal change time interval measuring means for measuring a time interval from a change of a signal of the position detecting means to a next change when the brushless DC motor is on standby for driving; and the position detecting means. And the presence or absence of rotation during standby for starting is determined based on the signal output by the above and the signal change time interval output by the signal change time interval measuring means, and a predetermined excitation time is set to an optimum excitation time according to the rotation state. Compensate for time,
It is provided with a start-up judging means for outputting the corrected excitation time and a predetermined duty.
【0013】本発明によれば、起動待機時に風力等によ
りブラシレスDCモータが回転していることを判断し、
固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係に
よって生じる反発力が収まる時間を励磁時間に補正し
て、所定位置に回転子の磁極を静止させて位置決めを行
うことにより、回転状態に応じた最適な励磁時間が得ら
れ、確実な位置決めをすることができ、起動安定性を向
上することができるブラシレスDCモータの駆動装置が
得られる。
According to the present invention, it is determined that the brushless DC motor is rotating due to wind or the like during standby for startup,
By correcting the time during which the repulsion force generated by the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the permanent magnets of the rotor falls within the excitation time, and positioning the magnetic poles of the rotor at a predetermined position by stopping the magnetic poles of the rotor, the rotating state is obtained. Thus, it is possible to obtain a brushless DC motor drive device that can obtain an optimum excitation time according to the above condition, perform reliable positioning, and improve startup stability.
【0014】また、他の手段によれば、前記複数のスイ
ッチング素子の特定の素子の出力端子に接続された抵抗
の両端電圧を検出し基準電圧と比較するコンパレータで
構成され、位置決め時の固定子巻線に流れる電流の脈動
が一定値以下になったことを検出する電流検出手段と、
前記ブラシレスDCモータの通電開始時に、前記電流検
出手段により出力される信号に基づいて前記固定子巻線
に流れる電流が一定値以下に収まるでの間、あらかじめ
定められたデューティを出力させる起動判断手段を備え
たものである。
According to another means, the comparator comprises a comparator for detecting a voltage between both ends of a resistor connected to an output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and comparing the voltage with a reference voltage. Current detection means for detecting that the pulsation of the current flowing through the winding has become a fixed value or less,
Start-up judging means for outputting a predetermined duty while the current flowing through the stator winding falls below a certain value based on a signal output by the current detecting means at the start of energization of the brushless DC motor. It is provided with.
【0015】本発明によれば、ブラシレスDCモータの
通電開始時に、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極
との位置関係によって生じる吸引力と反発力による回転
子の回転により発生する固定子巻線に流れる電流の脈動
が一定値以下に収まるまでの間、位置決め動作を続ける
ことにより、所定位置に回転子が静止していることを判
断することができ、モータのばらつきや風の変化および
負荷が変化しても、固定子巻線に流れる電流が一定値に
収まれば低周波同期起動動作に移行できるので、調整を
することなく、確実な起動ができるブラシレスDCモー
タの駆動装置が得られる。
According to the present invention, at the start of energization of the brushless DC motor, the stator generated by the rotation of the rotor due to the attractive force and the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor. By continuing the positioning operation until the pulsation of the current flowing through the winding falls to a certain value or less, it can be determined that the rotor is stationary at a predetermined position, and variations in the motor, changes in the wind and Even if the load changes, if the current flowing through the stator winding stays at a constant value, the operation can shift to the low-frequency synchronous starting operation, so that a brushless DC motor drive device that can start reliably without adjustment is obtained. .
【0016】また、他の手段によれば、起動判断手段
は、前記位置検出信号により出力される信号と前記信号
変化時間間隔測定手段により出力される信号変化時間間
隔に基づいて起動待機時の回転の有無を判断すると共
に、前記位置検出手段の信号変化から回転子を所定位置
に静止させる磁極位置までの移動時間を推定し、推定さ
れた時間経過後にあらかじめ定められた励磁時間とデュ
ーティを出力させる手段を備え、スイッチング素子オン
・オフ信号発生手段は、前記位置検出手段の信号変化に
応じて回転子を所定位置に静止させる最適な通電パター
ンを決定する手段を備えたものである。
Further, according to another means, the start-judgment means is configured to execute rotation during standby for start based on the signal output by the position detection signal and the signal change time interval output by the signal change time interval measuring means. Is determined, and the movement time from the signal change of the position detecting means to the magnetic pole position for stopping the rotor at the predetermined position is estimated, and after the estimated time has elapsed, a predetermined excitation time and duty are output. The switching element on / off signal generating means includes means for determining an optimal energization pattern for stopping the rotor at a predetermined position according to a signal change of the position detecting means.
【0017】本発明によれば、ブラシレスDCモータの
起動待機時の回転状態に応じて、前記ブラシレスDCモ
ータの回転子の磁極位置を推定し、あらかじめ定められ
た励磁時間とデューティおよび通電パターンを、推定さ
れた磁極位置に基づいて出力するため、位置決め時の固
定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によ
って発生する反発力による回転子の回転を小さく抑える
ことにより、短い時間で回転子を所定位置に静止させる
と共に、固定子巻線に流れる電流の脈動を抑え、回転子
の磁石を減磁させることなく確実な位置決めをすること
ができ、すばやい起動性能が得られ、起動安定性を向上
することができるブラシレスDCモータの駆動装置が得
られる。
According to the present invention, the position of the magnetic pole of the rotor of the brushless DC motor is estimated in accordance with the rotation state of the brushless DC motor during standby, and the predetermined excitation time, duty and energizing pattern are determined. Since the output is performed based on the estimated magnetic pole position, the rotation of the rotor due to the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor at the time of positioning is reduced, so that it can be performed in a short time. The rotor can be stopped at a predetermined position, the pulsation of the current flowing through the stator windings can be suppressed, and the rotor can be positioned reliably without demagnetizing the magnets. A drive device for a brushless DC motor that can improve the performance is obtained.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明は上記目的を達成するため
に、ブラシレスDCモータと、このブラシレスDCモー
タの複数の固定子巻線に接続されそれぞれ所定の方向と
順序で順次通電するための複数のスイッチング素子と、
前記固定子巻線の誘起電圧により回転子の磁極位置を検
出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信号に
基づき回転子を一定方向に回転させるために必要な信号
とデューティを出力するスイッチング素子オン・オフ信
号発生手段と、前記スイッチング素子オン・オフ信号発
生手段により出力されるデューティに基づきパルス幅を
変調するパルス幅変調手段と、前記スイッチング素子オ
ン・オフ信号発生手段から出力される信号と前記パルス
幅変調手段から出力される信号を合成して前記複数のス
イッチング素子を駆動するドライブ手段より構成され、
前記ブラシレスDCモータの起動待機時に、前記位置検
出手段の信号の変化から次の変化までの時間間隔を測定
する信号変化時間間隔測定手段と、前記位置検出手段に
より出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段に
より出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時
の回転の有無を判断し、あらかじめ定められた励磁時間
を回転数に応じた最適な励磁時間に補正し、補正された
励磁時間とあらかじめ定められたデューティを出力する
起動判断手段を備えたものであり、起動待機時に風力等
によりブラシレスDCモータが回転していることを判断
し、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関
係によって生じる反発力が収まる時間を励磁時間に補正
して、所定位置に回転子の磁極を静止させて位置決めを
行うことにより、回転状態に応じた最適な励磁時間が得
られ、確実な位置決めをすることができ、起動安定性を
向上するという作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to achieve the above object, the present invention provides a brushless DC motor and a plurality of stator windings connected to a plurality of stator windings of the brushless DC motor for sequentially energizing in a predetermined direction and order, respectively. A switching element,
Position detecting means for detecting a magnetic pole position of the rotor based on an induced voltage of the stator winding; and switching for outputting a signal and a duty necessary for rotating the rotor in a fixed direction based on an output signal of the position detecting means. Element on / off signal generation means, pulse width modulation means for modulating a pulse width based on the duty outputted by the switching element on / off signal generation means, and a signal output from the switching element on / off signal generation means And drive means for driving the plurality of switching elements by combining signals output from the pulse width modulation means,
A signal change time interval measuring means for measuring a time interval from a change of a signal of the position detecting means to a next change during standby of the brushless DC motor, a signal output by the position detecting means and the signal change time; The presence or absence of rotation during standby for start-up is determined based on the signal change time interval output by the interval measuring means, and a predetermined excitation time is corrected to an optimal excitation time according to the number of rotations, and the corrected excitation time is corrected. And a start-judgment means for outputting a predetermined duty to judge that the brushless DC motor is rotating due to wind or the like during start-up standby, and determine the magnetic poles of the stator and the permanent magnet of the rotor. By correcting the time during which the repulsive force generated due to the positional relationship with the excitation falls within the excitation time, and positioning the magnetic pole of the rotor at a predetermined position while stationary. Rolling optimal excitation time in accordance with the state can be obtained, it is possible to secure positioning, has the effect of improving the startup stability.
【0019】また、前記複数のスイッチング素子の特定
の素子の出力端子に接続された抵抗の両端電圧を検出し
基準電圧と比較するコンパレータで構成され、位置決め
時の固定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下になっ
たことを検出する電流検出手段と、前記ブラシレスDC
モータの通電開始時に、前記電流検出手段により出力さ
れる信号に基づいて前記固定子巻線に流れる電流が一定
値以下に収まるまでの間、あらかじめ定められたデュー
ティを出力させる起動判断手段を備えたものであり、ブ
ラシレスDCモータの通電開始時に、固定子の磁極と回
転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる吸引
力と反発力による回転子の回転により発生する固定子巻
線に流れる電流の脈動が一定値以下に収まるまでの間、
位置決め動作を続けることにより、所定位置に回転子が
静止していることを判断することができ、モータのばら
つきや風の変化および負荷が変化しても、固定子巻線に
流れる電流が一定値に収まれば低周波同期起動動作に移
行できるので、調整をすることなく、確実な起動ができ
るという作用を有する。
In addition, a pulsation of current flowing through the stator winding at the time of positioning is constituted by a comparator which detects a voltage between both ends of a resistor connected to an output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and compares the voltage with a reference voltage. Current detection means for detecting that the voltage has become equal to or less than a predetermined value;
At the start of energization of the motor, there is provided a start determination unit that outputs a predetermined duty based on a signal output from the current detection unit until the current flowing through the stator winding falls below a certain value. And a current flowing through a stator winding generated by rotation of the rotor due to attraction and repulsion generated by a positional relationship between a magnetic pole of the stator and a magnetic pole of the permanent magnet of the rotor at the start of energization of the brushless DC motor. Until the pulsation falls below a certain value,
By continuing the positioning operation, it is possible to determine that the rotor is stationary at a predetermined position, and the current flowing through the stator winding remains constant even if the motor varies, the wind changes, and the load changes. If the value falls within the range, the operation can be shifted to the low-frequency synchronous starting operation, so that the operation can be surely started without adjustment.
【0020】また、前記起動判断手段は、前記位置検出
手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定
手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動
待機時の回転の有無を判断すると共に、前記位置検出手
段の信号変化から回転子を所定位置に静止させる磁極位
置までの移動時間を推定し、推定された時間経過後にあ
らかじめ定められた励磁時間とデューティを出力させる
手段を備えたものであり、ブラシレスDCモータの起動
待機時の回転状態に応じて、前記ブラシレスDCモータ
の回転子の磁極位置を推定し、あらかじめ定められた励
磁時間とデューティおよび通電パターンを、推定された
磁極位置に基づいて出力するため、位置決め時の固定子
の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって
発生する反発力による回転子の回転を小さく抑えること
により、短い時間で回転子を所定位置に静止させると共
に、固定子巻線に流れる電流の脈動を抑え、回転子の磁
石を減磁させることなく確実な位置決めをすることがで
き、すばやい起動性能が得られ、起動安定性を向上する
という作用を有する。
Further, the start determining means determines whether or not there is rotation during standby for starting based on the signal output from the position detecting means and the signal change time interval output from the signal change time interval measuring means. Means for estimating a movement time to a magnetic pole position for stopping the rotor at a predetermined position from a signal change of the position detection means, and outputting a predetermined excitation time and duty after the estimated time has elapsed. Yes, according to the rotation state of the brushless DC motor during standby for start-up, the magnetic pole position of the rotor of the brushless DC motor is estimated, and a predetermined excitation time, duty, and energization pattern are determined based on the estimated magnetic pole position. Output, the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor during positioning. By keeping the rotation of the rotor small, the rotor can be stopped at a predetermined position in a short time, the pulsation of the current flowing through the stator winding can be suppressed, and reliable positioning can be performed without demagnetizing the magnet of the rotor. This has the effect of achieving quick start-up performance and improving start-up stability.
【0021】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0022】[0022]
【実施例】図1、図10に示すように、1は天井埋め込
み型等の換気扇1aに搭載されるブラシレスDCモータ
で、固定子巻線U,V,Wと回転子(永久磁石)より成
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIGS. 1 and 10, reference numeral 1 denotes a brushless DC motor mounted on a ventilation fan 1a such as a ceiling-mounted type, which comprises stator windings U, V, W and a rotor (permanent magnet). .
【0023】Qu−,Qu+,Qv−,Qv+,Qw
−,Qw+はスイッチング素子8で、上記固定子巻線
U,V,Wに所定のタイミングで順次通電を行う。
Qu-, Qu +, Qv-, Qv +, Qw
− And Qw + are switching elements 8 for sequentially energizing the stator windings U, V and W at a predetermined timing.
【0024】位置検出手段2は、固定子巻線の誘起電圧
により、回転子の磁極位置を検出し、位置検出信号(H
u,Hv,Hw)を出力する。
The position detecting means 2 detects the position of the magnetic pole of the rotor based on the induced voltage of the stator winding and outputs a position detection signal (H
u, Hv, Hw).
【0025】スイッチング素子オン・オフ信号発生手段
5は、前記位置検出信号の状態に基づき回転子を一定方
向に回転させるために必要な信号(u−,u+,v−,
v+,w−,w+)と、デューティを出力する。
The switching element on / off signal generating means 5 generates signals (u-, u +, v-, and-) necessary for rotating the rotor in a fixed direction based on the state of the position detection signal.
v +, w-, w +) and the duty.
【0026】パルス幅変調手段6は、前記スイッチング
素子オン・オフ信号発生手段5より出力されるデューテ
ィに基づきパルス幅を変調する。
The pulse width modulation means 6 modulates the pulse width based on the duty output from the switching element on / off signal generation means 5.
【0027】3は信号変化時間間隔測定手段、4は起動
判断手段を備え、前記信号変化時間間隔測定手段3、起
動判断手段4、スイッチング素子のオン・オフ信号発生
手段5およびパルス幅変調手段6はマイクロコンピュー
タ9に内蔵され、ドライブ手段7はマイクロコンピュー
タ9からの信号を受けて前記スイッチング素子8のQu
−,Qu+,Qv−,Qv+,Qw−,Qw+のベース
に電流を供給するように構成される。
Reference numeral 3 denotes a signal change time interval measuring means, and reference numeral 4 denotes an activation judging means. The signal change time interval measuring means 3, activation judging means 4, on / off signal generating means 5 for switching elements, and pulse width modulation means 6. Is built in the microcomputer 9 and the drive means 7 receives a signal from the microcomputer 9 and
-, Qu +, Qv-, Qv +, Qw-, and Qw + to supply current to the bases.
【0028】(実施例1)上記構成において図2、図3
に基づきその動作を説明する。
(Embodiment 1) In the above configuration, FIGS.
The operation will be described based on FIG.
【0029】図2において、位置検出手段2の位置検出
信号出力(Hu,Hv,Hw)の組合せが、ある組合せ
たとえば(L,H,L)から再び(L,H,L)となっ
た時が電気角で360度であり、ある組合せから次の組
合せたとえば(H,H,L)から(H,L,L)となっ
た時が電気角で60度である。
In FIG. 2, when the combination of the position detection signal outputs (Hu, Hv, Hw) of the position detection means 2 changes from a certain combination, for example, (L, H, L) to (L, H, L) again. Is an electrical angle of 360 degrees, and when a certain combination changes to the next combination, for example, from (H, H, L) to (H, L, L), the electrical angle is 60 degrees.
【0030】信号変化時間間隔測定手段3は、前記位置
検出信号の変化から次の変化までの信号変化時間間隔T
1n、すなわちブラシレスDCモータが電気角で60度
回転するのに要する時間を測定する。
The signal change time interval measuring means 3 calculates a signal change time interval T from the change of the position detection signal to the next change.
1n, ie, the time required for the brushless DC motor to rotate 60 degrees in electrical angle is measured.
【0031】起動判断手段4は、前記位置検出信号と前
記信号変化時間間隔T1nに基づき、起動待機時の回転
子の有無を判断する。回転していれば、図4に示すよう
に、前記信号変化時間間隔T1nに基づいて補正励磁時
間t1nを決定し、あらかじめ定められた励磁時間t0
を補正し、励磁時間T0を次式より求める。
The start-judgment means 4 judges the presence or absence of a rotor during standby for start-up based on the position detection signal and the signal change time interval T1n. If it is rotating, as shown in FIG. 4, a corrected excitation time t1n is determined based on the signal change time interval T1n, and a predetermined excitation time t0 is determined.
And the excitation time T0 is obtained from the following equation.
【0032】[0032]
【数1】 (Equation 1)
【0033】起動時に、求められた前記励磁時間T0の
間固定子の特定相にあらかじめ定められた印加電圧V0
をかけ、たとえば複数のスイッチング素子8のオン、オ
フの状態であるu−,u+,v−,v+,w−,w+の
H,Lの状態(H,L,L,H,L,H)(以下左記の
ように表記)を出力する。固定子は励磁され固有の極性
となり、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位
置関係により吸引力と反発力が発生し、回転子は回転し
ながら所定の位置に移動して静止し、位置決めされる。
位置決めされた後すなわち励磁時間T0経過後に、
(H,L,L,L,L,H)を出力し、あらかじめ定め
られた励磁時間Tn間、印加電圧Vnをかける。その後
所定の方向と順序で順次通電を切替え、回転子の速度を
上昇させて、起動を行う。
At the time of startup, a predetermined applied voltage V0 is applied to a specific phase of the stator during the excitation time T0.
And the H and L states (H, L, L, H, L, H) of u-, u +, v-, v +, w-, and w +, which are the on and off states of the plurality of switching elements 8, for example. (Hereinafter described as shown on the left). The stator is excited and becomes a unique polarity.Attraction and repulsion are generated due to the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the permanent magnets of the rotor, and the rotor moves to a predetermined position while rotating and stops. And is positioned.
After positioning, that is, after the lapse of the excitation time T0,
(H, L, L, L, L, H) is output, and the applied voltage Vn is applied for a predetermined excitation time Tn. Thereafter, the energization is sequentially switched in a predetermined direction and order, the speed of the rotor is increased, and the rotor is started.
【0034】なお、実施例1では、励磁時間補正値を二
次曲線近似としたが、負荷に応じて補正値を設定すれば
よい。また、信号変化時間間隔T1nに対する補正値を
細かくすればより起動安定性が向上することは言うまで
もない。
In the first embodiment, the excitation time correction value is a quadratic curve approximation. However, the correction value may be set according to the load. Needless to say, if the correction value for the signal change time interval T1n is made finer, the starting stability is further improved.
【0035】(実施例2)上記構成において図3、図5
および図6に基づきその動作を説明する。なお、実施例
1と同一部分には同一符号を付加し、その詳細は省略す
る。
(Embodiment 2) In the above configuration, FIGS.
The operation will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the details are omitted.
【0036】電流検出手段10は、複数のスイッチング
素子8のある特定の素子たとえばQu−素子に接続され
た抵抗の両端の電圧を検出し、基準電圧と比較するコン
パレータで構成される。起動時に、固定子の特定相にあ
らかじめ定められた印加電圧V0をかけ、たとえば複数
のスイッチング素子8のオン、オフの状態であるu−,
u+,v−,v+,w−,w+のH,Lの状態(H,
L,L,H,L,H)(以下左記のように表記)を出力
し位置決めをすると、固定子は励磁され固有の極性とな
り、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関
係によって生じる吸引力と反発力による回転子の回転に
より発生する固定子巻線に流れる電流の脈動を前記抵抗
の両端電圧の変化より検出し、前記基準電圧すなわちV
rと比較する。前記コンパレータの出力は前記抵抗の両
端電圧が基準電圧より高い場合は前記固定子巻線に流れ
る電流の脈動がある一定値以下ではないとしてHを出力
し基準電圧より低い場合はある一定値以下であるとして
Lを出力する。すなわち前記固定子巻線に流れる電流の
脈動が収まれば前記コンパレータはLを出力し続ける。
The current detecting means 10 comprises a comparator which detects a voltage across a resistor connected to a specific element of the plurality of switching elements 8, for example, a Qu- element, and compares the voltage with a reference voltage. At start-up, a predetermined applied voltage V0 is applied to a specific phase of the stator, and for example, u-,
The states of H and L of u +, v−, v +, w−, w + (H,
When the positioning is performed by outputting (L, L, H, L, H) (hereinafter described as left), the stator is excited to have a unique polarity, and the position between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor is changed. The pulsation of the current flowing through the stator winding, which is generated by the rotation of the rotor due to the attraction and repulsion generated by the relationship, is detected from the change in the voltage across the resistor, and the reference voltage, V
Compare with r. The output of the comparator outputs H assuming that the pulsation of the current flowing through the stator winding is not below a certain value when the voltage between both ends of the resistor is higher than a reference voltage, and below a certain value when it is lower than the reference voltage. As a result, L is output. That is, when the pulsation of the current flowing through the stator winding stops, the comparator keeps outputting L.
【0037】起動判断手段4は、前記コンパレータの出
力がある一定時間すなわちTr間Lの出力が続けば前記
固定子巻線に流れる電流の脈動がある一定値以下になっ
たと判断し、(H,L,L,L,L,H)を出力し、あ
らかじめ定められた励磁時間Tn間、あらかじめ定めら
れた印加電圧Vnをかける。その後所定の方向と順序で
順次通電を切替え、回転子の速度を上昇させて、起動を
行う。
The start determining means 4 determines that the pulsation of the current flowing through the stator winding has become equal to or less than a certain value if the output of the comparator continues for a certain period of time, that is, the output of L during Tr continues. L, L, L, L, H), and applies a predetermined applied voltage Vn for a predetermined excitation time Tn. Thereafter, the energization is sequentially switched in a predetermined direction and order, the speed of the rotor is increased, and the rotor is started.
【0038】なお、実施例2では、Qu−素子に接続さ
れた抵抗の両端の電圧により検出を行ったが、他の素子
を用いてもよい。
In the second embodiment, the detection is performed based on the voltage between both ends of the resistor connected to the Qu- element. However, another element may be used.
【0039】(実施例3)上記構成において図7および
図8に基づきその動作を説明する。なお、実施例1と同
一部分には同一符号を付加し、その詳細は省略する。
(Embodiment 3) The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the details are omitted.
【0040】起動判断手段4は、前記位置検出信号と前
記信号変化時間間隔T1nに基づき、起動待機時の回転
子の有無を判断する。回転していれば、たとえば位置検
出信号出力(Hu,Hv,Hw)の組合せが、ある組合
せたとえば(L,H,L)から次の組合せたとえば
(H,H,L)に信号出力が変化するのに要する時間す
なわち信号変化時間間隔T1nに基づいて位置検出信号
出力(H,H,L)における回転子の磁極位置から回転
子を静止させる磁極位置までの回転子の移動時間すなわ
ち励磁開始時間t2nを決定すると共に位置検出信号出
力(L,H,L)における回転子の磁極位置から固定子
に発生させる磁界を決定する。すなわち固定子巻線に通
電を行うスイッチング素子8のオン、オフの状態である
u−,u+,v−,v+,w−,w+のH,Lの状態
(H,L,L,H,L,H)(以下左記のように表記)
を決定する。
The start judging means 4 judges the presence or absence of the rotor at the time of start standby based on the position detection signal and the signal change time interval T1n. If the motor rotates, the combination of the position detection signal outputs (Hu, Hv, Hw) changes from a certain combination, for example, (L, H, L) to a next combination, for example, (H, H, L). , I.e., the time required for the rotor to move from the magnetic pole position of the rotor to the magnetic pole position at which the rotor stops at the position detection signal output (H, H, L) based on the signal change time interval T1n, that is, the excitation start time t2n. And the magnetic field generated on the stator from the position of the rotor magnetic pole in the position detection signal output (L, H, L). That is, the H and L states (H, L, L, H, and L) of u−, u +, v−, v +, w−, and w +, which are the on and off states of the switching element 8 that energizes the stator winding. , H) (hereinafter described as shown on the left)
To determine.
【0041】位置検出信号出力の組合せが(L,H,
L)から(H,H,L)に信号出力が変化してから励磁
開始時間t2n経過後、あらかじめ定められた励磁時間
T0間あらかじめ定められた印加電圧V0をかけると共
に(H,L,L,H,L,H)を出力する。
The combination of the position detection signal outputs is (L, H,
After the excitation start time t2n elapses after the signal output changes from (L) to (H, H, L), a predetermined applied voltage V0 is applied for a predetermined excitation time T0 and (H, L, L, H, L, H).
【0042】固定子は励磁され固有の極性となり、固定
子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係が所定
の静止位置の近傍であり反発力は抑えられ吸引力が発生
し、回転子は所定の位置まで移動して静止し、位置決め
される。位置決めされた後すなわち励磁時間T0経過後
に、(H,L,L,L,L,H)を出力し、あらかじめ
定められた励磁時間Tn間、印加電圧Vnをかける。そ
の後所定の方向と順序で順次通電を切替え、回転子の速
度を上昇させて、起動を行う。
The stator is excited to have a unique polarity, and the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor is near a predetermined stationary position, the repulsive force is suppressed, and an attractive force is generated. The child moves to a predetermined position, stops, and is positioned. (H, L, L, L, L, H) is output after the positioning, that is, after the excitation time T0 has elapsed, and the applied voltage Vn is applied for a predetermined excitation time Tn. Thereafter, the energization is sequentially switched in a predetermined direction and order, the speed of the rotor is increased, and the rotor is started.
【0043】なお、実施例3では、励磁開始時間t2n
は、位置検出手段より出力される位置検出信号から、反
発力が小さく抑えられる磁極位置すなわち回転子が静止
する磁極位置に至るまでの移動時間であり、モータの極
数や位置検出手段と固定子巻線との位置関係に応じて設
定すればよい。また、信号変化時間間隔T1nに対する
励磁開始時間を細かくすればより起動安定性が向上する
ことは言うまでもない。
In the third embodiment, the excitation start time t2n
Is the movement time from the position detection signal output from the position detection means to the magnetic pole position at which the repulsive force is suppressed to a small value, that is, the magnetic pole position at which the rotor stops, and the number of motor poles and the position detection means and the stator. What is necessary is just to set according to the positional relationship with a winding. Needless to say, if the excitation start time with respect to the signal change time interval T1n is reduced, the startup stability is further improved.
【0044】なお、本実施例1乃至実施例3ではブラシ
レスDCモータの駆動装置について述べたが、同様のブ
ラシレスDCモータの駆動装置を用いた換気扇、レンジ
フード、空気調和機等の電気機器にも、本発明の適用が
可能である。
In the first to third embodiments, the drive device of the brushless DC motor has been described. However, electric devices such as a ventilation fan, a range hood, and an air conditioner using the same drive device of the brushless DC motor are also described. The present invention can be applied.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、ブラ
シレスDCモータの起動待機時に、前記位置検出手段の
信号の変化から次の変化までの時間間隔を測定する信号
変化時間間隔測定手段と、前記位置検出手段により出力
される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により出力
される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回転の
有無を判断し、あらかじめ定められた励磁時間を回転数
に応じた最適な励磁時間に補正し、補正された励磁時間
とあらかじめ定められたデューティを出力する起動判断
手段を備えているため、起動待機時に風力等によりブラ
シレスDCモータが回転していることを判断し、固定子
の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって
生じる反発力が収まる時間を励磁時間に補正して、所定
位置に回転子の磁極を静止させて位置決めを行うことに
より、回転状態に応じた最適な励磁時間が得られ、確実
な位置決めをすることができ、起動安定性を向上するブ
ラシレスDCモータの駆動装置を提供できる。
As is apparent from the above embodiments, the signal change time interval measuring means for measuring the time interval from the change of the signal of the position detecting means to the next change during the standby of the brushless DC motor, The presence or absence of rotation during standby for startup is determined based on the signal output by the position detection means and the signal change time interval output by the signal change time interval measurement means, and a predetermined excitation time is determined according to the number of rotations. Since the start-up determining means for correcting the excitation time to the optimum excitation time and outputting the corrected excitation time and a predetermined duty is provided, it is determined that the brushless DC motor is rotating due to wind or the like during standby for startup. The time during which the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the permanent magnets of the rotor ceases is corrected to the excitation time, and the rotor magnetic The by performing positioning by stationary, obtained optimum excitation time in accordance with the rotating state, it is possible to secure positioning can provide a drive device for a brushless DC motor which improves the startup stability.
【0046】また、前記複数のスイッチング素子の特定
の素子の出力端子に接続された抵抗の両端電圧を検出し
基準電圧と比較するコンパレータで構成され、位置決め
時の固定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下になっ
たことを検出する電流検出手段と、前記ブラシレスDC
モータの通電開始時に、前記電流検出手段により出力さ
れる信号に基づいて前記固定子巻線に流れる電流が一定
値以下に収まるまでの間、あらかじめ定められたデュー
ティを出力させる起動判断手段を備えているため、ブラ
シレスDCモータの通電開始時に、固定子の磁極と回転
子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる吸引力
と反発力による回転子の回転により発生する固定子巻線
に流れる電流の脈動がある一定値以下に収まるまでの
間、位置決め動作を続けることにより、所定位置に回転
子が静止していることを判断することができ、モータの
ばらつきや風の変化および負荷が変化しても、固定子巻
線に流れる電流が一定値に収まれば低周波同期起動動作
に移行できるので、調整をすることなく、確実な起動が
できるブラシレスDCモータの駆動装置を提供できる。
Further, a pulsation of a current flowing through the stator winding at the time of positioning is constituted by a comparator which detects a voltage across a resistor connected to an output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and compares the voltage with a reference voltage. Current detection means for detecting that the voltage has become equal to or less than a predetermined value;
At the start of energization of the motor, start determination means for outputting a predetermined duty until the current flowing through the stator winding falls below a predetermined value based on a signal output by the current detection means is provided. Therefore, at the start of energization of the brushless DC motor, the current flowing through the stator winding generated by the rotation of the rotor due to the attraction and repulsion generated by the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the permanent magnets of the rotor. By continuing the positioning operation until the pulsation falls below a certain value, it can be determined that the rotor is stationary at a predetermined position, and the variation in the motor, the change in wind and the load change. Also, if the current flowing through the stator winding falls within a certain value, the operation can shift to the low-frequency synchronous start-up operation. Possible to provide a driving device of a motor.
【0047】また、前記起動判断手段は、前記位置検出
手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定
手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動
待機時の回転の有無を判断すると共に、前記位置検出手
段の信号変化から回転子を所定位置に静止させる磁極位
置までの移動時間を推定し、推定された時間経過後にあ
らかじめ定められた励磁時間とデューティを出力させる
手段を備えているため、ブラシレスDCモータの起動待
機時の回転状態に応じて、前記ブラシレスDCモータの
回転子の磁極位置を推定し、あらかじめ定められた励磁
時間とデューティおよび通電パターンを、推定された磁
極位置に基づいて出力するため、位置決め時の固定子の
磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって発
生する反発力による回転子の回転を小さく抑えることに
より、短い時間で回転子を所定位置に静止させると共
に、固定子巻線に流れる電流の脈動を抑え、回転子の磁
石を減磁させることなく確実な位置決めをすることがで
き、すばやい起動性能が得られ、起動安定性を向上する
ブラシレスDCモータの駆動装置を提供できる。
In addition, the start-up judging means judges the presence or absence of rotation during standby for starting based on the signal output by the position detecting means and the signal change time interval output by the signal change time interval measuring means. Means for estimating a movement time to a magnetic pole position for stopping the rotor at a predetermined position from a signal change of the position detection means, and outputting a predetermined excitation time and a duty after the estimated time has elapsed. In accordance with the rotation state of the brushless DC motor during standby for start-up, the magnetic pole position of the rotor of the brushless DC motor is estimated, and a predetermined excitation time, duty, and energizing pattern are determined based on the estimated magnetic pole position. Output, the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor during positioning. By keeping the rotation of the rotor small, the rotor can be stopped at a predetermined position in a short time, the pulsation of the current flowing through the stator winding can be suppressed, and reliable positioning can be performed without demagnetizing the magnet of the rotor. Thus, it is possible to provide a drive device for a brushless DC motor, which can achieve quick start-up performance and improve start-up stability.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明のブラシレスDCモータの駆動装置の回
路構成図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a drive device for a brushless DC motor according to the present invention.
【図2】起動待機時のタイミングチャートFIG. 2 is a timing chart at the time of starting standby.
【図3】位置決め起動タイミングチャートFIG. 3 is a timing chart for positioning start-up.
【図4】補正励磁時間と信号変化時間間隔と関係図FIG. 4 is a relationship diagram between a correction excitation time and a signal change time interval.
【図5】実施例2におけるブラシレスDCモータの駆動
装置の回路構成図
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a brushless DC motor driving device according to a second embodiment.
【図6】抵抗の両端電圧と時間の関係図FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the voltage across the resistor and time.
【図7】実施例3における位置決め起動タイミングチャ
ート
FIG. 7 is a timing chart of a positioning start-up in the third embodiment.
【図8】励磁開始時間と信号変化時間間隔の関係図FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an excitation start time and a signal change time interval.
【図9】従来のブラシレスDCモータの駆動装置の回路
構成図
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a conventional brushless DC motor driving device.
【図10】本発明のブラシレスDCモータの駆動装置を
用いた換気扇の設置時の状態を示す概略図
FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which a ventilation fan using the brushless DC motor drive device of the present invention is installed.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 ブラシレスDCモータ 2 位置検出手段 3 信号変化時間間隔測定手段 4 起動判断手段 5 スイッチング素子オン・オフ信号発生手段 6 パルス幅変調手段 7 ドライブ手段 8 スイッチング素子 9 マイクロコンピュータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless DC motor 2 Position detecting means 3 Signal change time interval measuring means 4 Startup judging means 5 Switching element on / off signal generating means 6 Pulse width modulation means 7 Drive means 8 Switching element 9 Microcomputer

Claims (5)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】ブラシレスDCモータと、このブラシレス
    DCモータの複数の固定子巻線に接続されそれぞれ所定
    の方向と順序で順次通電するための複数のスイッチング
    素子と、前記固定子巻線の誘起電圧により回転子の磁極
    位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出
    力信号に基づき回転子を一定方向に回転させるために必
    要な信号とデューティを出力するスイッチング素子オン
    ・オフ信号発生手段と、前記スイッチング素子オン・オ
    フ信号発生手段により出力されるデューティに基づきパ
    ルス幅を変調するパルス幅変調手段と、前記スイッチン
    グ素子オン・オフ信号発生手段から出力される信号と前
    記パルス幅変調手段から出力される信号を合成して前記
    複数のスイッチング素子を駆動するドライブ手段より構
    成され、前記ブラシレスDCモータの起動待機時に、前
    記位置検出手段の信号の変化から次の変化までの時間間
    隔を測定する信号変化時間間隔測定手段と、前記位置検
    出手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測
    定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起
    動待機時の回転の有無を判断し、あらかじめ定められた
    励磁時間を回転状態に応じた最適な励磁時間に補正し、
    補正された励磁時間とあらかじめ定められたデューティ
    を出力させる起動判断手段を備え、前記ブラシレスDC
    モータの回転子を所定位置に静止させ、位置決め起動す
    ることを特徴とするブラシレスDCモータの駆動装置。
    1. A brushless DC motor, a plurality of switching elements connected to a plurality of stator windings of the brushless DC motor for sequentially energizing in a predetermined direction and order, respectively, and an induced voltage of the stator winding. Position detecting means for detecting a magnetic pole position of the rotor, and a switching element on / off signal generating means for outputting a signal and a duty necessary for rotating the rotor in a fixed direction based on an output signal of the position detecting means. A pulse width modulator for modulating a pulse width based on a duty outputted by the switching element on / off signal generator, a signal output from the switching element on / off signal generator, and an output from the pulse width modulator. Drive means for driving the plurality of switching elements by combining signals obtained by A signal change time interval measuring means for measuring a time interval from a change of the signal of the position detecting means to the next change during standby of the DC motor, and a signal output by the position detecting means and the signal change time interval. Based on the signal change time interval output by the measuring means, determine the presence or absence of rotation during standby for startup, and correct a predetermined excitation time to an optimal excitation time according to the rotation state,
    A start-up determining means for outputting a corrected excitation time and a predetermined duty;
    A driving device for a brushless DC motor, wherein a motor rotor is stopped at a predetermined position and positioning is started.
  2. 【請求項2】前記複数のスイッチング素子の特定の素子
    の出力端子に接続された抵抗の両端電圧を検出し基準電
    圧と比較するコンパレータで構成され、位置決め時の固
    定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下になったこと
    を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスDCモータ
    の通電開始時に、前記電流検出手段により出力される信
    号に基づいて前記固定子巻線に流れる電流の脈動が一定
    値以下に収まるまでの間、あらかじめ定められたデュー
    ティを出力させる起動判断手段を備えることを特徴とす
    る請求項1記載のブラシレスDCモータの駆動装置。
    2. A pulsation of a current flowing through a stator winding at the time of positioning, comprising a comparator which detects a voltage between both ends of a resistor connected to an output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and compares the voltage with a reference voltage. And a pulsating current flowing through the stator winding based on a signal output by the current detecting means when the brushless DC motor is energized. 2. The brushless DC motor driving device according to claim 1, further comprising a start-up determination unit that outputs a predetermined duty until the duty falls within the range below.
  3. 【請求項3】起動判断手段は、前記位置検出信号により
    出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により
    出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回
    転の有無を判断すると共に、前記位置検出手段の信号変
    化から回転子を所定位置に静止させる磁極位置までの移
    動時間を推定し、推定された時間経過後にあらかじめ定
    められた励磁時間とデューティを出力させる手段を備
    え、スイッチング素子オン・オフ信号発生手段は、前記
    位置検出手段の信号変化に応じて回転子を所定位置に静
    止させる最適な通電パターンを決定する手段を備えるこ
    とを特徴とする請求項1記載のブラシレスDCモータの
    駆動装置。
    3. A start judging means judges the presence or absence of rotation during standby for start based on a signal output by the position detection signal and a signal change time interval output by the signal change time interval measuring means. A switching means for estimating a movement time from a signal change of the position detection means to a magnetic pole position for stopping the rotor at a predetermined position and outputting a predetermined excitation time and duty after the estimated time elapses; The drive of the brushless DC motor according to claim 1, wherein the off signal generating means includes means for determining an optimal energization pattern for stopping the rotor at a predetermined position according to a signal change of the position detecting means. apparatus.
  4. 【請求項4】請求項1乃至請求項3の何れかに記載のブ
    ラシレスDCモータの駆動装置を用いた電気機器。
    4. An electric device using the brushless DC motor drive device according to claim 1.
  5. 【請求項5】請求項4記載の電気機器は、換気扇、レン
    ジフード、空気調和機の何れかであることを特徴とする
    電気機器。
    5. The electric device according to claim 4, wherein the electric device is one of a ventilation fan, a range hood, and an air conditioner.
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