JP2000217380A - 高速モ―タのセンサリス速度制御方法 - Google Patents
高速モ―タのセンサリス速度制御方法Info
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- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速での安定されたモータ制御とセンサリス
モード切換が可能な高速モータのセンサリス速度制御方
法を提供する。 【解決手段】 逆起電力を利用した高速モータのセンサ
リス制御方法において、高速モータを加速モードでモー
ド切換RPMまで加速させた後に前記高速モータの逆起電
力信号から発生される方形波の正デューティを50%に調
整する第1のデューティ調整段階と、電圧を調整して理
想的な電流波形が作られる際の方形波エッジと同期信号
のパルス差を測定してセンサリスモード切換条件を設定
する切換条件設定段階と、該切換条件設定段階で測定さ
れたパルス差を利用して前記高速モータを加速モードで
センサリスモードに切換えて高速までRPMを上昇させた
後に方形波の正デューティを50%に調整する第2のデュー
ティ調整段階とからなる。
モード切換が可能な高速モータのセンサリス速度制御方
法を提供する。 【解決手段】 逆起電力を利用した高速モータのセンサ
リス制御方法において、高速モータを加速モードでモー
ド切換RPMまで加速させた後に前記高速モータの逆起電
力信号から発生される方形波の正デューティを50%に調
整する第1のデューティ調整段階と、電圧を調整して理
想的な電流波形が作られる際の方形波エッジと同期信号
のパルス差を測定してセンサリスモード切換条件を設定
する切換条件設定段階と、該切換条件設定段階で測定さ
れたパルス差を利用して前記高速モータを加速モードで
センサリスモードに切換えて高速までRPMを上昇させた
後に方形波の正デューティを50%に調整する第2のデュー
ティ調整段階とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高速用(4万rpm
以上)ブラシリス直流モータ(以下、高速モータという)
のセンサリス制御に係り、より詳しくは、逆起電力信号
から発生される方形波信号のデューティを回転速度とは
かかわりなしに一定になるように調整して高速における
安定されたモータの制御とセンサリスモード切換え可能
な高速モータのセンサリス速度制御方法に関するもので
ある。
以上)ブラシリス直流モータ(以下、高速モータという)
のセンサリス制御に係り、より詳しくは、逆起電力信号
から発生される方形波信号のデューティを回転速度とは
かかわりなしに一定になるように調整して高速における
安定されたモータの制御とセンサリスモード切換え可能
な高速モータのセンサリス速度制御方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、インバータ方式による高速モー
タの速度制御装置は、図1に示すように、可変抵抗など
により所望の速度を指令する速度命令部(10)と、高速モ
ータ(100)の逆起電力を利用して前記高速モータ(100)の
現在回転速度を測定する速度測定部(20)と、前記速度命
令部(10)により指令された設定速度から該速度測定部(2
0)により測定された現在速度を減算した速度エラー(e)
を入力として前記高速モータ(100)の速度制御を行うPI
制御機(30)と、前記PI制御機(30)の出力と高速モータ(1
00)の逆起電力から検出された回転子位置情報を入力と
して前記高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデュー
ティおよび相を制御する同期およびPWM制御部(40)と、
前記同期およびPWM制御部(40)の出力により高速モータ
(100)を駆動するインバータ駆動部(50)と、該インバー
タ駆動部(50)から出力される駆動信号に伴って複数のパ
ワートランジスタを交互にターンオンあるいはターンオ
フ動作させて後述するコンバータ部から出力されるDC電
源を3相AC電源に変換させるインバータ部(60)と、前記
高速モータ(100)の逆起電力を感知して回転速度および
回転子位置を検出するよう信号を整形せしめる逆起電力
感知部(70)と、電源入力端(81)から入力されるAC入力電
源をDC電源に変換するコンバータ部(80)とから構成され
ている。
タの速度制御装置は、図1に示すように、可変抵抗など
により所望の速度を指令する速度命令部(10)と、高速モ
ータ(100)の逆起電力を利用して前記高速モータ(100)の
現在回転速度を測定する速度測定部(20)と、前記速度命
令部(10)により指令された設定速度から該速度測定部(2
0)により測定された現在速度を減算した速度エラー(e)
を入力として前記高速モータ(100)の速度制御を行うPI
制御機(30)と、前記PI制御機(30)の出力と高速モータ(1
00)の逆起電力から検出された回転子位置情報を入力と
して前記高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデュー
ティおよび相を制御する同期およびPWM制御部(40)と、
前記同期およびPWM制御部(40)の出力により高速モータ
(100)を駆動するインバータ駆動部(50)と、該インバー
タ駆動部(50)から出力される駆動信号に伴って複数のパ
ワートランジスタを交互にターンオンあるいはターンオ
フ動作させて後述するコンバータ部から出力されるDC電
源を3相AC電源に変換させるインバータ部(60)と、前記
高速モータ(100)の逆起電力を感知して回転速度および
回転子位置を検出するよう信号を整形せしめる逆起電力
感知部(70)と、電源入力端(81)から入力されるAC入力電
源をDC電源に変換するコンバータ部(80)とから構成され
ている。
【０００３】前記逆起電力感知部(70)は図2に示すよう
に、前記高速モータ(100)の逆起電力信号(a、b、c)を感
知して所定の大きさに縮小する電圧分配器(71)と、該電
圧分配器(71)により縮小された逆起電力信号から90゜の
位相遅延をもつ三角波を生成する積分器(73)と、該積分
器(73)の出力と逆起電力の中性電圧を比較して方形波を
生成する比較器(75)と、該比較器(75)の方形波信号をDC
グラウンド基準に変換させるアイソレーション(77)とか
ら構成されており、前記積分器(73)は図3に示すよう
に、内部回路に可変抵抗(VR)を付着して方形波のデュー
ティを調整するようになる。
に、前記高速モータ(100)の逆起電力信号(a、b、c)を感
知して所定の大きさに縮小する電圧分配器(71)と、該電
圧分配器(71)により縮小された逆起電力信号から90゜の
位相遅延をもつ三角波を生成する積分器(73)と、該積分
器(73)の出力と逆起電力の中性電圧を比較して方形波を
生成する比較器(75)と、該比較器(75)の方形波信号をDC
グラウンド基準に変換させるアイソレーション(77)とか
ら構成されており、前記積分器(73)は図3に示すよう
に、内部回路に可変抵抗(VR)を付着して方形波のデュー
ティを調整するようになる。
【０００４】上記のように構成された3相2励磁方式の高
速モータの速度制御装置において、高速モータ(100)が
一定速度に回転すると、インバータ部(60)の出力端に連
結された逆起電力感知部(70)では前記高速モータ(100)
の逆起電力信号から回転子位置を検出するための方形波
信号を次のように発生する。
速モータの速度制御装置において、高速モータ(100)が
一定速度に回転すると、インバータ部(60)の出力端に連
結された逆起電力感知部(70)では前記高速モータ(100)
の逆起電力信号から回転子位置を検出するための方形波
信号を次のように発生する。
【０００５】まず、高速モータ(100)の逆起電力信号
(a、b、c)はその大きさが積分器(73)で処理するにはき
わめて大きいため、高速モータ(100)の逆起電力信号
(a、b、c)を電圧分配器(71)を通じて図4に示すように、
適当な大きさ(va、vb、vc)に縮小せしめる。
(a、b、c)はその大きさが積分器(73)で処理するにはき
わめて大きいため、高速モータ(100)の逆起電力信号
(a、b、c)を電圧分配器(71)を通じて図4に示すように、
適当な大きさ(va、vb、vc)に縮小せしめる。
【０００６】前記電圧分配器(71)により縮小された逆起
電力信号(va、vb、vc)が積分器(73)を通過すると位相が
90゜に遅延されつつ図4に示すように、三角波の態様を
もつ信号(vai、vbi、vci)となる。
電力信号(va、vb、vc)が積分器(73)を通過すると位相が
90゜に遅延されつつ図4に示すように、三角波の態様を
もつ信号(vai、vbi、vci)となる。
【０００７】前記積分器(73)の出力信号(vai、vbi、vc
i)は、逆起電力の中性点電圧(vn)と比較器(75)により比
較されて図4に示すように、方形波信号(Sa、Sb、Sc)を
発生し、同期およびPWM制御部(40)は前記方形波信号(S
a、Sb、Sc)の立上り区間および立下り区間を感知してそ
の際の逆起電力波形に適する相を制御するようになる。
i)は、逆起電力の中性点電圧(vn)と比較器(75)により比
較されて図4に示すように、方形波信号(Sa、Sb、Sc)を
発生し、同期およびPWM制御部(40)は前記方形波信号(S
a、Sb、Sc)の立上り区間および立下り区間を感知してそ
の際の逆起電力波形に適する相を制御するようになる。
【０００８】前記高速モータ(100)の相変換は逆起電力
信号から発生された方形波信号(Sa、Sb、Sc)の立上り区
間および立下り区間で行われるため、方形波信号(Sa、S
b、Sc)が不適確な場合には適確なモータ制御が難しくな
る。
信号から発生された方形波信号(Sa、Sb、Sc)の立上り区
間および立下り区間で行われるため、方形波信号(Sa、S
b、Sc)が不適確な場合には適確なモータ制御が難しくな
る。
【０００９】理想的な方形波信号(Sa、Sb、Sc)はデュー
ティ50%をもつ信号であるべきであるが、部品の適確度
なりハードウェア遅延などの要因によって少しく誤差を
もつようになるが、かような誤差は低速回転時より高速
回転時に、さらに高速モータ(100)の極数が大きいほど
大きい影響を及ぼす。
ティ50%をもつ信号であるべきであるが、部品の適確度
なりハードウェア遅延などの要因によって少しく誤差を
もつようになるが、かような誤差は低速回転時より高速
回転時に、さらに高速モータ(100)の極数が大きいほど
大きい影響を及ぼす。
【００１０】そこで、従来ではかような問題を解決する
ために、図3に示すように、積分器(73)に可変抵抗(VR)
を付着して方形波信号(Sa、Sb、Sc)のデューティが50%
になるように調整するようにした。
ために、図3に示すように、積分器(73)に可変抵抗(VR)
を付着して方形波信号(Sa、Sb、Sc)のデューティが50%
になるように調整するようにした。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
き従来の高速モータの方形波デューティ調整方法におい
て、実験結果によれば、方形波信号(Sa、Sb、Sc)の正(p
ositive)デューティは回転RPMが増すほど縮小される傾
向がある。
き従来の高速モータの方形波デューティ調整方法におい
て、実験結果によれば、方形波信号(Sa、Sb、Sc)の正(p
ositive)デューティは回転RPMが増すほど縮小される傾
向がある。
【００１２】そこで、低速回転時に方形波信号(Sa、S
b、Sc)の正デューティを50%に設定した場合には、高速
回転時(4極、50,000RPM)にデューティが50%より低くな
るため(たとえば、48%)、モータの制御が不安定とな
る。
b、Sc)の正デューティを50%に設定した場合には、高速
回転時(4極、50,000RPM)にデューティが50%より低くな
るため(たとえば、48%)、モータの制御が不安定とな
る。
【００１３】また、高速回転時に方形波信号(Sa、Sb、S
c)の正デューティを50%に設定した場合には、低速回転
時にデューティが50%より大きくなるため、高速モータ
(100)を起動させた後に方形波のエッジ信号と同期信号
間の幅により加速モードでセンサリスモードへの切換条
件を判断すべきであるが、不適確な方形波の入力によっ
てモード切換が難しいという問題点があった。
c)の正デューティを50%に設定した場合には、低速回転
時にデューティが50%より大きくなるため、高速モータ
(100)を起動させた後に方形波のエッジ信号と同期信号
間の幅により加速モードでセンサリスモードへの切換条
件を判断すべきであるが、不適確な方形波の入力によっ
てモード切換が難しいという問題点があった。
【００１４】そこで、この発明は上記種々の問題点を解
決するためになされたものであって、この発明の目的
は、切換RPMまで加速させた後に方形波の正デューティ
を50%に調整し、切換RPMでセンサリスモードに切換えた
後に高速までRPMを上昇させてから方形波の正デューテ
ィを50%に調整して高速での安定されたモータ制御とセ
ンサリスモード切換が可能な高速モータのセンサリス速
度制御方法を提供することにある。
決するためになされたものであって、この発明の目的
は、切換RPMまで加速させた後に方形波の正デューティ
を50%に調整し、切換RPMでセンサリスモードに切換えた
後に高速までRPMを上昇させてから方形波の正デューテ
ィを50%に調整して高速での安定されたモータ制御とセ
ンサリスモード切換が可能な高速モータのセンサリス速
度制御方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するためになされたこの発明による高速モータのセンサ
リス速度制御方法は、逆起電力を利用した高速モータの
センサリス制御方法において、高速モータを加速モード
でモード切換RPMまで加速させた後に前記高速モータの
逆起電力信号から発生される方形波の正デューティを50
%に調整する第1のデューティ調整段階と、電圧を調整し
て理想的な電流波形が作られる際の方形波エッジと同期
信号のパルス差を測定してセンサリスモード切換条件を
設定する切換条件設定段階と、該切換条件設定段階で測
定されたパルス差を利用して前記高速モータを加速モー
ドでセンサリスモードに切換えて高速までRPMを上昇さ
せた後に方形波の正デューティを50%に調整する第2のデ
ューティ調整段階とからなることを特徴とする。
するためになされたこの発明による高速モータのセンサ
リス速度制御方法は、逆起電力を利用した高速モータの
センサリス制御方法において、高速モータを加速モード
でモード切換RPMまで加速させた後に前記高速モータの
逆起電力信号から発生される方形波の正デューティを50
%に調整する第1のデューティ調整段階と、電圧を調整し
て理想的な電流波形が作られる際の方形波エッジと同期
信号のパルス差を測定してセンサリスモード切換条件を
設定する切換条件設定段階と、該切換条件設定段階で測
定されたパルス差を利用して前記高速モータを加速モー
ドでセンサリスモードに切換えて高速までRPMを上昇さ
せた後に方形波の正デューティを50%に調整する第2のデ
ューティ調整段階とからなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明による一実施例に
ついて添付図面に沿って詳述する。この発明による高速
モータの速度制御装置は図1に示すように、可変抵抗な
どにより所望の速度を指令する速度命令部(10)と、高速
モータ(100)の逆起電力を利用して該高速モータ(100)の
現在回転速度を測定する速度測定部(20)と、該速度命令
部(10)により指令された設定速度で前記速度測定部(20)
により測定された現在速度を減算した速度エラー(e)を
入力として前記高速モータ(100)の速度制御を行うPI制
御機(30)と、該PI制御機(30)の出力と高速モータ(100)
の逆起電力から検出された回転子位置情報を入力として
前記高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデューティ
および相を制御する同期およびPWM制御部(40)と、前記
同期およびPWM制御部(40)の出力により高速モータ(100)
を駆動するインバータ駆動部(50)と、該インバータ駆動
部(50)から出力される駆動信号に伴って複数のパワート
ランジスタを交互にターンオンあるいはターンオフ動作
させて後述するコンバータ部から出力されるDC電源を3
相AC電源に変換させるインバータ部(60)と、前記高速モ
ータ(100)の逆起電力を感知して回転速度および回転子
位置を検出するよう信号を整形せしめる逆起電力感知部
(70)と、電源入力端(81)から入力されるAC入力電源を整
流および平滑させてDC電源に変換するコンバータ部(80)
とから構成されている。
ついて添付図面に沿って詳述する。この発明による高速
モータの速度制御装置は図1に示すように、可変抵抗な
どにより所望の速度を指令する速度命令部(10)と、高速
モータ(100)の逆起電力を利用して該高速モータ(100)の
現在回転速度を測定する速度測定部(20)と、該速度命令
部(10)により指令された設定速度で前記速度測定部(20)
により測定された現在速度を減算した速度エラー(e)を
入力として前記高速モータ(100)の速度制御を行うPI制
御機(30)と、該PI制御機(30)の出力と高速モータ(100)
の逆起電力から検出された回転子位置情報を入力として
前記高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデューティ
および相を制御する同期およびPWM制御部(40)と、前記
同期およびPWM制御部(40)の出力により高速モータ(100)
を駆動するインバータ駆動部(50)と、該インバータ駆動
部(50)から出力される駆動信号に伴って複数のパワート
ランジスタを交互にターンオンあるいはターンオフ動作
させて後述するコンバータ部から出力されるDC電源を3
相AC電源に変換させるインバータ部(60)と、前記高速モ
ータ(100)の逆起電力を感知して回転速度および回転子
位置を検出するよう信号を整形せしめる逆起電力感知部
(70)と、電源入力端(81)から入力されるAC入力電源を整
流および平滑させてDC電源に変換するコンバータ部(80)
とから構成されている。
【００１７】さらに、前記同期およびPWM制御部(40)
は、切換RPM(加速モードでセンサリスモードに切換える
のに適合するRPM、8,000RPM)まで加速させた後、方形波
の正デューティを50%に調整し、切換RPMでセンサリスモ
ードに切換えた後に高速までRPMを上昇させてから方形
波の正デューティを50%に調整するよう前記高速モータ
(100)に印加されるPWM波形のデューティを制御する。
は、切換RPM(加速モードでセンサリスモードに切換える
のに適合するRPM、8,000RPM)まで加速させた後、方形波
の正デューティを50%に調整し、切換RPMでセンサリスモ
ードに切換えた後に高速までRPMを上昇させてから方形
波の正デューティを50%に調整するよう前記高速モータ
(100)に印加されるPWM波形のデューティを制御する。
【００１８】さらに、前記逆起電力感知部(70)は図2お
よび3に示す従来の構成と同一であるため、重なる説明
は省くことにする。
よび3に示す従来の構成と同一であるため、重なる説明
は省くことにする。
【００１９】以下、上記のように構成された高速モータ
のセンサリス速度制御方法の作用および効果について説
明する。
のセンサリス速度制御方法の作用および効果について説
明する。
【００２０】まず、高速モータ(100)のセンサリスモー
ド切換条件を図5に示すように設定する。
ド切換条件を図5に示すように設定する。
【００２１】図5はこの発明による高速モータのセンサ
リスモード切換条件設定方法を示すフローチャートであ
って、図5でSはステップを表す。
リスモード切換条件設定方法を示すフローチャートであ
って、図5でSはステップを表す。
【００２２】ステップS10では速度命令部(10)により高
速モータ(100)の所望の速度を指令すると、同期およびP
WM制御部(40)で高速モータ(100)に印加されるPWM波形の
デューティおよび相を制御するためのインバータ駆動用
PWM信号をインバータ駆動部(50)に出力する。
速モータ(100)の所望の速度を指令すると、同期およびP
WM制御部(40)で高速モータ(100)に印加されるPWM波形の
デューティおよび相を制御するためのインバータ駆動用
PWM信号をインバータ駆動部(50)に出力する。
【００２３】したがって、前記インバータ駆動部(50)で
は同期およびPWM制御部(40)から出力されるPWM信号を増
幅させてインバータ部(60)の図示のない6つのパワート
ランジスタを交互にターンオンあるいはターンオフ動作
させるため、コンバータ部(80)から出力されるDC電源を
3相(u相、v相、w相)AC電源に変換させて高速モータ(10
0)を起動させる。
は同期およびPWM制御部(40)から出力されるPWM信号を増
幅させてインバータ部(60)の図示のない6つのパワート
ランジスタを交互にターンオンあるいはターンオフ動作
させるため、コンバータ部(80)から出力されるDC電源を
3相(u相、v相、w相)AC電源に変換させて高速モータ(10
0)を起動させる。
【００２４】前記高速モータ(100)を起動させた後にス
テップS11では高速モータ(100)を切換RPM(加速モードで
センサリスモードに切換えるのに適合するRPM、8,000RP
M)まで加速モードで加速させた後、逆起電力感知部(70)
の積分器(73)に付着された可変抵抗(VR)を利用して高速
モータ(100)の逆起電力信号から発生される方形波信号
(Sa、Sb、Sc)の正デューティを50%に調整する。
テップS11では高速モータ(100)を切換RPM(加速モードで
センサリスモードに切換えるのに適合するRPM、8,000RP
M)まで加速モードで加速させた後、逆起電力感知部(70)
の積分器(73)に付着された可変抵抗(VR)を利用して高速
モータ(100)の逆起電力信号から発生される方形波信号
(Sa、Sb、Sc)の正デューティを50%に調整する。
【００２５】この際、一般に電流波形は過電圧により理
想的な態様でないため、ステップS12では加速モードで
電圧をスライダックスを利用しておもむろに下げると、
ある瞬間に理想的な電流波形が作られる。
想的な態様でないため、ステップS12では加速モードで
電圧をスライダックスを利用しておもむろに下げると、
ある瞬間に理想的な電流波形が作られる。
【００２６】次いで、ステップS13では理想的な電流波
形が作られる際の方形波エッジ信号と同期信号とのパル
ス差(△P1)を測定してセンサリスモードへの切換条件を
設定しつつ動作を終了する。
形が作られる際の方形波エッジ信号と同期信号とのパル
ス差(△P1)を測定してセンサリスモードへの切換条件を
設定しつつ動作を終了する。
【００２７】この際、理想的な場合、パルス差は0に収
束しなければならないが、実際によってはある程度の誤
差をもつようになる。
束しなければならないが、実際によってはある程度の誤
差をもつようになる。
【００２８】上記のように、方形波エッジと同期信号と
のパルス差(△P1)によりセンサリスモードに切換条件が
設定されると、高速での安定されたモータ制御とセンサ
リスモード切換動作を次の図6に示すように行う。
のパルス差(△P1)によりセンサリスモードに切換条件が
設定されると、高速での安定されたモータ制御とセンサ
リスモード切換動作を次の図6に示すように行う。
【００２９】図6は、この発明による高速モータのセン
サリスモード切換および高速回転時のモータ制御動作順
を示すフローチャートである。
サリスモード切換および高速回転時のモータ制御動作順
を示すフローチャートである。
【００３０】ステップS20では同期およびPWM制御部(40)
で高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデューティお
よび相を制御するためのインバータ駆動用PWM信号をイ
ンバータ駆動部(50)に出力する。
で高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデューティお
よび相を制御するためのインバータ駆動用PWM信号をイ
ンバータ駆動部(50)に出力する。
【００３１】したがって、前記インバータ駆動部(50)で
は同期およびPWM制御部(40)から出力されるPWM信号を増
幅させてインバータ部(60)を動作させるためコンバータ
部(80)から出力されるDC電源を3相(u相、v相、w相)AC電
源に変換させて高速モータ(100)を再起動させる。
は同期およびPWM制御部(40)から出力されるPWM信号を増
幅させてインバータ部(60)を動作させるためコンバータ
部(80)から出力されるDC電源を3相(u相、v相、w相)AC電
源に変換させて高速モータ(100)を再起動させる。
【００３２】前記高速モータ(100)を再起動させた後、
ステップS21では高速モータ(100)を加速モードで加速さ
せて切換RPMに到達したかを判別して、切換RPMに到達し
ていなければ(NOの場合)、切換RPMに到達するときまで
ステップS21以下の動作を操返し行う。
ステップS21では高速モータ(100)を加速モードで加速さ
せて切換RPMに到達したかを判別して、切換RPMに到達し
ていなければ(NOの場合)、切換RPMに到達するときまで
ステップS21以下の動作を操返し行う。
【００３３】前記ステップS21での判別結果、切換RPMに
到達すると(YESの場合)、ステップS22に進んで同期およ
びPWM制御部(40)は自動的に高速モータ(100)に加わるPW
Mデューティを調整して電圧を下げる。
到達すると(YESの場合)、ステップS22に進んで同期およ
びPWM制御部(40)は自動的に高速モータ(100)に加わるPW
Mデューティを調整して電圧を下げる。
【００３４】次いで、ステップS23では高速モータ(100)
を再起動してPWMデューティを調整する際の方形波エッ
ジと同期信号とのパルス差(△P2)を測定する。
を再起動してPWMデューティを調整する際の方形波エッ
ジと同期信号とのパルス差(△P2)を測定する。
【００３５】これに伴って、ステップS24ではPWMデュー
ティを調整する際のパルス差(△P2)が理想的な電流波形
が作られる際のパルス差(△P1)より小さいかを判別し
て、パルス差(△P2)がパルス差(△P1)より小さくないと
(NOの場合)、前記ステップS22に戻りステップS22以下の
動作を操返し行う。
ティを調整する際のパルス差(△P2)が理想的な電流波形
が作られる際のパルス差(△P1)より小さいかを判別し
て、パルス差(△P2)がパルス差(△P1)より小さくないと
(NOの場合)、前記ステップS22に戻りステップS22以下の
動作を操返し行う。
【００３６】前記ステップS24での判別結果、パルス差
(△P2)がパルス差(△P1)より小さければ(YESの場合)、
ステップS25に進んでセンサリスモードに切換える。
(△P2)がパルス差(△P1)より小さければ(YESの場合)、
ステップS25に進んでセンサリスモードに切換える。
【００３７】前記高速モータ(100)をセンサリスモード
に切換えた後、ステップS26では高速モータ(100)のRPM
(速度)を高速領域(40,000RPM)まで上昇させた後、積分
器(73)に付着された可変抵抗(VR)を利用して高速モータ
(100)の逆起電力信号から発生される方形波信号(Sa、S
b、Sc)の正デューティを50%に調整して高速での安定さ
れたモータ制御とセンサリスモード切換を可能にしつつ
動作を終了する。
に切換えた後、ステップS26では高速モータ(100)のRPM
(速度)を高速領域(40,000RPM)まで上昇させた後、積分
器(73)に付着された可変抵抗(VR)を利用して高速モータ
(100)の逆起電力信号から発生される方形波信号(Sa、S
b、Sc)の正デューティを50%に調整して高速での安定さ
れたモータ制御とセンサリスモード切換を可能にしつつ
動作を終了する。
【００３８】この際、方形波のデューティを高速で合わ
せるわけは、高速になるほど理想的な方形波のパルスが
必要となるからである。
せるわけは、高速になるほど理想的な方形波のパルスが
必要となるからである。
【００３９】上記のように、高速領域で方形波の正デュ
ーティを50%に調整して高速での安定されたモータ制御
が行われると、モード切換えのためのパルス差を改めて
設定するための高速モータ(100)のセンサリスモード切
換条件を次の図7に示すように再設定する。
ーティを50%に調整して高速での安定されたモータ制御
が行われると、モード切換えのためのパルス差を改めて
設定するための高速モータ(100)のセンサリスモード切
換条件を次の図7に示すように再設定する。
【００４０】図7は、この発明による高速モータのセン
サリスモード切換条件再設定方法を示すフローチャート
である。
サリスモード切換条件再設定方法を示すフローチャート
である。
【００４１】ステップS30では同期およびPWM制御部(40)
で高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデューティお
よび相を制御するためのインバータ駆動用PWM信号をイ
ンバータ駆動部(50)に出力する。
で高速モータ(100)に印加されるPWM波形のデューティお
よび相を制御するためのインバータ駆動用PWM信号をイ
ンバータ駆動部(50)に出力する。
【００４２】したがって、前記インバータ駆動部(50)で
は同期およびPWM制御部(40)から出力されるPWM信号を増
幅させてインバータ部(60)を動作させるため、コンバー
タ部(80)から出力されるDC電源を3相(u相、v相、w相)AC
電源に変換させて高速モータ(100)を起動させる。
は同期およびPWM制御部(40)から出力されるPWM信号を増
幅させてインバータ部(60)を動作させるため、コンバー
タ部(80)から出力されるDC電源を3相(u相、v相、w相)AC
電源に変換させて高速モータ(100)を起動させる。
【００４３】前記高速モータ(100)を起動させた後、ス
テップS31では高速モータ(100)を切換RPMまで加速モー
ドで加速させた後、ステップS32では電圧を調整して理
想的な電流波形を作る。
テップS31では高速モータ(100)を切換RPMまで加速モー
ドで加速させた後、ステップS32では電圧を調整して理
想的な電流波形を作る。
【００４４】次いで、ステップS33ではこの際の方形波
エッジと同期信号とのパルス差(△P3)を測定して向後セ
ンサリスモードを切換えるためのモード切換条件に再設
定しつつ動作を終了する。
エッジと同期信号とのパルス差(△P3)を測定して向後セ
ンサリスモードを切換えるためのモード切換条件に再設
定しつつ動作を終了する。
【００４５】
【発明の効果】上述のように、この発明による高速モー
タのセンサリス速度制御方法によれば、切換RPMまで加
速させた後に方形波の正デューティを50%に調整し、切
換RPMでセンサリスモードに切換えた後、高速までRPMを
上昇させてから方形波の正デューティを50%に調整して
高速での安定されたモータ制御とセンサリスモード切換
えが可能となる効果がある。
タのセンサリス速度制御方法によれば、切換RPMまで加
速させた後に方形波の正デューティを50%に調整し、切
換RPMでセンサリスモードに切換えた後、高速までRPMを
上昇させてから方形波の正デューティを50%に調整して
高速での安定されたモータ制御とセンサリスモード切換
えが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般のBLDC高速モータの速度制御装置のブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図２】 一般のBLDC高速モータの逆起電力感知回路図
である。
である。
【図３】 図2の積分器の詳細回路図である。
【図４】 図2の逆起電力感知回路の動作波形図であ
る。
る。
【図５】 この発明による高速モータのセンサリスモー
ド切換条件設定方法を示すフローチャートである。
ド切換条件設定方法を示すフローチャートである。
【図６】 この発明による高速モータのセンサリスモー
ド切換および高速回転時のモータ制御動作順を示すフロ
ーチャートである。
ド切換および高速回転時のモータ制御動作順を示すフロ
ーチャートである。
【図７】 この発明による高速モータのセンサリスモー
ド切換条件の再設定方法を示すフローチャートである。
ド切換条件の再設定方法を示すフローチャートである。
１０ 速度命令部 ２０ 速度測定部 ３０ PI制御機 ４０ 同期およびPWM制御部 ５０ インバータ駆動部 ６０ インバータ部 ７０ 逆起電力感知部 ８０ コンバータ部 １００ 高速モータ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年４月１８日（２０００．４．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】 請求項１に記載の切換条件設定方法を実
施してセンサリスモード切換条件を設定した後に、さら
に、高速モータを加速モードでモード切換RPMまで加速
するモータ加速段階と、電圧を調整して理想的な電流波
形が作られる際の方形波エッジと同期信号のパルス差を
測定してセンサリスモード切換条件を再設定する切換条
件再設定段階とによってセンサリスモード切換条件を再
設定する高速モータのセンサリスモード切換条件再設定
方法。
施してセンサリスモード切換条件を設定した後に、さら
に、高速モータを加速モードでモード切換RPMまで加速
するモータ加速段階と、電圧を調整して理想的な電流波
形が作られる際の方形波エッジと同期信号のパルス差を
測定してセンサリスモード切換条件を再設定する切換条
件再設定段階とによってセンサリスモード切換条件を再
設定する高速モータのセンサリスモード切換条件再設定
方法。
【請求項３】 逆起電力を利用した高速モータのセンサ
リス制御方法において、予め、 高速モータを加速モードでモード切換RPMまで加
速させた後に該高速モータの逆起電力信号から発生され
る方形波の正デューティを50%に調整する第1のデューテ
ィ調整段階と、電圧を調整して理想的な電流波形が作ら
れる際の方形波エッジと同期信号のパルス差を測定して
センサリスモード切換条件を設定する切換条件設定段階
とからなるセンサリスモード切換条件設定方法を実施
し、 その後、前記 切換条件設定段階で測定されたパルス差を
利用して前記高速モータを加速モードでセンサリスモー
ドに切換えるモード切換段階と、該モード切換段階でセ
ンサリスモードに切換えた後に高速までRPMを上昇させ
た後に方形波の正デューティを50%に調整する第2のデュ
ーティ調整段階とからなることを特徴とする高速モータ
のセンサリス速度制御方法。
リス制御方法において、予め、 高速モータを加速モードでモード切換RPMまで加
速させた後に該高速モータの逆起電力信号から発生され
る方形波の正デューティを50%に調整する第1のデューテ
ィ調整段階と、電圧を調整して理想的な電流波形が作ら
れる際の方形波エッジと同期信号のパルス差を測定して
センサリスモード切換条件を設定する切換条件設定段階
とからなるセンサリスモード切換条件設定方法を実施
し、 その後、前記 切換条件設定段階で測定されたパルス差を
利用して前記高速モータを加速モードでセンサリスモー
ドに切換えるモード切換段階と、該モード切換段階でセ
ンサリスモードに切換えた後に高速までRPMを上昇させ
た後に方形波の正デューティを50%に調整する第2のデュ
ーティ調整段階とからなることを特徴とする高速モータ
のセンサリス速度制御方法。
【請求項４】 前記モード切換段階は、前記高速モータ
を再起動して加速モードでモード切換RPMに到達する
と、PWMデューティを調整して方形波エッジと同期信号
とのパルス差を測定し、そのパルス差が前記切換条件設
定段階で測定されたパルス差より小さければ前記高速モ
ータを加速モードでセンサリスモードに切換えることを
特徴とする請求項３に記載の高速モータのセンサリス速
度制御方法。
を再起動して加速モードでモード切換RPMに到達する
と、PWMデューティを調整して方形波エッジと同期信号
とのパルス差を測定し、そのパルス差が前記切換条件設
定段階で測定されたパルス差より小さければ前記高速モ
ータを加速モードでセンサリスモードに切換えることを
特徴とする請求項３に記載の高速モータのセンサリス速
度制御方法。
Claims (5)
- 【請求項１】 逆起電力を利用した高速モータのセンサ
リス制御方法において、 高速モータを加速モードでモード切換RPMまで加速させ
た後に前記高速モータの逆起電力信号から発生される方
形波の正デューティを50%に調整する第1のデューティ調
整段階と、電圧を調整して理想的な電流波形が作られる
際の方形波エッジと同期信号のパルス差を測定してセン
サリスモード切換条件を設定する切換条件設定段階とか
らなることを特徴とする高速モータのセンサリス速度制
御方法。 - 【請求項２】 前記切換条件設定段階で測定されたパル
ス差を利用して前記高速モータを加速モードでセンサリ
スモードに切換えて高速までRPMを上昇させた後に方形
波の正デューティを50%に調整する第2のデューティ調整
段階を追って備えられることを特徴とする請求項1に記
載の高速モータのセンサリス速度制御方法。 - 【請求項３】 逆起電力を利用した高速モータのセンサ
リス制御方法において、 高速モータを加速モードでモード切換RPMまで加速する
モータ加速段階と、電圧を調整して理想的な電流波形が
作られる際の方形波エッジと同期信号のパルス差を測定
してセンサリスモード切換条件を再設定する切換条件再
設定段階とからなる高速モータのセンサリス速度制御方
法。 - 【請求項４】 逆起電力を利用した高速モータのセンサ
リス制御方法において、 高速モータを加速モードでモード切換RPMまで加速させ
た後に該高速モータの逆起電力信号から発生される方形
波の正デューティを50%に調整する第1のデューティ調整
段階と、電圧を調整して理想的な電流波形が作られる際
の方形波エッジと同期信号のパルス差を測定してセンサ
リスモード切換条件を設定する切換条件設定段階と、該
切換条件設定段階で測定されたパルス差を利用して前記
高速モータを加速モードでセンサリスモードに切換える
モード切換段階と、該モード切換段階でセンサリスモー
ドに切換えた後に高速までRPMを上昇させた後に方形波
の正デューティを50%に調整する第2のデューティ調整段
階とからなることを特徴とする高速モータのセンサリス
速度制御方法。 - 【請求項５】 前記モード切換段階は、前記高速モータ
を再起動して加速モードでモード切換RPMに到達する
と、PWMデューティを調整して方形波エッジと同期信号
とのパルス差を測定し、そのパルス差が前記切換条件設
定段階で測定されたパルス差より小さければ前記高速モ
ータを加速モードでセンサリスモードに切換えることを
特徴とする請求項４に記載の高速モータのセンサリス速
度制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19991089 | 1999-01-15 | ||
| KR1019990001089A KR100289496B1 (ko) | 1999-01-15 | 1999-01-15 | 고속모터의 센서리스 속도제어방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=19571465
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11202273A Expired - Fee Related JP3119851B2 (ja) | 1999-01-15 | 1999-07-15 | 高速モータのセンサリス速度制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6163119A (ja) |
| JP (1) | JP3119851B2 (ja) |
| KR (1) | KR100289496B1 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004071146A1 (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Central Glass Company, Limited | 前面フィルター |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2803958B1 (fr) * | 2000-01-18 | 2002-03-29 | Sagem | Moteur a commutation electronique |
| KR100400593B1 (ko) * | 2001-04-18 | 2003-10-08 | 엘지산전 주식회사 | 모터의 위치결정 제어 장치 |
| US6750626B2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-06-15 | Ford Global Technologies, Llc | Diagnostic strategy for an electric motor using sensorless control and a position sensor |
| JP4613513B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2011-01-19 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| KR101041076B1 (ko) * | 2004-12-17 | 2011-06-13 | 삼성전자주식회사 | 브러시리스 직류모터의 기동제어방법 |
| US7183734B2 (en) * | 2005-02-18 | 2007-02-27 | Atmel Corporation | Sensorless control of two-phase brushless DC motor |
| KR101494030B1 (ko) * | 2010-07-02 | 2015-02-16 | 엘에스산전 주식회사 | 전기자동차용 인버터 |
| KR101460058B1 (ko) * | 2012-11-06 | 2014-11-20 | 김국진 | 댐에 설치된 친환경 다층 물레식 재생 발전 장치 |
| CN103248288B (zh) * | 2013-05-16 | 2016-01-13 | 广州市井源机电设备有限公司 | 无刷直流电机自适应驱动器 |
| KR101814613B1 (ko) * | 2016-09-23 | 2018-01-04 | 최명환 | 수배관 미활용에너지를 이용한 발전장치 |
| KR102097034B1 (ko) * | 2017-05-31 | 2020-04-03 | 최상환 | 용수 순환식 수력 발전장치 |
| US10812060B2 (en) | 2018-05-30 | 2020-10-20 | Texas Instruments Incorporated | Managing pulse-width modulation trip signals from multiple sources |
| CN112108497B (zh) * | 2020-09-09 | 2022-07-15 | 刘文娟 | 一种餐厨垃圾处理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5023527A (en) * | 1974-06-24 | 1991-06-11 | General Electric Company | Control circuits, electronically commutated motor systems and methods |
| US4275343A (en) * | 1978-12-28 | 1981-06-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Back EMF controlled permanent magnet motor |
| US4746844A (en) * | 1985-07-16 | 1988-05-24 | Maghemite Inc. | Control and operation of brushless continuous torque toroid motor |
| US4939600A (en) * | 1989-01-05 | 1990-07-03 | Micropolis Corporation | Efficient head positioner power amplifier |
| JPH06103995B2 (ja) * | 1989-05-31 | 1994-12-14 | 日本ビクター株式会社 | センサレス方式ブラシレスモータ |
| JPH03170923A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-07-24 | Minolta Camera Co Ltd | 画像走査装置 |
| KR940001917B1 (ko) * | 1990-08-28 | 1994-03-11 | 가부시기가이샤 도시바 | 센서레스 스핀들 모터 제어 장치 |
| US5327053A (en) * | 1992-08-12 | 1994-07-05 | Seagate Technology, Inc. | Apparatus and method for detecting rotor position in a sensorless and brushless DC motor |
| US5751131A (en) * | 1995-03-23 | 1998-05-12 | Alliedsignal, Inc. | Dynamic rate feedback PM motor starting technique |
| DE69607838T2 (de) * | 1996-08-01 | 2000-08-17 | St Microelectronics Srl | Wiederherstellung eines Gegen-EMK Signals zur Synchronisation des Antriebs eines bürsten- und sensorlosen Motors durch Neudefinieren von Antriebssignalen |
| US5982122A (en) * | 1996-12-05 | 1999-11-09 | General Electric Company | Capacitively powered motor and constant speed control therefor |
| US5953491A (en) * | 1997-09-29 | 1999-09-14 | Alliedsignal Inc. | Control system for a permanent magnet motor |
-
1999
- 1999-01-15 KR KR1019990001089A patent/KR100289496B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-06-24 US US09/344,127 patent/US6163119A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-15 JP JP11202273A patent/JP3119851B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-16 CN CN99109838A patent/CN1087883C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2004071146A1 (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Central Glass Company, Limited | 前面フィルター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1261738A (zh) | 2000-08-02 |
| US6163119A (en) | 2000-12-19 |
| KR100289496B1 (ko) | 2001-05-02 |
| JP3119851B2 (ja) | 2000-12-25 |
| KR20000050928A (ko) | 2000-08-05 |
| CN1087883C (zh) | 2002-07-17 |
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