JP2000224887A - センサレスｄｃブラシレスモータの制御駆動装置 - Google Patents
センサレスｄｃブラシレスモータの制御駆動装置Info
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- JP2000224887A JP2000224887A JP11025840A JP2584099A JP2000224887A JP 2000224887 A JP2000224887 A JP 2000224887A JP 11025840 A JP11025840 A JP 11025840A JP 2584099 A JP2584099 A JP 2584099A JP 2000224887 A JP2000224887 A JP 2000224887A
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- switching
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、強制同期運転から定常センサレス
運転に切替える際に、脱調等が起こることがなく、安定
した切替えが可能なセンサレスＤＣブラシレスモータの
制御駆動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 この課題を解決するために本発明は、強
制同期信号と位置検出信号の転流のタイミング信号の位
相差をなくす為に強制同期運転下で強制同期の信号の周
期を変えたり、駆動電源の電圧を変える構成を有する。
運転に切替える際に、脱調等が起こることがなく、安定
した切替えが可能なセンサレスＤＣブラシレスモータの
制御駆動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 この課題を解決するために本発明は、強
制同期信号と位置検出信号の転流のタイミング信号の位
相差をなくす為に強制同期運転下で強制同期の信号の周
期を変えたり、駆動電源の電圧を変える構成を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定子巻線に誘起
される誘起電圧のゼロクロスを検出することでロータの
磁極位置検出するセンサレス駆動において、起動の強制
同期運転から定常センサレス運転に切り替えるセンサレ
スＤＣブラシレスモータの制御駆動装置に関するもので
ある。
される誘起電圧のゼロクロスを検出することでロータの
磁極位置検出するセンサレス駆動において、起動の強制
同期運転から定常センサレス運転に切り替えるセンサレ
スＤＣブラシレスモータの制御駆動装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、種々のセンサレスＤＣブラシレス
モータの制御駆動装置が研究されている。例えば、特開
平５−２１９７８４には、ブラシレス直流モータの３相
電機子巻線への電流を通電、遮断するインバータと、起
動指令手段と、上記起動指令手段の起動指令により同期
信号を出力する同期信号発生手段と、上記電機子巻線に
誘起された誘起電圧に基づいて磁石回転子と上記電機子
巻線との相対的位置を検出する位置検出モードが同期信
号のモードに対して所定の関係にあるか否かを判別する
モード判別手段と、上記同期信号発生手段が出力した同
期信号に基づいて上記インバータの駆動信号を生成する
一方、上記モード判別手段の判別結果をうけ、上記位置
検出手段の出力信号に基づいて上記インバータの駆動信
号を生成する駆動信号生成手段とを備えた構成を有した
センサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置が開示
されている。
モータの制御駆動装置が研究されている。例えば、特開
平５−２１９７８４には、ブラシレス直流モータの３相
電機子巻線への電流を通電、遮断するインバータと、起
動指令手段と、上記起動指令手段の起動指令により同期
信号を出力する同期信号発生手段と、上記電機子巻線に
誘起された誘起電圧に基づいて磁石回転子と上記電機子
巻線との相対的位置を検出する位置検出モードが同期信
号のモードに対して所定の関係にあるか否かを判別する
モード判別手段と、上記同期信号発生手段が出力した同
期信号に基づいて上記インバータの駆動信号を生成する
一方、上記モード判別手段の判別結果をうけ、上記位置
検出手段の出力信号に基づいて上記インバータの駆動信
号を生成する駆動信号生成手段とを備えた構成を有した
センサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置が開示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置で
は、起動の強制同期運転から定常センサレス運転に切り
替える際、強制同期信号と位置検出信号から導き出され
る転流のタイミング信号の位相を合わせる手段がないと
いう課題を有していた。
来のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置で
は、起動の強制同期運転から定常センサレス運転に切り
替える際、強制同期信号と位置検出信号から導き出され
る転流のタイミング信号の位相を合わせる手段がないと
いう課題を有していた。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、強制同期運転から定常センサレス運転に切り替える
場合に脱調等が起こることがなく安定した切替えが可能
なセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置を提
供することを目的とする。
で、強制同期運転から定常センサレス運転に切り替える
場合に脱調等が起こることがなく安定した切替えが可能
なセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動
装置は、複数の固定子巻線の端子電圧を検出する検出手
段と、基準電圧を発生させる基準電圧発生手段と、前記
端子電圧と前記基準電圧を比較する比較手段と、前記比
較手段からの信号に基づいて通電タイミング信号を出力
する論理演算手段と、前記通電タイミング信号に基づい
て前記固定子巻線に通電する出力手段と、を備えたセン
サレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置において、
前記論理演算手段が、位置検出信号の転流のタイミング
信号と強制同期信号との位相差を所定の値より小さくし
強制同期運転から定常センサレス運転への切替えを行う
運転切替え手段を備えた構成を有している。
に本発明のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動
装置は、複数の固定子巻線の端子電圧を検出する検出手
段と、基準電圧を発生させる基準電圧発生手段と、前記
端子電圧と前記基準電圧を比較する比較手段と、前記比
較手段からの信号に基づいて通電タイミング信号を出力
する論理演算手段と、前記通電タイミング信号に基づい
て前記固定子巻線に通電する出力手段と、を備えたセン
サレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置において、
前記論理演算手段が、位置検出信号の転流のタイミング
信号と強制同期信号との位相差を所定の値より小さくし
強制同期運転から定常センサレス運転への切替えを行う
運転切替え手段を備えた構成を有している。
【０００６】これにより、強制同期運転から定常センサ
レス運転に切り替える場合に脱調やモータ電流の異常な
増大が起こることがなく安定した切替えが可能であり、
モータ負荷が起動ごとで変わる場合にも定常センサレス
運転に切り換えることが可能であるセンサレスＤＣブラ
シレスモータの制御駆動装置を提供できる。
レス運転に切り替える場合に脱調やモータ電流の異常な
増大が起こることがなく安定した切替えが可能であり、
モータ負荷が起動ごとで変わる場合にも定常センサレス
運転に切り換えることが可能であるセンサレスＤＣブラ
シレスモータの制御駆動装置を提供できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】この目的を達成するために、本発
明の請求項１に記載のセンサレスＤＣブラシレスモータ
の制御駆動装置は、複数の固定子巻線の端子電圧を検出
する検出手段と、基準電圧を発生させる基準電圧発生手
段と、前記端子電圧と前記基準電圧を比較する比較手段
と、前記比較手段からの信号に基づいて通電タイミング
信号を出力する論理演算手段と、前記通電タイミング信
号に基づいて前記固定子巻線に通電する出力手段と、を
備えたセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置
において、前記論理演算手段が、位置検出信号の転流の
タイミング信号と強制同期信号との位相差を所定の値よ
り小さくし強制同期運転から定常センサレス運転への切
替えを行う運転切替え手段を備えたこととしたものであ
り、強制同期運転から定常センサレス運転への安定した
切替えが可能であるという作用が得られる。
明の請求項１に記載のセンサレスＤＣブラシレスモータ
の制御駆動装置は、複数の固定子巻線の端子電圧を検出
する検出手段と、基準電圧を発生させる基準電圧発生手
段と、前記端子電圧と前記基準電圧を比較する比較手段
と、前記比較手段からの信号に基づいて通電タイミング
信号を出力する論理演算手段と、前記通電タイミング信
号に基づいて前記固定子巻線に通電する出力手段と、を
備えたセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置
において、前記論理演算手段が、位置検出信号の転流の
タイミング信号と強制同期信号との位相差を所定の値よ
り小さくし強制同期運転から定常センサレス運転への切
替えを行う運転切替え手段を備えたこととしたものであ
り、強制同期運転から定常センサレス運転への安定した
切替えが可能であるという作用が得られる。
【０００８】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動
装置であって、前記運転切替え手段が、前記位置検出信
号の転流のタイミング信号を発生する位置検出転流タイ
ミング信号発生手段と、前記強制同期信号を発生する強
制同期信号発生手段と、前記位置検出信号の転流のタイ
ミング信号と前記強制同期信号との位相差を計測する転
流タイミング位相差計測手段と、前記位相差が所定の値
より大きい場合は前記強制同期信号の周期から前記位相
差を減算または加算し前記強制同期信号の周期を変更す
ることで前記位相差を所定の値より小さくする強制同期
信号周期決定手段と、前記位相差に基づいて前記強制同
期運転から前記定常センサレス運転への切替えを決定す
る運転切替え手段と、を備えたこととしたものであり、
これにより、請求項１の作用に加え、駆動電圧が変動す
る場合でも、電圧を安定化する手段が不要でコストが安
いという作用を有する。
１に記載のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動
装置であって、前記運転切替え手段が、前記位置検出信
号の転流のタイミング信号を発生する位置検出転流タイ
ミング信号発生手段と、前記強制同期信号を発生する強
制同期信号発生手段と、前記位置検出信号の転流のタイ
ミング信号と前記強制同期信号との位相差を計測する転
流タイミング位相差計測手段と、前記位相差が所定の値
より大きい場合は前記強制同期信号の周期から前記位相
差を減算または加算し前記強制同期信号の周期を変更す
ることで前記位相差を所定の値より小さくする強制同期
信号周期決定手段と、前記位相差に基づいて前記強制同
期運転から前記定常センサレス運転への切替えを決定す
る運転切替え手段と、を備えたこととしたものであり、
これにより、請求項１の作用に加え、駆動電圧が変動す
る場合でも、電圧を安定化する手段が不要でコストが安
いという作用を有する。
【０００９】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動
装置であって、前記運転切替え手段が、前記位置検出信
号の転流のタイミング信号を発生する位置検出転流タイ
ミング信号発生手段と、前記強制同期信号を発生する強
制同期信号発生手段と、前記位置検出信号の転流のタイ
ミング信号と前記強制同期信号との位相差を計測する転
流タイミング位相差計測手段と、前記位相差が所定の値
より大きい場合は駆動電圧を制御することで前記位相差
を所定の値より小さくし前記位相差に基づいて前記強制
同期運転から前記定常センサレス運転への切替えを決定
する運転切替え手段と、を備えたこととしたものであ
り、これにより、請求項１の作用に加え、強制同期信号
の周期を変更する手段が不要で、論理演算手段の負担が
軽くなるという作用を有する。
１に記載のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動
装置であって、前記運転切替え手段が、前記位置検出信
号の転流のタイミング信号を発生する位置検出転流タイ
ミング信号発生手段と、前記強制同期信号を発生する強
制同期信号発生手段と、前記位置検出信号の転流のタイ
ミング信号と前記強制同期信号との位相差を計測する転
流タイミング位相差計測手段と、前記位相差が所定の値
より大きい場合は駆動電圧を制御することで前記位相差
を所定の値より小さくし前記位相差に基づいて前記強制
同期運転から前記定常センサレス運転への切替えを決定
する運転切替え手段と、を備えたこととしたものであ
り、これにより、請求項１の作用に加え、強制同期信号
の周期を変更する手段が不要で、論理演算手段の負担が
軽くなるという作用を有する。
【００１０】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について図を参照して説明する。図１は本実施の形
態１におけるセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置の構成図であり、図２は図１においての論理演算
手段の内部構成図である。図１及び図２において、１は
直流電源であり、２、３は母線、４は直流電源を平滑す
るためのキャパシター、５は出力手段たる駆動回路であ
る。駆動回路５はスイッチング素子たるＰＮＰ形のトラ
ンジスタ６、７、８、ＮＰＮ形トランジスタ９、１０、
１１、及び前記各トランジスタに並列に接続された還流
ダイオード１２〜１７で構成されている。１８はブラシ
レスモータであり、これは複数相で、本実施の形態では
三相のＵ、Ｖ及びＷ相のステータコイル１９Ｕ、１９
Ｖ、及び１９Ｗを有するステータ１９と、永久磁石のロ
ータ２０とを備えている。そして、ステータコイル１９
Ｕ、１９Ｖ及び１９Ｗの一端子は共通に接続され、各他
の端子はトランジスタ６及び９の共通接続点たる出力端
子ＯＵ、トランジスタ７及び１０の共通接続点たる出力
端子ＯＶ、トランジスタ８及び１１の共通接続点たる出
力端子ＯＷにそれぞれ接続されている。２１及び２２は
母線２、３間に直列に接続された抵抗であり、その共通
接続点たる検出端子ＯＮは基準電圧としてステータコイ
ル１９Ｕ、１９Ｖ及び１９Ｗの中性点の電圧に相当する
直流電源であり直流電源１の電圧のおよそ１／２たる仮
想中性点の電圧ＶＮを出力するようになっている。２
３、２４及び２５はコンパレータであり、これらの各非
反転入力端子（＋）は抵抗２６、２７及び２８を介して
前記出力端子ＯＵ、ＯＶ及びＯＷにそれぞれ接続され、
各反転入力端子（−）は前記検出端子ＯＮに接続されて
いる。そして、これらコンパレータ２３、２４及び２５
の出力端子は論理演算手段２９の入力端子に接続されて
いる。３０はコンパレータ２３、２４、２５の出力から
サージ電圧を取り除くための波形整形手段、３１は波形
整形手段３０の出力である三相の信号から各相間の直近
のゼロクロス点間隔で状態が変化する合成矩形波を合成
する波形合成論理回路、３２は相互ゼロクロス点間の間
隔を計測する時間計測タイマＡ、３３は基本クロックを
生成する発振回路、３４は位相のシフト量を決定する位
相シフト量決定演算手段、３５は位相シフト量決定演算
手段３４の出力を基に転流のタイミング信号を発生する
時間計測タイマＢ、３６は位置検出信号の転流のタイミ
ング信号と強制同期信号との位相差と、位置検出信号の
転流のタイミング信号が強制同期信号より先立っている
場合は正、その逆の場合は負、といった符号を計測する
転流タイミング位相差計測手段、３７は転流タイミング
位相差計測手段においての位相差が所定の値より小さく
なった場合に切替え許可信号が発生し、その信号をもと
に強制同期運転から定常センサレス運転へ切り替える為
に、時間計測タイマＣ３８が発生する信号から時間計測
タイマＢ３５が発生する信号を選択する運転切替え決定
手段、３８は強制同期信号を発生する時間計測タイマ
Ｃ、３９は前記転流タイミング位相差計測手段３６で計
測された位相差と符号から強制同期信号の符号が正の場
合は最終周期データから位相差を減算した結果、符号が
負の場合は最終周期データに位相差を加算した結果、を
前記時間計測タイマＣ３８にセットする強制同期信号周
期決定手段、４０は強制同期信号の複数の周期をあらか
じめ記憶している強制同期周期データメモリ部、４１は
６通りの駆動ベース信号（通電タイミング信号）を切り
替える駆動ベース信号状態切替え及び信号ラッチ手段、
４２は増幅回路である駆動ベース信号バッファ手段、４
３は運転の開始または運転の停止を命令する回転開始信
号、４４はロータ２０の回転方向を命令する回転方向決
定信号である。
態１について図を参照して説明する。図１は本実施の形
態１におけるセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置の構成図であり、図２は図１においての論理演算
手段の内部構成図である。図１及び図２において、１は
直流電源であり、２、３は母線、４は直流電源を平滑す
るためのキャパシター、５は出力手段たる駆動回路であ
る。駆動回路５はスイッチング素子たるＰＮＰ形のトラ
ンジスタ６、７、８、ＮＰＮ形トランジスタ９、１０、
１１、及び前記各トランジスタに並列に接続された還流
ダイオード１２〜１７で構成されている。１８はブラシ
レスモータであり、これは複数相で、本実施の形態では
三相のＵ、Ｖ及びＷ相のステータコイル１９Ｕ、１９
Ｖ、及び１９Ｗを有するステータ１９と、永久磁石のロ
ータ２０とを備えている。そして、ステータコイル１９
Ｕ、１９Ｖ及び１９Ｗの一端子は共通に接続され、各他
の端子はトランジスタ６及び９の共通接続点たる出力端
子ＯＵ、トランジスタ７及び１０の共通接続点たる出力
端子ＯＶ、トランジスタ８及び１１の共通接続点たる出
力端子ＯＷにそれぞれ接続されている。２１及び２２は
母線２、３間に直列に接続された抵抗であり、その共通
接続点たる検出端子ＯＮは基準電圧としてステータコイ
ル１９Ｕ、１９Ｖ及び１９Ｗの中性点の電圧に相当する
直流電源であり直流電源１の電圧のおよそ１／２たる仮
想中性点の電圧ＶＮを出力するようになっている。２
３、２４及び２５はコンパレータであり、これらの各非
反転入力端子（＋）は抵抗２６、２７及び２８を介して
前記出力端子ＯＵ、ＯＶ及びＯＷにそれぞれ接続され、
各反転入力端子（−）は前記検出端子ＯＮに接続されて
いる。そして、これらコンパレータ２３、２４及び２５
の出力端子は論理演算手段２９の入力端子に接続されて
いる。３０はコンパレータ２３、２４、２５の出力から
サージ電圧を取り除くための波形整形手段、３１は波形
整形手段３０の出力である三相の信号から各相間の直近
のゼロクロス点間隔で状態が変化する合成矩形波を合成
する波形合成論理回路、３２は相互ゼロクロス点間の間
隔を計測する時間計測タイマＡ、３３は基本クロックを
生成する発振回路、３４は位相のシフト量を決定する位
相シフト量決定演算手段、３５は位相シフト量決定演算
手段３４の出力を基に転流のタイミング信号を発生する
時間計測タイマＢ、３６は位置検出信号の転流のタイミ
ング信号と強制同期信号との位相差と、位置検出信号の
転流のタイミング信号が強制同期信号より先立っている
場合は正、その逆の場合は負、といった符号を計測する
転流タイミング位相差計測手段、３７は転流タイミング
位相差計測手段においての位相差が所定の値より小さく
なった場合に切替え許可信号が発生し、その信号をもと
に強制同期運転から定常センサレス運転へ切り替える為
に、時間計測タイマＣ３８が発生する信号から時間計測
タイマＢ３５が発生する信号を選択する運転切替え決定
手段、３８は強制同期信号を発生する時間計測タイマ
Ｃ、３９は前記転流タイミング位相差計測手段３６で計
測された位相差と符号から強制同期信号の符号が正の場
合は最終周期データから位相差を減算した結果、符号が
負の場合は最終周期データに位相差を加算した結果、を
前記時間計測タイマＣ３８にセットする強制同期信号周
期決定手段、４０は強制同期信号の複数の周期をあらか
じめ記憶している強制同期周期データメモリ部、４１は
６通りの駆動ベース信号（通電タイミング信号）を切り
替える駆動ベース信号状態切替え及び信号ラッチ手段、
４２は増幅回路である駆動ベース信号バッファ手段、４
３は運転の開始または運転の停止を命令する回転開始信
号、４４はロータ２０の回転方向を命令する回転方向決
定信号である。
【００１１】以上のように構成された本実施の形態のセ
ンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置につい
て、以下、図３〜図５を用いてその動作を説明する。図
３は本発明の実施の形態１における位相を合わす前の転
流タイミング信号の波形図、図４は本発明の実施の形態
１における位相を合わした後の転流のタイミング信号波
形図、図５は本発明の実施の形態１における強制同期信
号の周期を制御することで強制同期運転から定常センサ
レス運転への切替えを行う場合のフローチャートであ
る。図３及び図４において、４５は位相差、４６ａは強
制同期信号の位相を合わす前の波形合成論理回路３１か
ら出力される位置検出信号から時間計測タイマＢ３５に
よって発生される転流のタイミング信号、４６ｂは強制
同期信号の位相を合わした後の波形合成論理回路３１か
ら出力される位置検出信号から時間計測タイマＢ３５に
よって発生される転流のタイミング信号、４７ａは位相
を合わす前の時間計測タイマＣ３８が発生する強制同期
信号、４７ｂは位相を合わした後の時間計測タイマＣ３
８が発生する強制同期信号、４８は強制同期信号４７ａ
の周期、４９は強制同期信号４７ｂの周期、５０は位相
を合わせるために略位相差４５分だけ周期を短くした調
整時間である。強制同期信号の周期を制御することで強
制同期起動からのセンサレス駆動への切替えをする場合
は、まず、回転開始信号４３が起動を指令する（Ｓ
１）。次いで、時間計測タイマＣ３８が強制同期信号を
出力し、駆動ベース信号状態切替え及び信号ラッチ手段
４１でトランジスタ６〜１１に入力される強制同期信号
が生成される（Ｓ２）。この強制同期信号により、ロー
タ２０が回転し、ステータコイル１９Ｕ〜１９Ｗに誘起
電圧が誘起され、この誘起電圧に基づいて、位置検出信
号が生成される（Ｓ３）。次いで、時間計測タイマＢ３
５において、位置検出信号の転流のタイミング信号が生
成される。強制同期信号の周期が強制同期周期データメ
モリ部４０のデータの周期以上になったら（Ｓ４）、転
流タイミング位相差計測手段３６において、時間計測タ
イマＢ、Ｃの出力信号の位相差を計測する（Ｓ５）。次
いで、位相差がしきい値以上かどうかを判断し（Ｓ
６）、しきい値以上でなければ、運転切替え決定手段３
７において定常センサレス運転へ切り替える（Ｓ９）。
位相差がしきい値以上ならば位相差のデータを転流タイ
ミング位相差計測手段３６から強制同期信号周期決定手
段３９に送る（Ｓ７）。次いで、強制同期信号周期決定
手段３９において現在の周期から位相差を減算したもの
を時間計測タイマＣ３８に送り、それを次の強制同期信
号のタイミングのデータとする（Ｓ８ａ）。以上のよう
にして、位相差がしきい値未満になったら、運転切替え
決定手段３７において定常センサレス運転へ切り替える
（Ｓ９）。
ンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置につい
て、以下、図３〜図５を用いてその動作を説明する。図
３は本発明の実施の形態１における位相を合わす前の転
流タイミング信号の波形図、図４は本発明の実施の形態
１における位相を合わした後の転流のタイミング信号波
形図、図５は本発明の実施の形態１における強制同期信
号の周期を制御することで強制同期運転から定常センサ
レス運転への切替えを行う場合のフローチャートであ
る。図３及び図４において、４５は位相差、４６ａは強
制同期信号の位相を合わす前の波形合成論理回路３１か
ら出力される位置検出信号から時間計測タイマＢ３５に
よって発生される転流のタイミング信号、４６ｂは強制
同期信号の位相を合わした後の波形合成論理回路３１か
ら出力される位置検出信号から時間計測タイマＢ３５に
よって発生される転流のタイミング信号、４７ａは位相
を合わす前の時間計測タイマＣ３８が発生する強制同期
信号、４７ｂは位相を合わした後の時間計測タイマＣ３
８が発生する強制同期信号、４８は強制同期信号４７ａ
の周期、４９は強制同期信号４７ｂの周期、５０は位相
を合わせるために略位相差４５分だけ周期を短くした調
整時間である。強制同期信号の周期を制御することで強
制同期起動からのセンサレス駆動への切替えをする場合
は、まず、回転開始信号４３が起動を指令する（Ｓ
１）。次いで、時間計測タイマＣ３８が強制同期信号を
出力し、駆動ベース信号状態切替え及び信号ラッチ手段
４１でトランジスタ６〜１１に入力される強制同期信号
が生成される（Ｓ２）。この強制同期信号により、ロー
タ２０が回転し、ステータコイル１９Ｕ〜１９Ｗに誘起
電圧が誘起され、この誘起電圧に基づいて、位置検出信
号が生成される（Ｓ３）。次いで、時間計測タイマＢ３
５において、位置検出信号の転流のタイミング信号が生
成される。強制同期信号の周期が強制同期周期データメ
モリ部４０のデータの周期以上になったら（Ｓ４）、転
流タイミング位相差計測手段３６において、時間計測タ
イマＢ、Ｃの出力信号の位相差を計測する（Ｓ５）。次
いで、位相差がしきい値以上かどうかを判断し（Ｓ
６）、しきい値以上でなければ、運転切替え決定手段３
７において定常センサレス運転へ切り替える（Ｓ９）。
位相差がしきい値以上ならば位相差のデータを転流タイ
ミング位相差計測手段３６から強制同期信号周期決定手
段３９に送る（Ｓ７）。次いで、強制同期信号周期決定
手段３９において現在の周期から位相差を減算したもの
を時間計測タイマＣ３８に送り、それを次の強制同期信
号のタイミングのデータとする（Ｓ８ａ）。以上のよう
にして、位相差がしきい値未満になったら、運転切替え
決定手段３７において定常センサレス運転へ切り替える
（Ｓ９）。
【００１２】（実施の形態２）本実施の形態２における
センサレスＤＣブラシレスモータの構成図及び論理演算
手段の内部構成図は実施の形態１と同様なので省略す
る。図６は本発明の実施の形態２における位相を合わす
前のタイミング信号波形図、図７は本発明の実施の形態
２における位相を合わした後のタイミング信号波形図、
図８は本発明の実施の形態２におけるフローチャートで
ある。図６及び図７において、５１は位相差、５２ａは
強制同期信号の位相を合わす前の位置検出信号の転流の
タイミング信号、５２ｂは強制同期信号の位相を合わし
た後の位置検出信号の転流のタイミング信号、５３ａは
位相を合わす前の強制同期信号、５３ｂは位相を合わし
た後の強制同期信号、５４は強制同期信号５３ａの周
期、５５は強制同期信号５３ｂの周期、５６は位相を合
わせるために略位相差５１分だけ周期を短くした調整時
間、５７は初期の駆動電圧レベル、５８は位相を合わせ
るため変更した駆動電圧レベルである。駆動電圧のレベ
ルを変更することで何故位相が変化するかというと、転
流タイミング位相差計測手段３６で計測された符号が正
の時は、モータのトルクが負荷トルクより大きいため、
ロータの磁極位置信号の方が先立っていることで、その
場合は駆動電圧を下げ、モータのトルクを下げることで
位相を合わせる。符号が負の時はその逆で、駆動電圧を
上げ、モータのトルクを上げることで位相を合わせるこ
とができる。５９はグランドレベル（０Ｖレベル）であ
る。駆動電源の電圧を制御することで強制同期運転から
定常センサレス運転への切り替えを行う場合は、回転開
始信号４３が起動を指令して（Ｓ１）から位相差のデー
タを転流タイミング位相差計測手段３６から強制同期信
号周期決定手段３９に送る（Ｓ７）までは実施の形態１
と同様なので省略する。次いで、強制同期信号周期決定
手段３９において現在の周期５４から位相を合わした後
の周期５５になるように駆動電圧レベルを５７から５８
に変更する（Ｓ８ｂ）。以上のようにして、位相差がし
きい値未満になったら、運転切替え決定手段３７におい
て定常センサレス運転へ切り替える（Ｓ９）。
センサレスＤＣブラシレスモータの構成図及び論理演算
手段の内部構成図は実施の形態１と同様なので省略す
る。図６は本発明の実施の形態２における位相を合わす
前のタイミング信号波形図、図７は本発明の実施の形態
２における位相を合わした後のタイミング信号波形図、
図８は本発明の実施の形態２におけるフローチャートで
ある。図６及び図７において、５１は位相差、５２ａは
強制同期信号の位相を合わす前の位置検出信号の転流の
タイミング信号、５２ｂは強制同期信号の位相を合わし
た後の位置検出信号の転流のタイミング信号、５３ａは
位相を合わす前の強制同期信号、５３ｂは位相を合わし
た後の強制同期信号、５４は強制同期信号５３ａの周
期、５５は強制同期信号５３ｂの周期、５６は位相を合
わせるために略位相差５１分だけ周期を短くした調整時
間、５７は初期の駆動電圧レベル、５８は位相を合わせ
るため変更した駆動電圧レベルである。駆動電圧のレベ
ルを変更することで何故位相が変化するかというと、転
流タイミング位相差計測手段３６で計測された符号が正
の時は、モータのトルクが負荷トルクより大きいため、
ロータの磁極位置信号の方が先立っていることで、その
場合は駆動電圧を下げ、モータのトルクを下げることで
位相を合わせる。符号が負の時はその逆で、駆動電圧を
上げ、モータのトルクを上げることで位相を合わせるこ
とができる。５９はグランドレベル（０Ｖレベル）であ
る。駆動電源の電圧を制御することで強制同期運転から
定常センサレス運転への切り替えを行う場合は、回転開
始信号４３が起動を指令して（Ｓ１）から位相差のデー
タを転流タイミング位相差計測手段３６から強制同期信
号周期決定手段３９に送る（Ｓ７）までは実施の形態１
と同様なので省略する。次いで、強制同期信号周期決定
手段３９において現在の周期５４から位相を合わした後
の周期５５になるように駆動電圧レベルを５７から５８
に変更する（Ｓ８ｂ）。以上のようにして、位相差がし
きい値未満になったら、運転切替え決定手段３７におい
て定常センサレス運転へ切り替える（Ｓ９）。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明のセンサレスＤＣブ
ラシレスモータによれば、以下のように優れた効果を有
する。
ラシレスモータによれば、以下のように優れた効果を有
する。
【００１４】請求項１に記載の発明によれば、強制同期
運転から定常センサレス運転に切り替える際に脱調等が
起こることがなく、安定した切替えが可能なセンサレス
ＤＣブラシレスモータの制御駆動装置を提供することが
可能になるという効果を有する。
運転から定常センサレス運転に切り替える際に脱調等が
起こることがなく、安定した切替えが可能なセンサレス
ＤＣブラシレスモータの制御駆動装置を提供することが
可能になるという効果を有する。
【００１５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、駆動電圧が変動する場合でも、電圧を安
定化する手段が不要でコストが安いセンサレスＤＣブラ
シレスモータの制御駆動装置を提供することが可能にな
るという効果を有する。
の効果に加え、駆動電圧が変動する場合でも、電圧を安
定化する手段が不要でコストが安いセンサレスＤＣブラ
シレスモータの制御駆動装置を提供することが可能にな
るという効果を有する。
【００１６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、強制同期信号の周期を変更する手段が不
要で、論理演算手段の負荷が軽くなるセンサレスＤＣブ
ラシレスモータの制御駆動装置を提供することが可能に
なるという効果を有する。
の効果に加え、強制同期信号の周期を変更する手段が不
要で、論理演算手段の負荷が軽くなるセンサレスＤＣブ
ラシレスモータの制御駆動装置を提供することが可能に
なるという効果を有する。
【図１】本発明の実施の形態におけるセンサレスＤＣブ
ラシレスモータの制御駆動装置の構成図
ラシレスモータの制御駆動装置の構成図
【図２】図１における論理演算手段の内部構成図
【図３】本発明の実施の形態１における位相を合わす前
の転流タイミング信号の波形図
の転流タイミング信号の波形図
【図４】本発明の実施の形態１における位相を合わした
後の転流のタイミング信号波形図
後の転流のタイミング信号波形図
【図５】本発明の実施の形態１における強制同期信号の
周期を制御することで強制同期運転から定常センサレス
運転への切替えを行う場合のフローチャート
周期を制御することで強制同期運転から定常センサレス
運転への切替えを行う場合のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２における位相を合わす前
のタイミング信号波形図
のタイミング信号波形図
【図７】本発明の実施の形態２における位相を合わした
後のタイミング信号波形図
後のタイミング信号波形図
【図８】本発明の実施の形態２におけるフローチャート
１ 直流電源 ２、３ 母線 ４ キャパシター ５ 駆動回路 ６、７、８ ＮＰＮ形トランジスタ ９、１０、１１ ＰＮＰ形トランジスタ １２、１３、１４、１５、１６、１７ 還流ダイオード １８ ブラシレスモータ １９ ステータ １９Ｕ，１９Ｖ，１９Ｗ ステータコイル ２０ ロータ ２１、２２、２６、２７、２８ 抵抗 ２３、２４、２５ コンパレータ ２９ 論理演算手段 ３０ 波形整形手段 ３１ 波形合理論理回路 ３２ 時間計測タイマＡ ３３ 発信回路 ３４ 位相シフト量決定演算手段 ３５ 時間計測タイマＢ ３６ 転流タイミング位相差計測手段 ３７ 運転切替え決定手段 ３８ 時間計測タイマＣ ３９ 強制同期信号周期決定手段 ４０ 強制同期周期データメモリ部 ４１ 駆動ベース信号状態切替え及び信号ラッチ手段 ４２ 駆動ベース信号バッファ手段 ４３ 回転開始信号 ４４ 回転方向決定手段 ４５、５１ 位相差 ４６ａ、５２ａ 位相を合わせる前の位置検出信号の転
流のタイミング信号 ４６ｂ、５２ｂ 位相を合わせた後の位置検出信号の転
流のタイミング信号 ４７ａ、５３ａ 位相を合わす前の強制同期信号 ４７ｂ、５３ｂ 位相を合わした後の強制同期信号 ４８、５４ 位相を合わす前の強制同期信号の周期 ４９、５５ 位相を合わした後の強制同期信号の周期 ５０、５６ 強制同期信号の周期調整時間 ５７ 位相を合わす前の駆動電圧レベル ５８ 位相を合わせるために変更した駆動電圧レベル ５９ グランドレベル（０Ｖレベル）
流のタイミング信号 ４６ｂ、５２ｂ 位相を合わせた後の位置検出信号の転
流のタイミング信号 ４７ａ、５３ａ 位相を合わす前の強制同期信号 ４７ｂ、５３ｂ 位相を合わした後の強制同期信号 ４８、５４ 位相を合わす前の強制同期信号の周期 ４９、５５ 位相を合わした後の強制同期信号の周期 ５０、５６ 強制同期信号の周期調整時間 ５７ 位相を合わす前の駆動電圧レベル ５８ 位相を合わせるために変更した駆動電圧レベル ５９ グランドレベル（０Ｖレベル）
Claims (3)
- 【請求項１】複数の固定子巻線の端子電圧を検出する検
出手段と、基準電圧を発生させる基準電圧発生手段と、
前記端子電圧と前記基準電圧を比較する比較手段と、前
記比較手段からの信号に基づいて通電タイミング信号を
出力する論理演算手段と、前記通電タイミング信号に基
づいて前記固定子巻線に通電する出力手段と、を備えた
センサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装置におい
て、前記論理演算手段が、位置検出信号の転流のタイミ
ング信号と強制同期信号との位相差を所定の値より小さ
くし強制同期運転から定常センサレス運転への切替えを
行う運転切替え手段を備えたことを特徴とするセンサレ
スＤＣブラシレスモータの制御駆動装置。 - 【請求項２】前記運転切替え手段が、前記位置検出信号
の転流のタイミング信号を発生する位置検出転流タイミ
ング信号発生手段と、前記強制同期信号を発生する強制
同期信号発生手段と、前記位置検出信号の転流のタイミ
ング信号と前記強制同期信号との位相差を計測する転流
タイミング位相差計測手段と、前記位相差が所定の値よ
り大きい場合は前記強制同期信号の周期から前記位相差
を減算または加算し前記強制同期信号の周期を変更する
ことで前記位相差を所定の値より小さくする強制同期信
号周期決定手段と、前記位相差に基づいて前記強制同期
運転から前記定常センサレス運転への切替えを決定する
運転切替え手段と、を備えたことを特徴とする請求項１
記載のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装
置。 - 【請求項３】前記運転切替え手段が、前記位置検出信号
の転流のタイミング信号を発生する位置検出転流タイミ
ング信号発生手段と、前記強制同期信号を発生する強制
同期信号発生手段と、前記位置検出信号の転流のタイミ
ング信号と前記強制同期信号との位相差を計測する転流
タイミング位相差計測手段と、前記位相差が所定の値よ
り大きい場合は駆動電圧を制御することで前記位相差を
所定の値より小さくし前記位相差に基づいて前記強制同
期運転から前記定常センサレス運転への切替えを決定す
る運転切替え手段と、を備えたことを特徴とする請求項
１記載のセンサレスＤＣブラシレスモータの制御駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025840A JP2000224887A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | センサレスｄｃブラシレスモータの制御駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025840A JP2000224887A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | センサレスｄｃブラシレスモータの制御駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000224887A true JP2000224887A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12177061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11025840A Withdrawn JP2000224887A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | センサレスｄｃブラシレスモータの制御駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000224887A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002247882A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Koyo Seiko Co Ltd | 同期モータの起動制御方法および装置ならびにその装置を用いた自動車駆動系の作動流体制御用電動ポンプ |
| JP2008220078A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスｄｃモータの制御装置及び換気送風装置 |
-
1999
- 1999-02-03 JP JP11025840A patent/JP2000224887A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002247882A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Koyo Seiko Co Ltd | 同期モータの起動制御方法および装置ならびにその装置を用いた自動車駆動系の作動流体制御用電動ポンプ |
| KR100787274B1 (ko) * | 2001-02-21 | 2007-12-21 | 가부시키가이샤 제이텍트 | 동기모터의 기동제어방법과 장치 및 그 장치를 사용한자동차구동계의 작동유체제어용 전동펌프 |
| JP2008220078A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスｄｃモータの制御装置及び換気送風装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060117 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060214 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070730 |