JP2000278985A - Driving device of dc brushless motor - Google Patents

Driving device of dc brushless motor

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JP2000278985A
JP2000278985A JP11080667A JP8066799A JP2000278985A JP 2000278985 A JP2000278985 A JP 2000278985A JP 11080667 A JP11080667 A JP 11080667A JP 8066799 A JP8066799 A JP 8066799A JP 2000278985 A JP2000278985 A JP 2000278985A
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brushless motor
current
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switching circuit
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賢至 川岸
Tomoo Yamada
倫雄 山田
Kazunori Sakanobe
和憲 坂廼辺
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stable and speedy out-of-step detection method by stopping operation when a phase difference does not coincide with a target value and a terminal voltage is higher than a specific upper-limit value or lower than a specific lower-limit value. SOLUTION: An inverter 1 opens or closes switches T1-T6 based on drive signals S1-S6 of each switch in an inverter that is created based on the control signals C1-C6 and generates an AC voltage at output terminals U, V, and W. Then, power is supplied to a DC brushless motor 2 for driving. However, when an excessive load is applied to the DC brushless motor 2 for out-of-step, a voltage-current phase difference does not coincide with the target value even if the voltage is added or subtracted to or from the target phase difference, so that the voltage reaches an upper limit or a lower limit. Therefore, by deciding whether a voltage being outputted from the inverter 1 is higher than the upper limit or lower than the lower limit, the out-of-step can be detected, thus stably and accurately detecting the out-of-step of the DC brushless motor.

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】この発明は、センサレス直流
ブラシレスモータの駆動装置に係り、位置信号を用いな
いで直流ブラシレスモータを駆動する場合の脱調検知装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensorless DC brushless motor driving apparatus, and more particularly to a step-out detecting apparatus for driving a DC brushless motor without using a position signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は、例えば特開平7−87782
号公報に示された従来の直流ブラシレスモータの駆動装
置を示す構成図である。図において、1はインバータ回
路、2は直流ブラシレスモータ、25は直流ブラシレス
モータ2のロータの位置を検出するための位置検出回
路、26は複数のスイッチング素子を有するスイッチン
グ回路34の各トランジスタに対する駆動信号を作成す
る制御部、27は制御部26に異常検出指令を送る異常
検出回路、28はシャント抵抗31に流れる通常とは逆
方向の電流を検知する逆方向電流検知回路、29はシャ
ント抵抗31に流れる通常の順方向の電流を検知する順
方向電流検知回路、30は順方向電流検知回路29と逆
方向電流検知回路28とを有する電流検知回路、、32
は整流用のダイオードブリッジ、33はダイオードブリ
ッジ32と平滑コンデンサとを有する整流回路である。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a conventional DC brushless motor driving device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-115,004. In the figure, 1 is an inverter circuit, 2 is a DC brushless motor, 25 is a position detection circuit for detecting the position of the rotor of the DC brushless motor 2, 26 is a drive signal for each transistor of a switching circuit 34 having a plurality of switching elements. Is an abnormality detection circuit that sends an abnormality detection command to the control unit 26; 28 is a reverse current detection circuit that detects a current flowing in the shunt resistor 31 in a direction opposite to the normal direction; 29 is a shunt resistor 31 A forward current detection circuit for detecting a normal forward current flowing therein; 30 a current detection circuit having a forward current detection circuit 29 and a reverse current detection circuit 28;
Is a rectifier diode bridge, and 33 is a rectifier circuit having a diode bridge 32 and a smoothing capacitor.

【0003】次に動作を説明する。直流ブラシレスモー
タ2を駆動する場合、複数のスイッチング素子を有する
スイッチング回路34と、このスイッチング回路34に
直流電圧を印加する為の整流回路33が設けられ、その
整流回路33とスイッチング回路34とでインバータ回
路1が構成される。そして直流ブラシレスモータ2のロ
ータの位置が位置検出回路25で逐次検出され、その検
出位置に応じてスイッチング回路34の各スイッチング
素子がオン、オフされることで直流ブラシレスモータ2
の各相への通電が順次切り替えられ、直流ブラシレスモ
ータ2が駆動される。
Next, the operation will be described. When the DC brushless motor 2 is driven, a switching circuit 34 having a plurality of switching elements and a rectifying circuit 33 for applying a DC voltage to the switching circuit 34 are provided. The rectifying circuit 33 and the switching circuit 34 use an inverter. The circuit 1 is configured. The position of the rotor of the DC brushless motor 2 is sequentially detected by the position detection circuit 25, and each switching element of the switching circuit 34 is turned on and off in accordance with the detected position.
Are sequentially switched, and the DC brushless motor 2 is driven.

【0004】このインバータ回路1には整流回路33と
スイッチング回路34との間の接続ラインに電流検知用
のシャント抵抗31が接続され、シャント抵抗31の両
端には電流検知回路30が接続される。この電流検知回
路30は、順方向電流検知回路29でシャント抵抗31
に流れる通常の順方向の順方向電流を検知し、逆方向電
流検知回路28でシャント抵抗31に流れる通常とは逆
方向の逆方向電流を検知し、脱調時或いは、逆方向電流
がながれている場合でも(回生運転時:急減速時等)ス
イッチング回路34を保護する事ができるというもので
ある。
In the inverter circuit 1, a shunt resistor 31 for current detection is connected to a connection line between a rectifier circuit 33 and a switching circuit 34, and a current detection circuit 30 is connected to both ends of the shunt resistor 31. This current detection circuit 30 is composed of a shunt resistor 31 and a forward current detection circuit 29.
A normal forward current flowing through the shunt resistor 31 is detected by the reverse current detecting circuit 28, and a reverse current flowing in the shunt resistor 31 in the reverse direction to the normal direction is detected. In such a case, the switching circuit 34 can be protected even during regenerative operation (during rapid deceleration, etc.).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の直流ブラシ
レスモータの駆動装置における脱調検知方法は、逆起電
圧を検知して位置信号とする場合やホールIC等を使用
して位置信号とする場合には有効であるが、位置信号を
用いないで直流ブラシレスモータを駆動する場合には、
脱調時の電流値と通常運転時の電流値に差が少ない為、
脱調を検知できないということと、直流ブラシレスモー
タの減磁耐力の関係により、高速で脱調を検知する必要
がある場合に不都合があった。
The step-out detecting method in the conventional DC brushless motor driving apparatus described above is based on the case where a back electromotive force is detected to generate a position signal or the case where a position signal is obtained by using a Hall IC or the like. However, when driving a DC brushless motor without using a position signal,
Because there is little difference between the current value during step-out and the current value during normal operation,
Due to the fact that step-out cannot be detected and the relationship between the demagnetization resistance of the DC brushless motor, there is an inconvenience when step-out needs to be detected at high speed.

【0006】この発明は、かかる問題点を解決する為に
なされたもので、位置信号を用いないで直流ブラシレス
モータを駆動する場合にも安定且つ、高速な脱調検知方
法を備えた直流ブラシレスモータの駆動装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and a DC brushless motor having a stable and high-speed step-out detection method even when a DC brushless motor is driven without using a position signal. It is an object of the present invention to provide a drive device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る直流ブラ
シレスモータの駆動装置は、複数のスイッチング素子を
有するスイッチング回路と、このスイッチング回路に直
流電圧を印加する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧
を交流電圧に変換し、固定子巻線を有するステータ及び
永久磁石を有するロータより構成された直流ブラシレス
モータに電圧を供給する電圧型インバータと、直流ブラ
シレスモータの端子電圧のゼロクロスと、直流ブラシレ
スモータに流れる電流のゼロクロスとの位相差を検出し
て、この位相差が予め定められた目標位相差に近づくよ
うに直流ブラシレスモータの端子電圧を制御する電圧型
インバータの制御装置と、この制御装置において、位相
差が目標値に一致せずに端子電圧が所定上限値より高い
かもしくは所定下限値より低い場合は運転を停止する運
転停止手段とを備えたものである。
A DC brushless motor driving apparatus according to the present invention includes a switching circuit having a plurality of switching elements, and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit. A voltage-type inverter that converts a voltage into an AC voltage and supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a stator having a stator winding and a rotor having a permanent magnet, a zero crossing of terminal voltage of the DC brushless motor, and a DC brushless A voltage-type inverter control device for detecting a phase difference between a zero-cross of a current flowing through the motor and a terminal voltage of the DC brushless motor so that the phase difference approaches a predetermined target phase difference; and , The terminal voltage is higher than the predetermined upper limit or lower than the predetermined value because the phase difference does not match the target value. Is lower than the value is obtained by a driving stopping means for stopping the operation.

【0008】また、制御装置は、予め定められた基準電
圧/周波数パターンに基づいて入力された周波数指令に
相当する直流ブラシレスモータの端子電圧と、予め定め
られた目標位相差とを出力する基準電圧/周波数パター
ン及び目標位相差演算手段と、直流ブラシレスモータの
端子電圧と電流の位相差を演算する電圧電流位相差演算
手段と、この電圧電流位相差演算手段で演算された位相
差と目標位相差との差である位相誤差を電圧誤差に変換
する位相・電圧変換手段と、位相差が目標位相差に近づ
くように、位相・電圧変換手段で変換された電圧誤差
を、基準電圧/周波数パターン及び目標位相差演算手段
から出力された端子電圧に加減演算する加減演算器とを
備えたものである。
Further, the control device outputs a terminal voltage of the DC brushless motor corresponding to a frequency command input based on a predetermined reference voltage / frequency pattern and a predetermined target phase difference. / Frequency pattern and target phase difference calculating means, voltage / current phase difference calculating means for calculating a phase difference between terminal voltage and current of a DC brushless motor, phase difference and target phase difference calculated by the voltage / current phase difference calculating means Phase-voltage conversion means for converting the phase error, which is the difference between the phase error to the voltage error, and the voltage error converted by the phase-voltage conversion means so that the phase difference approaches the target phase difference. An adder / subtractor for performing an addition / subtraction operation on the terminal voltage output from the target phase difference calculation means.

【0009】また、複数のスイッチング素子を有するス
イッチング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を
印加する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電
圧に変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石
を有するロータより構成された直流ブラシレスモータに
電圧を供給する電圧型インバータと、直流ブラシレスモ
ータの端子電圧のゼロクロスと、直流ブラシレスモータ
に流れる電流のゼロクロスとの位相差を検出して、電圧
型インバータを制御する制御装置と、位相差が、予め各
運転周波数毎に設定された設定値を超える場合は運転を
停止する運転停止手段とを備えたものである。
A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage to an AC voltage, and having a stator winding. A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, a phase difference between a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor, and a zero cross of a current flowing in the DC brushless motor, and detects a voltage. A control device for controlling the type inverter and operation stop means for stopping operation when the phase difference exceeds a set value set in advance for each operation frequency.

【0010】また、スイッチング素子の出力端子と入力
端子間の電位差情報を検出する相電圧検出手段と、スイ
ッチング回路の同一相の上下のスイッチング素子が共に
OFFである状態を検知し、タイミング信号として出力
するタイミング検出手段と、相電圧検出手段の出力する
電位差情報をタイミング検出手段が出力するタイミング
信号によりラッチして電流極性信号とするラッチ手段と
を有する電流極性検知手段を備え、電流極性検知手段が
検知した電流極性信号に基づいて位相差を演算するもの
である。
Also, a phase voltage detecting means for detecting potential difference information between an output terminal and an input terminal of the switching element, and a state where both upper and lower switching elements of the same phase of the switching circuit are OFF, and outputs as a timing signal. And a current polarity detecting means for latching the potential difference information output from the phase voltage detecting means with a timing signal output from the timing detecting means to obtain a current polarity signal. The phase difference is calculated based on the detected current polarity signal.

【0011】また、スイッチング素子を駆動するマイク
ロプロセッサーを備え、タイミング信号検出手段及びラ
ッチ手段は、マイクロプロセッサー内のH/W又はS/
Wで構成したものである。
Also, a microprocessor for driving the switching element is provided, and the timing signal detecting means and the latch means are provided with H / W or S /
W.

【0012】また、複数のスイッチング素子を有するス
イッチング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を
印加する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電
圧に変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石
を有するロータより構成された直流ブラシレスモータに
電圧を供給する電圧型インバータと、直流ブラシレスモ
ータの端子電圧のゼロクロスと、直流ブラシレスモータ
に流れる電流のゼロクロスとの位相差を検出して、電圧
型インバータを制御する制御装置と、直流ブラシレスモ
ータの電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手
段で検出した検出電流値が、予め各運転周波数毎に設定
された設定値を超える場合は運転を停止する運転停止手
段とを備えたものである。
A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and a DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage into an AC voltage, and having a stator winding; A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, a phase difference between a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor, and a zero cross of a current flowing in the DC brushless motor, and detects a voltage. A control device for controlling the type inverter, a current detecting means for detecting the current of the DC brushless motor, and an operation when the detected current value detected by the current detecting means exceeds a set value set in advance for each operation frequency. Operation stop means for stopping the operation.

【0013】また、複数のスイッチング素子を有するス
イッチング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を
印加する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電
圧に変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石
を有するロータより構成された直流ブラシレスモータに
電圧を供給する電圧型インバータと、直流ブラシレスモ
ータの端子電圧のゼロクロスと、直流ブラシレスモータ
に流れる電流のゼロクロスとの位相差を検出して、電圧
型インバータを制御する制御装置と、直流ブラシレスモ
ータの電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段で
検出した検出電流値が、低速運転周波数領域と高速運転
周波数領域とで異なるレベルに設定された設定値を超え
る場合は運転を停止する運転停止手段とを備えたもので
ある。
A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage to an AC voltage, and having a stator winding; A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, a phase difference between a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor, and a zero cross of a current flowing in the DC brushless motor, and detects a voltage. A control device for controlling the type inverter, a current detecting means for detecting a current of the DC brushless motor, and a detected current value detected by the current detecting means are set to different levels in the low-speed operation frequency region and the high-speed operation frequency region. An operation stopping means for stopping the operation when the set value is exceeded is provided.

【0014】また、複数のスイッチング素子を有するス
イッチング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を
印加する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電
圧に変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石
を有するロータより構成された直流ブラシレスモータに
電圧を供給する電圧型インバータと、直流ブラシレスモ
ータの端子電圧のゼロクロスと、直流ブラシレスモータ
に流れる電流のゼロクロスとの位相差を検出して、電圧
型インバータを制御する制御装置と、直流ブラシレスモ
ータの電力を検出する電力検出手段と、電流検出手段で
検出した検出電力値が、予め各運転周波数毎に設定され
た設定値を超える場合は運転を停止する運転停止手段と
を備えたものである。
A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage into an AC voltage, and having a stator winding; A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, a phase difference between a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor, and a zero cross of a current flowing in the DC brushless motor, and detects a voltage. A control device for controlling the type inverter, power detection means for detecting the power of the DC brushless motor, and operation when the detected power value detected by the current detection means exceeds a set value set in advance for each operation frequency. Operation stopping means for stopping the operation.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 実施の形態1.図1〜7は実施の形態1を示す図で、図
1は直流ブラシレスモータの駆動装置の全体構成図、図
2はモータ相電流が正(インバータ→モータ)であると
きの電流極性検知回路各部の信号波形、図3はモータ相
電流が負である場合の電流極性検知回路各部の信号波
形、図4はモータ相電流と電流極性信号を示す図、図5
は直流ブラシレスモータ制御ブロック図、図6は出力周
波数とV/F電圧との関係を示す図、図7は脱調検知の
制御フローチャートである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 to 7 show the first embodiment. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a driving device for a DC brushless motor. FIG. 2 is a diagram showing components of a current polarity detection circuit when a motor phase current is positive (inverter → motor). FIG. 3 is a signal waveform of each part of the current polarity detection circuit when the motor phase current is negative. FIG. 4 is a diagram showing the motor phase current and the current polarity signal.
FIG. 6 is a block diagram of a DC brushless motor control, FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an output frequency and a V / F voltage, and FIG.

【0016】図1において、1は電圧型のインバータ、
2はこのインバータ1で駆動される直流ブラシレスモー
タ、3はPWM制御信号を演算して出力する制御回路、
4は制御信号を基にインバータ1内の各スイッチを駆動
する信号を作成するドライブ回路、5は直流ブラシレス
モータ2の相電圧を検出する相電圧検出手段、6はタイ
ミング検出手段、7は相電圧検出手段5とタイミング検
出手段6の結果からモータの相電流の極性信号(以下電
流極性信号と称する)を出力するラッチ手段である。ま
た、図中C1〜C6は制御回路3から出力される三相の
PWM信号で有り、添字はインバータ1内のスイッチン
グ素子T1〜T6に対応している。またC1〜C6はあ
らかじめ上下アーム短絡防止時間(以下Tdと称する)
を設けられた正弦波PWM信号である。またZは電流極
性信号である。
In FIG. 1, 1 is a voltage type inverter,
2 is a DC brushless motor driven by the inverter 1, 3 is a control circuit that calculates and outputs a PWM control signal,
4 is a drive circuit for generating a signal for driving each switch in the inverter 1 based on the control signal, 5 is a phase voltage detecting means for detecting a phase voltage of the DC brushless motor 2, 6 is a timing detecting means, and 7 is a phase voltage. Latch means for outputting a polarity signal of the phase current of the motor (hereinafter referred to as a current polarity signal) from the results of the detection means 5 and the timing detection means 6. In the drawing, C1 to C6 are three-phase PWM signals output from the control circuit 3, and the subscripts correspond to the switching elements T1 to T6 in the inverter 1. C1 to C6 are the upper and lower arm short circuit prevention time (hereinafter referred to as Td) in advance.
Is a sine wave PWM signal provided with. Z is a current polarity signal.

【0017】次に上記のように構成されたインバータの
センサレス制御方式の基本動作を説明する。制御回路3
は、インバータ1が所定の周波数・電圧を出力するよう
なPWM制御信号C1〜C6を演算し、逐次出力する。
ドライブ回路4は制御信号C1〜C6を基にインバータ
1内の各スイッチを駆動する駆動信号S1〜S6を作成
する。インバータ1は駆動信号S1〜S6に基づきスイ
ッチT1〜T6を開閉し、出力端子U,V,Wに交流電
圧を発生する。これにより直流ブラシレスモータ2に電
力が供給され、直流ブラシレスモータ2が駆動される。
Next, the basic operation of the sensorless control system of the inverter configured as described above will be described. Control circuit 3
Calculates the PWM control signals C1 to C6 such that the inverter 1 outputs a predetermined frequency and voltage, and sequentially outputs them.
The drive circuit 4 generates drive signals S1 to S6 for driving each switch in the inverter 1 based on the control signals C1 to C6. The inverter 1 opens and closes the switches T1 to T6 based on the drive signals S1 to S6, and generates an AC voltage at the output terminals U, V, W. As a result, power is supplied to the DC brushless motor 2 and the DC brushless motor 2 is driven.

【0018】ここで、例えば直流ブラシレスモータ2を
高効率または回転速度を高精度に駆動する必要がある場
合は、制御回路3は直流ブラシレスモータ2に流れる電
流の位相を検出して、出力電圧ないし周波数を発生する
必要がある。
Here, for example, when it is necessary to drive the DC brushless motor 2 with high efficiency or high rotational speed with high accuracy, the control circuit 3 detects the phase of the current flowing in the DC brushless motor 2 and outputs the output voltage or the output voltage. Need to generate frequency.

【0019】以下、この脱調検出装置の動作について図
2〜6を用いて説明する。図2、図3において、C1,
C2,S1,S2,Vun,Zは、それぞれU相の上アー
ム制御信号,U相の下アーム制御信号,U相の上アーム
駆動信号,U相の下アーム駆動信号,U−N端子間電
圧,電流極性信号である。なおC1,C2,S1,S2
は正論理(ハイレベルの時スイッチがON)である。
Hereinafter, the operation of the step-out detecting device will be described with reference to FIGS. 2 and 3, C1,
C2, S1, S2, Vun, and Z are a U-phase upper arm control signal, a U-phase lower arm control signal, a U-phase upper arm drive signal, a U-phase lower arm drive signal, and a U-N terminal voltage, respectively. , Current polarity signal. C1, C2, S1, S2
Is positive logic (when high level, the switch is ON).

【0020】図2,3のタイムチャートは、U相のPW
M周期中におけるインバータ出力電圧がHIGH(Vdc
付近)からLOW(0付近)に切り替わるタイミング近
傍の信号変化を示す。時刻a,b,c,dは、それぞれ
C2のターンオフ,S2のターンオフ,C1のターンオ
ン,S1のターンオンのタイミングを示す。
The time charts of FIGS.
Inverter output voltage during M cycle is HIGH (Vdc
5 shows a signal change near the timing of switching from (near) to LOW (near 0). Times a, b, c, and d indicate the timing of turning off C2, turning off S2, turning on C1, and turning on S1, respectively.

【0021】図2に示すように、U相電流が正方向に流
れる場合、インバータ1内では上アームのスイッチング
素子T1か下アームのダイオードのいずれかを経由して
U相電流が流れるが、この電流経路の選択は上アームの
スイッチング素子T1の状態に依存する。即ち、上アー
ム駆動信号S1がONしていれば上アームのスイッチン
グ素子T1を経由し(以下状態1と称する)、OFFし
ていれば下アームのダイオードを経由する(以下状態2
と称する)。
As shown in FIG. 2, when the U-phase current flows in the positive direction, the U-phase current flows in the inverter 1 via either the upper-arm switching element T1 or the lower-arm diode. The selection of the current path depends on the state of the upper arm switching element T1. That is, if the upper arm drive signal S1 is ON, the signal passes through the switching element T1 of the upper arm (hereinafter referred to as state 1), and if the signal is OFF, it passes through the diode of the lower arm (hereinafter state 2).
).

【0022】状態1の場合、インバータ1の直流側端子
NとU相の端子間電圧Vunはほぼ直流母線電圧Vdc(正
確にはVdcからスイッチの電圧降下分Vceを減じた電
圧)が発生し、状態2の場合Vunはほぼゼロ電圧(正確
にはダイオードの電圧降下VFを減じた電圧)となる。
図2のタイムチャートでは、時刻dにおいて状態2→状
態1に遷移することが判る。このように変化するVunの
電圧レベルを入力し、図2の時刻dより前の時刻(例え
ば時刻c)でラッチした場合、図2のZのような電流極
性信号が得られる。すなわち時刻c以降ローレベルの電
流極性信号信号が得られる。
In the state 1, the voltage Vun between the DC terminal N and the U-phase terminal of the inverter 1 is substantially a DC bus voltage Vdc (more precisely, a voltage obtained by subtracting the switch voltage drop Vce from Vdc). In the case of state 2, Vun becomes almost zero voltage (more precisely, a voltage obtained by reducing the voltage drop VF of the diode).
In the time chart of FIG. 2, it can be seen that the state changes from state 2 to state 1 at time d. When the voltage level of Vun that changes in this way is input and latched at a time before time d in FIG. 2 (for example, time c), a current polarity signal like Z in FIG. That is, a low-level current polarity signal signal is obtained after time c.

【0023】また、図3に示すようにU相電流が負方向
に流れる場合、インバータ内では下アームのスイッチン
グ素子T1か上アームのダイオードのいずれかを経由し
てU相電流が流れ、この電流経路の選択は下アームのス
イッチング素子T1の状態に依存する。即ち、下アーム
駆動信号S2がONしていれば下アームのスイッチング
素子T1を経由し(以下状態3と称する)、OFFして
いれば上アームのダイオードを経由する(以下状態
4)。
When the U-phase current flows in the negative direction as shown in FIG. 3, the U-phase current flows through either the lower-arm switching element T1 or the upper-arm diode in the inverter. The selection of the path depends on the state of the lower arm switching element T1. That is, if the lower arm drive signal S2 is ON, it passes through the switching element T1 of the lower arm (hereinafter referred to as state 3), and if it is OFF, it passes through the diode of the upper arm (hereinafter state 4).

【0024】状態3の場合、インバータ1の直流側端子
NとU相の端子間電圧Vunはほぼゼロ電圧(正確にはス
イッチの電圧降下分Vceを加えた電圧)が発生し、状態
4の場合Vunはほぼ直流母線電圧Vdc(正確にはVdcに
ダイオードの電圧降下VF を加えた電圧)となる。図3
のタイムチャートでは、時刻bにおいて状態3→状態4
に遷移することが判る。このように変化するVunの電圧
レベルを入力し、Vunが電位を確立するタイミング以降
の時刻(例えば時刻c)でラッチした場合、図3のZの
ような電流極性信号が得られる。すなわち時刻c以降ハ
イレベルの信号が得られる。
In the state 3, the voltage Vun between the DC side terminal N and the U-phase terminal of the inverter 1 is almost zero voltage (more precisely, the voltage obtained by adding the voltage drop Vce of the switch). Vun is approximately the DC bus voltage Vdc (more precisely, the voltage obtained by adding the voltage drop VF of the diode to Vdc). FIG.
In the time chart of FIG.
It turns out that it changes to. When the voltage level of Vun that changes in this way is input and latched at a time (for example, time c) after the timing when Vun establishes a potential, a current polarity signal such as Z in FIG. 3 is obtained. That is, a high-level signal is obtained after time c.

【0025】上記のように電流極性信号Zは、相電流が
正のときロー、負のときハイとなるよう変化するため、
インバータ周期中におけるZの状態はおおよそ図4の如
くとなり、相電流の電流極性信号が得られる。
As described above, the current polarity signal Z changes to be low when the phase current is positive and high when the phase current is negative.
The state of Z during the inverter cycle is approximately as shown in FIG. 4, and a current polarity signal of the phase current is obtained.

【0026】直流ブラシレスモータ2の相電圧を検出す
る相電圧検出手段5、タイミング検出手段6、相電圧検
出手段5とタイミング検出手段6の結果からモータの相
電流の極性信号(以下電流極性信号と称する)を出力す
るラッチ手段7で構成される電流極性検知回路より得ら
れた電流極性信号Zから、図5に示す制御回路3内の電
流電圧位相差演算器14により電圧電流位相差(ゼロク
ロス位相差)θが演算される。演算された電圧電流位相
差θは、基準V/F及び目標位相差演算器9により演算
された目標位相差θ*と、比較演算器10により比較演
算され、目標位相差誤差Δθを出力する。目標位相誤差
Δθは、増幅演算器11により増幅演算されたあと位相
・電圧変換器12により、例えばテーブルを参照して電
圧誤差ΔVに変換される。
From the results of the phase voltage detecting means 5 for detecting the phase voltage of the DC brushless motor 2, the timing detecting means 6, and the phase voltage detecting means 5 and the timing detecting means 6, the polarity signal of the motor phase current (hereinafter referred to as the current polarity signal) 5 from a current polarity signal Z obtained from a current polarity detection circuit constituted by a latch means 7 for outputting a voltage-current phase difference (zero-cross position) by a current-voltage phase difference calculator 14 in the control circuit 3 shown in FIG. (Phase difference) θ is calculated. The calculated voltage / current phase difference θ is compared and calculated by the comparison calculator 10 with the reference V / F and the target phase difference θ * calculated by the target phase difference calculator 9 to output a target phase difference error Δθ. The target phase error Δθ is amplified and calculated by the amplification calculator 11, and then converted into a voltage error ΔV by the phase / voltage converter 12 with reference to, for example, a table.

【0027】演算された電圧誤差ΔVは、位相差θが目
標位相差θ*に近づくように、基準V/F及び目標位相
差演算器9より出力された基準V/Fパターンの周波数
指令F*に相当するV*を加減演算器13により加減演
算する。この時、基準V/Fパターン及び目標位相差θ
*は、予めモータ試験により求められているものとす
る。以上により、電圧電流位相差θが目標位相差θ*に
近づくように制御回路3により制御されるので、直流ブ
ラシレスモータ2のセンサレス高効率運転が実現でき
る。
The calculated voltage error ΔV is determined by the frequency command F * of the reference V / F and the reference V / F pattern output from the target phase difference calculator 9 so that the phase difference θ approaches the target phase difference θ *. Is calculated by the addition / subtraction calculator 13. At this time, the reference V / F pattern and the target phase difference θ
* Is assumed to have been obtained in advance by a motor test. As described above, since the control circuit 3 controls the voltage-current phase difference θ to approach the target phase difference θ *, the sensorless high-efficiency operation of the DC brushless motor 2 can be realized.

【0028】上記のようなシステムでは、直流ブラシレ
スモータ2に過大な負荷がかかり直流ブラシレスモータ
2が脱調したとすると、図6の様に目標位相差θ*に対
して電圧Vを幾ら加減演算しても電圧電流位相差θが目
標値に一致しないので、ついには電圧Vはアッパリミッ
トVH 或いはロアーリミットVL に張り付いてしまう。
従って、インバータ1が出力している電圧がアッパリミ
ットVH より高いか、或いはロアーリミットVL より低
いかを判断することで脱調が検出できる。図7はこの脱
調検知の制御フローチャートである。
In the system described above, if an excessive load is applied to the DC brushless motor 2 and the DC brushless motor 2 steps out, as shown in FIG. 6, the voltage V is slightly increased or decreased with respect to the target phase difference θ *. However, since the voltage-current phase difference θ does not match the target value, the voltage V eventually sticks to the upper limit VH or the lower limit VL.
Therefore, step-out can be detected by determining whether the voltage output from the inverter 1 is higher than the upper limit VH or lower than the lower limit VL. FIG. 7 is a control flowchart of this step-out detection.

【0029】本実施の形態の直流ブラシレスモータの駆
動装置は、スイッチング素子T1〜T6を駆動するマイ
クロプロセッサーを備え、タイミング信号検出手段6及
びラッチ手段7は、マイクロプロセッサー内のH/W又
はS/Wで構成したものである。
The DC brushless motor driving apparatus according to the present embodiment includes a microprocessor for driving the switching elements T1 to T6, and the timing signal detecting means 6 and the latching means 7 are provided with H / W or S / W.

【0030】実施の形態2.図8は実施の形態2を示す
図で、電気周波数と電圧電流位相差との関係を示す図で
ある。実施の形態1では、脱調検知はインバータ1が出
力している電圧がアッパリミットVH より高いか、或い
はロアーリミットVL より低いかで脱調を検出する例に
ついて説明したが、図8に示すように、電圧・電流位相
差(ゼロクロス位相差)が各運転周波数毎に設定された
設定値を超えると脱調と判定するようなシステムとして
も同様の効果が得られる。
Embodiment 2 FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating the second embodiment, and is a diagram illustrating a relationship between an electric frequency and a voltage-current phase difference. In the first embodiment, the step-out detection is described as an example in which step-out is detected based on whether the voltage output from the inverter 1 is higher than the upper limit VH or lower than the lower limit VL. In addition, a similar effect can be obtained as a system in which it is determined that a step-out occurs when the voltage / current phase difference (zero-cross phase difference) exceeds a set value set for each operation frequency.

【0031】実施の形態3.図9は実施の形態3を示す
図で、電気周波数と電流実効値との関係を示す図であ
る。図に示すように、電流検出器を備え、電流検出器の
検出電流値が各運転周波数毎に設定された設定値を超え
ると脱調と判定するようなシステムとしても同様の効果
が得られる。
Embodiment 3 FIG. 9 shows the third embodiment, and shows the relationship between the electric frequency and the effective current value. As shown in the drawing, the same effect can be obtained as a system that includes a current detector and determines that a step-out occurs when the detected current value of the current detector exceeds a set value set for each operation frequency.

【0032】実施の形態4.図10は実施の形態4を示
す図で、マグネットの脱調時の減磁特性を示す図であ
る。実施形態3では、電流検出器を備え、電流検出器の
検出電流値が各運転周波数毎に設定された設定値を超え
ると脱調と判定するシステムとしたが、図10に示すよ
うにプラスチックマグネットの脱調時の減磁特性が脱調
電流に対してリニアな特性であることを考慮して、非同
期時の運転がある周波数(運転)領域と、非同期運転の
ない周波数領域に分けて脱調電流レベルを設定するシス
テムとし、非同期時の運転がある周波数(運転)領域の
減磁を避ける構成としてもよい。
Embodiment 4 FIG. FIG. 10 shows the fourth embodiment, and shows demagnetization characteristics at the time of step-out of the magnet. In the third embodiment, the system is provided with a current detector, and when the detected current value of the current detector exceeds a set value set for each operation frequency, the system is determined to be out of step. However, as shown in FIG. In consideration of the fact that the demagnetization characteristics during step-out are linear with respect to the step-out current, step-out is divided into a frequency region where there is asynchronous operation and a frequency region where there is no asynchronous operation. A system for setting the current level may be used to avoid demagnetization in a certain frequency (operation) region when the operation is performed at the time of asynchronous operation.

【0033】実施の形態5.図11〜14は実施の形態
5を示す図で、図11は直流ブラシレスモータの駆動装
置の構成図、図12,13は直流電圧が変化した時、T
dの影響によりシャント抵抗による検出電流値が直流電
圧大の時(図12a)と直流電圧小の時(図12B)と
で変化することを示す図、直流電圧が変化した時の検出
電流値を示す図、図14は運転周波数に対する通常運転
時及び脱調時の電力値との関係を示す図である。
Embodiment 5 FIG. 11 to 14 show a fifth embodiment. FIG. 11 is a configuration diagram of a driving device for a DC brushless motor. FIGS.
A diagram showing that the detection current value due to the shunt resistance changes when the DC voltage is large (FIG. 12A) and when the DC voltage is small (FIG. 12B) due to the influence of d. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the operating frequency and the power values during normal operation and during step-out.

【0034】直流ブラシレスモータ2の効率を上げるた
め、低回転時は直流電圧をさげている。そのため図11
〜14に示すように、電圧がスイッチ15により倍電圧
と単電圧に変化した場合でも脱調を検知できるように、
電力検出器を備え、電力検出器の検出電力値が各運転周
波数毎に設定された設定値を超えると脱調と判定するシ
ステムとしても良い。直流電圧が変化した時、Tdの影
響によりシャント抵抗による検出電流値が直流電圧大の
時と直流電圧小の時とで変化することを利用し、電流値
のみの脱調検知より、更に精度よく脱調を検知すること
ができる。
In order to increase the efficiency of the DC brushless motor 2, the DC voltage is reduced during low rotation. Therefore, FIG.
As shown in FIGS. 14 to 14, even when the voltage is changed to the double voltage and the single voltage by the switch 15, the step-out can be detected.
A system may be provided that includes a power detector and determines that a step-out occurs when a detected power value of the power detector exceeds a set value set for each operation frequency. When the DC voltage changes, the detection current value due to the shunt resistor changes between a large DC voltage and a small DC voltage due to the influence of Td. Step-out can be detected.

【0035】[0035]

【発明の効果】この発明に係る直流ブラシレスモータの
駆動装置は、位置信号を用いないで直流ブラシレスモー
タを駆動する場合でも、電圧と電流とのゼロクロス位相
差が目標値に一致せずに端子電圧が所定上限値より高い
場合もしくは所定下限値より低い場合は運転を停止する
運転停止手段を備えることにより、安定かつ、高精度の
直流ブラシレスモータの脱調検知が実現できる。
According to the DC brushless motor driving apparatus of the present invention, even when the DC brushless motor is driven without using the position signal, the terminal voltage does not match the zero-crossing phase difference between the voltage and the current. Is provided with an operation stop means for stopping the operation when is higher than a predetermined upper limit value or lower than a predetermined lower limit value, thereby achieving stable and highly accurate step-out detection of the DC brushless motor.

【0036】また、モータの端子電圧のゼロクロスとモ
ータに流れる電流のゼロクロス位相差が各運転周波数毎
に設定された設定値を超えると運転を停止する運転停止
手段を備えることにより、高精度の直流ブラシレスモー
タの脱調検知が実現できる。
Further, by providing an operation stop means for stopping the operation when the phase difference between the zero crossing of the terminal voltage of the motor and the zero crossing of the current flowing through the motor exceeds a set value set for each operation frequency, a highly accurate DC Step-out detection of a brushless motor can be realized.

【0037】また、スイッチング素子の出力端子と入力
端子間の電位差情報を検出する相電圧検出手段と、スイ
ッチング回路の同一相の上下のスイッチング素子が共に
OFFである状態を検知し、タイミング信号として出力
するタイミング検出手段と、相電圧検出手段の出力する
電位差情報をタイミング検出手段が出力するタイミング
信号によりラッチして電流極性信号とするラッチ手段と
を有する電流極性検知手段を備え、電流極性検知手段が
検知した電流極性信号に基づいてゼロクロス位相差を演
算することで、安価に脱調検知回路を構成できる。
Also, a phase voltage detecting means for detecting potential difference information between an output terminal and an input terminal of the switching element, and a state where both upper and lower switching elements of the same phase of the switching circuit are OFF, and outputs as a timing signal. And a current polarity detecting means for latching the potential difference information output from the phase voltage detecting means with a timing signal output from the timing detecting means to obtain a current polarity signal. By calculating the zero-cross phase difference based on the detected current polarity signal, a step-out detection circuit can be configured at low cost.

【0038】また、ゼロクロス位相差を検出する電流極
性信号のタイミング信号検出手段及びラッチ手段は、ス
イッチング素子を駆動するマイクロプロセッサー内のH
/WないしS/Wで実現することで、安価に回路を構成
できる。
The current polarity signal timing signal detecting means for detecting the zero-crossing phase difference and the latch means are provided in the microprocessor in the microprocessor for driving the switching element.
By realizing / W or S / W, a circuit can be configured at low cost.

【0039】また、電流検出手段で検出した検出電流値
が、予め各運転周波数毎に設定された設定値を超える場
合は運転を停止する運転停止手段を備えることにより、
安定した脱調検知が実現できる。
When the detected current value detected by the current detection means exceeds a set value set in advance for each operation frequency, an operation stop means for stopping the operation is provided.
Stable step-out detection can be realized.

【0040】また、電流検出手段で検出した検出電流値
が、低速運転周波数領域と高速運転周波数領域とで異な
るレベルに設定された設定値を超える場合は運転を停止
する運転停止手段とを備えることにより、安定かつ高速
な脱調検知が実現できる。
Further, there is provided an operation stopping means for stopping the operation when the detected current value detected by the current detecting means exceeds a set value set at a different level between the low-speed operation frequency region and the high-speed operation frequency region. Thereby, stable and high-speed step-out detection can be realized.

【0041】また、電力検出器で検出した検出電力値が
各運転周波数毎に設定された設定値を超えると運転を停
止する運転停止手段を備えることにより、高精度な脱調
検知が実現できる。
Further, by providing an operation stop means for stopping the operation when the detected power value detected by the power detector exceeds a set value set for each operation frequency, highly accurate step-out detection can be realized.

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

【図1】 実施の形態1を示す図で、直流ブラシレスモ
ータの駆動装置を示す全体構成図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment, and is an overall configuration diagram illustrating a driving device of a DC brushless motor.

【図2】 実施の形態1を示す図で、モータ相電流が正
であるときの各部の波形図である。
FIG. 2 shows the first embodiment, and is a waveform diagram of each part when the motor phase current is positive.

【図3】 実施の形態1を示す図で、モータ相電流が負
であるときの各部の波形図である。
FIG. 3 shows the first embodiment and is a waveform chart of each part when the motor phase current is negative.

【図4】 実施の形態1を示す図で、モータ相電流と電
流極性信号を示す図である。
FIG. 4 shows the first embodiment and is a diagram showing a motor phase current and a current polarity signal.

【図5】 実施の形態1を示す図で、直流ブラシレスモ
ータの駆動装置の制御回路のブロック図である。
FIG. 5 is a diagram showing the first embodiment, and is a block diagram of a control circuit of a driving device of the DC brushless motor.

【図6】 実施の形態1を示す図で、出力周波数とV/
F電圧との関係を示す図である。
FIG. 6 shows the first embodiment, in which the output frequency and V /
It is a figure showing relation with F voltage.

【図7】 実施の形態1を示す図で脱調検知の制御フロ
ーチャートである。
FIG. 7 is a diagram showing the first embodiment and is a control flowchart of step-out detection.

【図8】 実施の形態2を示す図で、電気周波数と電圧
電流位相差との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the second embodiment and is a diagram illustrating a relationship between an electric frequency and a voltage-current phase difference.

【図9】 実施の形態3を示す図で、電気周波数と電流
実効値との関係を示す図である。
FIG. 9 shows the third embodiment, and shows the relationship between the electric frequency and the effective current value.

【図10】 実施の形態4を示す図で、マグネットの脱
調時の減磁特性を示す図である。
FIG. 10 shows the fourth embodiment and is a diagram showing demagnetization characteristics when a magnet loses synchronism.

【図11】 実施の形態5を示す図で、直流ブラシレス
モータの駆動装置の構成図である。
FIG. 11 is a view showing a fifth embodiment, and is a configuration diagram of a drive device of a DC brushless motor.

【図12】 実施の形態5を示す図で、直流電圧が変化
した時、検出電流値が直流電圧により変化することを示
す図である。
FIG. 12 shows the fifth embodiment, and shows that when the DC voltage changes, the detected current value changes according to the DC voltage.

【図13】 実施の形態5を示す図で、直流電圧が変化
した時、検出電流値が直流電圧により変化することを示
す図である。
FIG. 13 shows the fifth embodiment, and shows that when the DC voltage changes, the detected current value changes according to the DC voltage.

【図14】 実施の形態5を示す図で、運転周波数に対
する通常運転時及び脱調時の電力値との関係を示す図で
ある。
FIG. 14 shows the fifth embodiment, and shows the relationship between the operating frequency and the power values during normal operation and during step-out.

【図15】 従来の直流ブラシレスモータの駆動装置を
示す構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram showing a conventional DC brushless motor driving device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インバータ、2 直流ブラシレスモータ、3 制御
回路、4 ドライブ回路、5 相電圧検出手段、6 タ
イミング検出手段、7 ラッチ手段、9 基準V/F及
び目標位相差演算器、10 比較演算器、11 増幅
器、12 位相・電圧変換器、13 加減演算器、14
電圧電流位相差演算器、15 スイッチ。
REFERENCE SIGNS LIST 1 inverter, 2 direct current brushless motor, 3 control circuit, 4 drive circuit, 5 phase voltage detection means, 6 timing detection means, 7 latch means, 9 reference V / F and target phase difference calculator, 10 comparator, 11 amplifier , 12 Phase-voltage converter, 13 Addition / subtraction unit, 14
Voltage-current phase difference calculator, 15 switches.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂廼辺 和憲 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会 社内 Fターム(参考) 5H560 BB04 DC11 DC12 DC13 DC20 JJ01 RR02 RR10 SS01 TT05 TT15 TT20 UA03 XA06 XA12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazunori Sakanobe 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation In-house F-term (Reference) 5H560 BB04 DC11 DC12 DC13 DC20 JJ01 RR02 RR10 SS01 TT05 TT15 TT20 UA03 XA06 XA12

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のスイッチング素子を有するスイッ
チング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を印加
する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電圧に
変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石を有
するロータより構成された直流ブラシレスモータに電圧
を供給する電圧型インバータと、 前記直流ブラシレスモータの端子電圧のゼロクロスと、
前記直流ブラシレスモータに流れる電流のゼロクロスと
の位相差を検出して、この位相差が予め定められた目標
位相差に近づくように前記直流ブラシレスモータの端子
電圧を制御する前記電圧型インバータの制御装置と、 前記制御装置において、前記位相差が目標値に一致せず
に前記端子電圧が所定上限値より高いかもしくは所定下
限値より低い場合は運転を停止する運転停止手段と、を
備えたことを特徴とする直流ブラシレスモータの駆動装
置。
1. A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements, and a DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage into an AC voltage, and having a stator winding. A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, and a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor;
The voltage-type inverter control device that detects a phase difference between a zero crossing of a current flowing through the DC brushless motor and a terminal voltage of the DC brushless motor so that the phase difference approaches a predetermined target phase difference. And wherein the control device further comprises: operation stop means for stopping operation when the terminal voltage is higher than a predetermined upper limit value or lower than a predetermined lower limit value without the phase difference being equal to a target value. Characteristic DC brushless motor drive device.
【請求項2】 前記制御装置は、予め定められた基準電
圧/周波数パターンに基づいて入力された周波数指令に
相当する前記直流ブラシレスモータの端子電圧と、予め
定められた目標位相差とを出力する基準電圧/周波数パ
ターン及び目標位相差演算手段と、前記直流ブラシレス
モータの端子電圧と電流の位相差を演算する電圧電流位
相差演算手段と、この電圧電流位相差演算手段で演算さ
れた位相差と前記目標位相差との差である位相誤差を電
圧誤差に変換する位相・電圧変換手段と、前記位相差が
前記目標位相差に近づくように、前記位相・電圧変換手
段で変換された前記電圧誤差を、前記基準電圧/周波数
パターン及び目標位相差演算手段から出力された前記端
子電圧に加減演算する加減演算器とを備えたことを特徴
とする請求項1記載の直流ブラシレスモータの駆動装
置。
2. The control device outputs a terminal voltage of the DC brushless motor corresponding to a frequency command input based on a predetermined reference voltage / frequency pattern, and a predetermined target phase difference. A reference voltage / frequency pattern and target phase difference calculating means, a voltage / current phase difference calculating means for calculating a phase difference between a terminal voltage and a current of the DC brushless motor, and a phase difference calculated by the voltage / current phase difference calculating means. Phase-voltage conversion means for converting a phase error that is a difference from the target phase difference into a voltage error, and the voltage error converted by the phase-voltage conversion means such that the phase difference approaches the target phase difference. 2. An adder / subtractor for performing an add / subtract operation on the terminal voltage output from the reference voltage / frequency pattern and the target phase difference calculator. DC brushless motor drive device.
【請求項3】 複数のスイッチング素子を有するスイッ
チング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を印加
する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電圧に
変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石を有
するロータより構成された直流ブラシレスモータに電圧
を供給する電圧型インバータと、 前記直流ブラシレスモータの端子電圧のゼロクロスと、
前記直流ブラシレスモータに流れる電流のゼロクロスと
の位相差を検出して、前記電圧型インバータを制御する
制御装置と、 前記位相差が、予め各運転周波数毎に設定された設定値
を超える場合は運転を停止する運転停止手段と、を備え
たことを特徴とする直流ブラシレスモータの駆動装置。
3. A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage into an AC voltage, and having a stator winding. A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, and a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor;
A control device that detects a phase difference between a zero cross of a current flowing in the DC brushless motor and controls the voltage-type inverter; and operates when the phase difference exceeds a set value set in advance for each operation frequency. And a drive stopping means for stopping the operation of the brushless DC motor.
【請求項4】 前記スイッチング素子の出力端子と入力
端子間の電位差情報を検出する相電圧検出手段と、前記
スイッチング回路の同一相の上下の前記スイッチング素
子が共にOFFである状態を検知し、タイミング信号と
して出力するタイミング検出手段と、前記相電圧検出手
段の出力する電位差情報を前記タイミング検出手段が出
力するタイミング信号によりラッチして電流極性信号と
するラッチ手段とを有する電流極性検知手段を備え、 前記電流極性検知手段が検知した前記電流極性信号に基
づいて前記位相差を演算することを特徴とする請求項1
又は請求項3記載の直流ブラシレスモータの駆動装置。
4. A phase voltage detecting means for detecting potential difference information between an output terminal and an input terminal of the switching element, and a state in which both upper and lower switching elements in the same phase of the switching circuit are OFF, and A timing detection unit that outputs the signal as a signal; and a current polarity detection unit that includes a latch unit that latches the potential difference information output by the phase voltage detection unit with a timing signal output by the timing detection unit to generate a current polarity signal. 2. The phase difference is calculated based on the current polarity signal detected by the current polarity detection unit.
A driving device for a DC brushless motor according to claim 3.
【請求項5】 前記スイッチング素子を駆動するマイク
ロプロセッサーを備え、前記タイミング信号検出手段及
びラッチ手段は、前記マイクロプロセッサー内のH/W
又はS/Wで構成することを特徴とする請求項4項記載
の直流ブラシレスモータの駆動装置。
5. A microprocessor for driving the switching element, wherein the timing signal detecting means and the latching means include an H / W in the microprocessor.
5. The driving device for a DC brushless motor according to claim 4, wherein the driving device is constituted by S / W.
【請求項6】 複数のスイッチング素子を有するスイッ
チング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を印加
する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電圧に
変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石を有
するロータより構成された直流ブラシレスモータに電圧
を供給する電圧型インバータと、 前記直流ブラシレスモータの端子電圧のゼロクロスと、
前記直流ブラシレスモータに流れる電流のゼロクロスと
の位相差を検出して、前記電圧型インバータを制御する
制御装置と、 前記直流ブラシレスモータの電流を検出する電流検出手
段と、 この電流検出手段で検出した検出電流値が、予め各運転
周波数毎に設定された設定値を超える場合は運転を停止
する運転停止手段と、を備えたことを特徴とする直流ブ
ラシレスモータの駆動装置。
6. A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage to an AC voltage, and having a stator winding. A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, and a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor;
A control device that detects a phase difference between a zero crossing of a current flowing through the DC brushless motor and controls the voltage-type inverter; a current detection unit that detects a current of the DC brushless motor; and a current detection unit that detects the current. A drive device for a DC brushless motor, comprising: operation stop means for stopping operation when a detected current value exceeds a set value set in advance for each operation frequency.
【請求項7】 複数のスイッチング素子を有するスイッ
チング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を印加
する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電圧に
変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石を有
するロータより構成された直流ブラシレスモータに電圧
を供給する電圧型インバータと、 前記直流ブラシレスモータの端子電圧のゼロクロスと、
前記直流ブラシレスモータに流れる電流のゼロクロスと
の位相差を検出して、前記電圧型インバータを制御する
制御装置と、 前記直流ブラシレスモータの電流を検出する電流検出手
段と、 前記電流検出手段で検出した検出電流値が、低速運転周
波数領域と高速運転周波数領域とで異なるレベルに設定
された設定値を超える場合は運転を停止する運転停止手
段と、を備えたことを特徴とする直流ブラシレスモータ
の駆動装置。
7. A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage into an AC voltage, and having a stator winding. A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, and a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor;
A control device that controls the voltage-type inverter by detecting a phase difference between a zero crossing of a current flowing through the DC brushless motor, a current detection unit that detects a current of the DC brushless motor, and a current detection unit that detects the current. An operation stopping means for stopping the operation when the detected current value exceeds a set value set at a different level between the low-speed operation frequency region and the high-speed operation frequency region. apparatus.
【請求項8】 複数のスイッチング素子を有するスイッ
チング回路と、このスイッチング回路に直流電圧を印加
する直流電圧印加手段とを有し、直流電圧を交流電圧に
変換し、固定子巻線を有するステータ及び永久磁石を有
するロータより構成された直流ブラシレスモータに電圧
を供給する電圧型インバータと、 前記直流ブラシレスモータの端子電圧のゼロクロスと、
前記直流ブラシレスモータに流れる電流のゼロクロスと
の位相差を検出して、前記電圧型インバータを制御する
制御装置と、 前記直流ブラシレスモータの電力を検出する電力検出手
段と、 前記電流検出手段で検出した検出電力値が、予め各運転
周波数毎に設定された設定値を超える場合は運転を停止
する運転停止手段と、を備えたことを特徴とする直流ブ
ラシレスモータの駆動装置。
8. A stator having a switching circuit having a plurality of switching elements and DC voltage applying means for applying a DC voltage to the switching circuit, converting the DC voltage to an AC voltage, and having a stator winding. A voltage-type inverter that supplies a voltage to a DC brushless motor composed of a rotor having a permanent magnet, and a zero cross of a terminal voltage of the DC brushless motor;
A control device that controls the voltage-type inverter by detecting a phase difference between a zero crossing of a current flowing through the DC brushless motor, a power detection unit that detects power of the DC brushless motor, and a current detection unit that detects the power. A drive device for a DC brushless motor, comprising: operation stop means for stopping operation when the detected power value exceeds a set value set in advance for each operation frequency.
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