JP2001211682A - Controller for brushless motor - Google Patents

Controller for brushless motor

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JP2001211682A
JP2001211682A JP2000015822A JP2000015822A JP2001211682A JP 2001211682 A JP2001211682 A JP 2001211682A JP 2000015822 A JP2000015822 A JP 2000015822A JP 2000015822 A JP2000015822 A JP 2000015822A JP 2001211682 A JP2001211682 A JP 2001211682A
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JP
Japan
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command
speed
brushless motor
rotation direction
circuit
Prior art date
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Application number
JP2000015822A
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Japanese (ja)
Inventor
Masami Hirata
雅己 平田
Shinya Goto
真也 後藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent overvoltage and overcurrent from occurring in respective cases of current recovery from power failure, reversing command, and start-up from inertial rotation. SOLUTION: A speed control circuit 7 PI-computes a difference between command rotational speed cob from an acceleration adjusting circuit 6 and detected rotational speed Ωc from a speed detecting circuit 5 to output command voltage Va. When current recovers after the power failure occurs, the acceleration adjusting circuit 6 increases the command rotational speed Ωb from 0 to external command rotational speed Ωa gradually with a soft start function. A switch circuit 8 selects inductive voltage Vb from a voltage converting circuit 9 instead of the command voltage Va from the speed control circuit 7 until the command circuit rotational speed Ωb after current recovery becomes almost equal to the detected rotational speed Ωc which reduces gradually, and gives it to a drive circuit 2 as drive voltage Vc.

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、指令回転速度と検
出回転速度との差に基づいて指令電圧を生成する速度制
御手段を備えたブラシレスモータの制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a brushless motor having speed control means for generating a command voltage based on a difference between a command rotation speed and a detected rotation speed.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】ブラシレスモータは、
高効率で且つ高速領域まで運転可能であり、長寿命で信
頼性が高いことから種々の分野において幅広く用いられ
ている。このブラシレスモータの制御装置は、ロータの
回転位置を示す位置信号を検出するための位置信号検出
回路(例えばホール素子)、この位置信号などを利用し
て回転速度を検出する回転速度検出回路、指令回転速度
と検出回転速度との差に基づいてブラシレスモータに対
する指令電圧を生成する速度制御回路、指令電圧と指令
回転方向と位置信号とに基づいてブラシレスモータの巻
線に対する通電制御を行う駆動回路などから構成されて
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION A brushless motor is
It is widely used in various fields because of its high efficiency and operability up to the high speed range, long life and high reliability. The brushless motor control device includes a position signal detection circuit (for example, a Hall element) for detecting a position signal indicating the rotation position of the rotor, a rotation speed detection circuit for detecting the rotation speed using the position signal, and the like. A speed control circuit that generates a command voltage for the brushless motor based on the difference between the rotation speed and the detected rotation speed, a drive circuit that controls energization of the windings of the brushless motor based on the command voltage, the command rotation direction, and the position signal It is composed of

【0003】この従来構成においては、起動時あるいは
ブラシレスモータへ入力される電圧が遮断された停電状
態からの復電時において、ブラシレスモータの起動失敗
を防止するため、指令回転速度を0から徐々に上昇させ
るソフトスタートを行うようになっている。
In this conventional configuration, in order to prevent a failure of the brushless motor from starting at the time of starting or at the time of power recovery from a power failure state in which the voltage input to the brushless motor is cut off, the command rotation speed is gradually increased from 0. A soft start to raise is performed.

【0004】しかしながら、停電時間が比較的短い場合
には、ブラシレスモータが十分に減速する前に復電する
ため、検出回転速度と指令回転速度との差が負方向に増
大し、速度制御回路から駆動回路に対し出力される指令
電圧が極端に小さくなる。指令電圧が極端に小さいと、
駆動回路が正弦波PWM制御などを行っている場合、例
えば三相ブリッジ構成を有する駆動回路の上アーム側ス
イッチング素子または下アーム側スイッチング素子が全
てオンとなるモードが頻発する。その結果、ブラシレス
モータの巻線から駆動回路の入力側直流電源へ過大な回
生電流が流れ込み、入力側直流電源の直流電圧が過大と
なる。
However, when the power failure time is relatively short, the power is restored before the brushless motor decelerates sufficiently, so that the difference between the detected rotation speed and the command rotation speed increases in the negative direction, and the speed control circuit generates The command voltage output to the drive circuit becomes extremely small. If the command voltage is extremely small,
When the drive circuit is performing sine wave PWM control or the like, a mode in which all the upper arm switching elements or lower arm switching elements of the drive circuit having, for example, a three-phase bridge configuration are turned on frequently occurs. As a result, excessive regenerative current flows from the winding of the brushless motor to the input side DC power supply of the drive circuit, and the DC voltage of the input side DC power supply becomes excessive.

【0005】また、運転中において回転方向をステップ
的に変化させる反転指令が与えられた場合、またはブラ
シレスモータが惰性回転している時にその回転方向とは
反対方向の運転指令が与えられた場合などにも、駆動回
路に過大な電流が流れる。こうした過大な電流や電圧が
生じると、制御装置の保護回路が機能し、ブラシレスモ
ータが停止してしまうことがあった。
Also, when an inversion command for changing the rotation direction in a stepwise manner is given during operation, or when an operation command in the direction opposite to the rotation direction is given when the brushless motor is coasting. Also, an excessive current flows through the drive circuit. When such an excessive current or voltage is generated, the protection circuit of the control device functions and the brushless motor may stop.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、停電からの復電時、反転指令時、惰性
回転状態からの起動時の各場合において、過電流や過電
圧の発生を防止したブラシレスモータの制御装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to prevent the occurrence of overcurrent and overvoltage in each case of power recovery from a power failure, inversion command, and startup from a coasting state. An object of the present invention is to provide a control device for a brushless motor in which the control is prevented.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載したブラシレスモータの制御装置
は、ブラシレスモータの回転速度を検出する回転速度検
出手段と、指令回転速度と前記検出回転速度との差に基
づいて前記ブラシレスモータに対する指令電圧を出力す
る速度制御手段と、前記指令電圧に従って前記ブラシレ
スモータに対し正弦波状の交流電圧を出力する駆動手段
とを備えたブラシレスモータの制御装置において、前記
ブラシレスモータへ入力される交流電圧が遮断されたこ
とを検出するための停電検出手段と、この停電検出手段
が前記遮断からの復電を検出した後所定の期間、前記駆
動手段に対して前記速度制御手段から出力される指令電
圧に替えて前記検出回転速度に応じた電圧を与える電圧
切替手段とを備えたことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a control device for a brushless motor, comprising: a rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the brushless motor; a command rotation speed; A brushless motor control device comprising: a speed control unit that outputs a command voltage to the brushless motor based on a difference from a speed; and a driving unit that outputs a sinusoidal AC voltage to the brushless motor in accordance with the command voltage. A power failure detection means for detecting that the AC voltage input to the brushless motor has been interrupted, and a predetermined period after the power failure detection means has detected a power recovery from the interruption, with respect to the drive means. Voltage switching means for applying a voltage corresponding to the detected rotation speed in place of the command voltage output from the speed control means. The features.

【0008】この構成によれば、停電により指令回転速
度が急変し、復電時においてその急変した指令回転速度
と徐々に減速しているブラシレスモータの回転速度(検
出回転速度)との差が増大した場合、増大した差による
速度制御手段の過渡状態が安定するまでの所定期間、駆
動手段には過渡的に変化する指令電圧に替えて検出回転
速度に応じた電圧(例えば誘起電圧)が与えられる。こ
れにより、駆動手段は、復電後の所定期間安定した状態
で運転を継続することができ、その後は過渡状態が収束
して安定した速度制御手段からの指令電圧を用いて運転
を安定して継続することができる。
According to this configuration, the command rotation speed suddenly changes due to the power failure, and the difference between the suddenly changed command rotation speed and the rotation speed (detection rotation speed) of the brushless motor that is gradually decelerating when power is restored is increased. In this case, a voltage (for example, an induced voltage) according to the detected rotational speed is applied to the drive means in place of the command voltage that changes transiently for a predetermined period until the transient state of the speed control means due to the increased difference is stabilized. . Thereby, the drive means can continue the operation in a stable state for a predetermined period after the power recovery, and thereafter, the transient state converges and the operation is stabilized using the command voltage from the stable speed control means. Can continue.

【0009】その結果、駆動手段は、一時的に過大また
は過小となった指令電圧により通電制御することがなく
なり、ブラシレスモータの巻線から駆動手段に流れる電
流が小さく抑制されるとともに、駆動手段の入力側直流
電源に回生されるエネルギーも小さくなって入力側直流
電源における過電圧の発生を防止できる。これにより、
復電時に過電流・過電圧保護機能が動作することがなく
なり、継続運転が可能となる。
As a result, the drive means does not perform the energization control by the command voltage temporarily excessively or excessively reduced, so that the current flowing from the winding of the brushless motor to the drive means is suppressed to a small value. The energy regenerated by the input-side DC power supply is also reduced, and the occurrence of overvoltage in the input-side DC power supply can be prevented. This allows
When the power is restored, the overcurrent / overvoltage protection function does not operate, and continuous operation becomes possible.

【0010】この場合、所定の期間は、指令回転速度と
検出回転速度とがほぼ等しくなった時に終了することが
好ましい(請求項2)。この構成によれば、復電後所定
期間が経過した後に、より安定した状態で指令電圧を用
いた速度フィードバック運転に戻すことができる。
In this case, it is preferable that the predetermined period is terminated when the command rotational speed and the detected rotational speed become substantially equal (claim 2). According to this configuration, it is possible to return to the speed feedback operation using the command voltage in a more stable state after a predetermined period has elapsed after the power recovery.

【0011】また、請求項3に記載したブラシレスモー
タの制御装置は、上述同様の回転速度検出手段および速
度制御手段と、前記指令電圧と指令回転方向とに基づい
て前記ブラシレスモータに対し交流電圧を出力する駆動
手段とを備えたブラシレスモータの制御装置において、
運転中に前記指令回転方向が反転したとき、前記駆動手
段に対して反転前の指令回転方向を与えるとともに前記
速度制御手段に対して前記ブラシレスモータを減速させ
る指令回転速度を与え、前記検出回転速度が所定の回転
速度以下となった後に、前記駆動手段に対して反転後の
指令回転方向を与えるとともに、前記速度制御手段に対
して前記ブラシレスモータを加速させる指令回転速度を
与える回転制御手段を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a brushless motor control device, comprising: a rotating speed detecting means and a speed controlling means similar to those described above; and an AC voltage applied to the brushless motor based on the command voltage and the command rotating direction. A brushless motor control device comprising:
When the command rotation direction is reversed during operation, the command rotation direction before the reversal is given to the drive means, and the command rotation speed for decelerating the brushless motor is given to the speed control means, and the detected rotation speed is given. After the rotation speed becomes equal to or less than a predetermined rotation speed, the rotation control means for giving a command rotation direction after the reversal to the driving means and the command rotation speed for accelerating the brushless motor to the speed control means. It is characterized by having.

【0012】この構成によれば、指令回転方向が反転し
た時、反転指令前の指令回転方向を維持したまま速度起
電力が十分に小さくなる所定の回転速度まで減速した状
態で反転指令を与えるので、誘起電圧により駆動回路に
流れる電流が抑制される。これにより、ブラシレスモー
タが高速回転している場合であっても、過大な電流や電
圧を発生させることなく安定したスムーズな反転が可能
となる。
According to this configuration, when the command rotation direction is reversed, the reversal command is given in a state where the speed is reduced to the predetermined rotation speed at which the speed electromotive force becomes sufficiently small while maintaining the command rotation direction before the reversal command. In addition, the current flowing through the drive circuit due to the induced voltage is suppressed. As a result, even when the brushless motor is rotating at high speed, stable and smooth reversal can be performed without generating excessive current or voltage.

【0013】さらに、請求項4に記載したブラシレスモ
ータの制御装置は、ブラシレスモータの回転方向を検出
する回転方向検出手段を備えるとともに、前記指令回転
方向と前記検出回転方向とが異なる場合、前記駆動手段
に対して前記指令回転方向に替えて前記検出回転方向を
与えるとともに前記速度制御手段に対して前記ブラシレ
スモータを減速させる指令回転速度を与え、前記検出回
転速度が所定の回転速度以下となった後に、前記駆動手
段に対して前記指令回転方向を与えるとともに前記速度
制御手段に対して前記ブラシレスモータを加速させる指
令回転速度を与える回転制御手段を備えたことを特徴と
する。
The control device for a brushless motor according to a fourth aspect of the present invention further comprises a rotation direction detecting means for detecting a rotation direction of the brushless motor, and when the commanded rotation direction is different from the detected rotation direction, the drive is performed. Means, the detected rotation direction is given in place of the commanded rotation direction, and a commanded rotation speed for decelerating the brushless motor is given to the speed control means, and the detected rotation speed becomes equal to or less than a predetermined rotation speed. And a rotation control unit for giving the command rotation direction to the drive unit and giving a command rotation speed for accelerating the brushless motor to the speed control unit.

【0014】この構成によれば、指令回転方向と検出回
転方向とが異なる場合、速度起電力が十分に小さくなる
所定の回転速度まで減速した状態で検出回転方向から指
令回転方向に切り替えるので、誘起電圧により駆動回路
に流れる電流が抑制される。また、回転方向検出手段を
備えているため、回転駆動中のみならずブラシレスモー
タが惰性回転している起動時においても指令回転方向へ
のスムーズな起動が可能となる。
According to this configuration, when the command rotation direction is different from the detection rotation direction, the detection rotation direction is switched from the detection rotation direction to the command rotation direction while being reduced to a predetermined rotation speed at which the speed electromotive force becomes sufficiently small. The current flowing through the drive circuit is suppressed by the voltage. In addition, since the rotation direction detecting means is provided, it is possible to smoothly start in the command rotation direction not only during rotation driving but also during startup when the brushless motor is coasting.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例(請求
項1、2に対応)について図1および図2を参照しなが
ら説明する。図1は、ブラシレスモータの制御装置の電
気的構成を示すブロック図である。この図1において、
制御装置1は、駆動回路2、ブラシレスモータ3の回転
軸に連結されたパルスエンコーダ4、速度検出回路5、
加速調節回路6、速度制御回路7、切替回路8、電圧変
換回路9および瞬停検出回路10から構成されている。
本実施例において、これらの各回路はハードウェアによ
り構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment (corresponding to claims 1 and 2) of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a control device for a brushless motor. In this FIG.
The control device 1 includes a drive circuit 2, a pulse encoder 4 connected to a rotating shaft of a brushless motor 3, a speed detection circuit 5,
It comprises an acceleration adjustment circuit 6, a speed control circuit 7, a switching circuit 8, a voltage conversion circuit 9, and an instantaneous interruption detection circuit 10.
In the present embodiment, each of these circuits is configured by hardware.

【0016】駆動回路2は、本発明における駆動手段に
相当するもので、例えば三相の交流電源11から入力し
た交流電圧を整流・平滑して直流電圧を生成する直流電
圧生成回路、この直流電圧生成回路の後段に接続されI
GBTなどのスイッチング素子が三相ブリッジ接続され
てなるインバータ主回路、切替回路8から入力した駆動
電圧Vcに基づいて正弦波PWM信号を生成し前記IG
BTをスイッチング動作させるPWM制御回路(何れの
回路も具体的に図示せず)などから構成されている。こ
の駆動回路2の出力端子は、ブラシレスモータ3の三相
巻線の各相端子に接続されている。なお、上記PWM制
御回路は、パルスエンコーダ4からのパルス信号を利用
してロータ位置を把握し、巻線に対する通電タイミング
を決定するようになっている。
The driving circuit 2 corresponds to a driving means in the present invention, and for example, a DC voltage generating circuit for rectifying and smoothing an AC voltage input from a three-phase AC power supply 11 to generate a DC voltage, I connected to the subsequent stage of the generation circuit
An inverter main circuit in which switching elements such as GBTs are connected in a three-phase bridge, generating a sine wave PWM signal based on a driving voltage Vc input from a switching circuit 8 and generating the IG signal;
It is composed of a PWM control circuit (both circuits are not specifically shown) for switching the BT. The output terminal of the drive circuit 2 is connected to each phase terminal of the three-phase winding of the brushless motor 3. The PWM control circuit uses the pulse signal from the pulse encoder 4 to determine the rotor position and determine the timing of energizing the winding.

【0017】また、停電検出手段としての瞬停検出回路
10は、交流電源11の交流電圧に基づいて瞬時停電
(瞬停)の発生を検出し、その検出結果を瞬停信号Sa
として切替回路8に対し出力するようになっている。
The instantaneous power failure detection circuit 10 detects the occurrence of an instantaneous power failure (instantaneous power failure) based on the AC voltage of the AC power supply 11, and outputs the detection result to the instantaneous power failure signal Sa.
To the switching circuit 8.

【0018】パルスエンコーダ4および速度検出回路5
は、回転速度検出手段に相当する。このうちパルスエン
コーダ4は、ブラシレスモータ3の回転軸が所定角度だ
け回転する毎にパルス信号を出力するようになってい
る。また、速度検出回路5は、例えばF−V変換回路と
して構成されており、前記パルス信号に基づいてブラシ
レスモータ3の回転速度を検出するようになっている。
この検出回転速度ωcは、電圧変換回路9においてブラ
シレスモータ3の誘起電圧定数KEが乗算されブラシレ
スモータ3の誘起電圧Vbに変換された後、切替回路8
に入力される。
Pulse encoder 4 and speed detection circuit 5
Corresponds to a rotation speed detecting means. The pulse encoder 4 outputs a pulse signal every time the rotating shaft of the brushless motor 3 rotates by a predetermined angle. The speed detection circuit 5 is configured as, for example, an FV conversion circuit, and detects the rotation speed of the brushless motor 3 based on the pulse signal.
The detected rotation speed ωc is multiplied by the induced voltage constant KE of the brushless motor 3 in the voltage conversion circuit 9 and is converted into the induced voltage Vb of the brushless motor 3.
Is input to

【0019】加速調節回路6は、いわゆるソフトスター
ト機能のための回路であって、例えばコンデンサと抵抗
とからなる充電回路により構成されている。この加速調
節回路6は、外部から入力された外部指令回転速度ωa
を充電回路の時定数に従って徐々に増加させ、それを指
令回転速度ωbとして速度制御回路7に対し出力するよ
うになっている。
The acceleration adjusting circuit 6 is a circuit for a so-called soft start function, and is constituted by, for example, a charging circuit including a capacitor and a resistor. The acceleration adjustment circuit 6 is configured to control an external command rotational speed ωa input from the outside.
Is gradually increased according to the time constant of the charging circuit, and is output to the speed control circuit 7 as the commanded rotational speed ωb.

【0020】速度制御回路7は、速度制御手段に相当す
るもので、図示しない減算回路と比例・積分制御器(P
I制御器)とから構成されている。このうち減算回路
は、加速調節回路6からの指令回転速度ωbと速度検出
回路5からの検出回転速度ωcとの差を演算し、PI制
御器は、その演算された差を比例制御器と積分制御器と
に入力することによりブラシレスモータ3に対する指令
電圧Vaを得るようになっている。
The speed control circuit 7 corresponds to speed control means, and includes a subtraction circuit (not shown) and a proportional / integral controller (P
I controller). The subtraction circuit calculates the difference between the command rotation speed ωb from the acceleration adjustment circuit 6 and the detection rotation speed ωc from the speed detection circuit 5, and the PI controller integrates the calculated difference with the proportional controller. A command voltage Va for the brushless motor 3 is obtained by inputting the signal to a controller.

【0021】切替回路8は、電圧切替手段に相当するも
ので、詳しくは後述するように運転指令信号Sbと瞬停
信号Saとに基づいて速度制御回路7からの指令電圧V
aと電圧変換回路9からの誘起電圧Vbとの何れか一方
を選択し、その選択した電圧を駆動電圧Vcとして駆動
回路に対し出力するようになっている。
The switching circuit 8 corresponds to a voltage switching means. As will be described in detail later, the switching circuit 8 receives a command voltage V from the speed control circuit 7 based on the operation command signal Sb and the instantaneous stop signal Sa.
a, and the induced voltage Vb from the voltage conversion circuit 9 is selected, and the selected voltage is output to the drive circuit as the drive voltage Vc.

【0022】次に、本実施例の作用について図2も参照
しながら説明する。図2は、起動時および瞬停時におけ
る各部の波形を示したもので、上から順に運転信号、外
部指令回転速度ωa、指令回転速度ωb、検出回転速度
ωc、駆動電圧Vcおよび切替信号を示している。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows waveforms of various parts at the time of start-up and at the time of a momentary stop, and shows, in order from the top, the operation signal, the external command rotation speed ωa, the command rotation speed ωb, the detection rotation speed ωc, the drive voltage Vc, and the switching signal. ing.

【0023】切替回路8は、瞬停信号Saと運転指令信
号Sbとの論理積を演算することにより運転信号を生成
する。この運転信号は、停止指令が入力されている期間
または停電の発生期間において非駆動状態を示すLレベ
ル(ローレベル)となり、運転指令が入力されている期
間であって且つ停電の非発生期間において駆動状態を示
すHレベル(ハイレベル)となる。さらに、切替回路8
は、運転指令がLレベルからHレベルに変化した時に、
所定時間だけHレベルとなる切替信号を生成する。
The switching circuit 8 generates an operation signal by calculating a logical product of the instantaneous stop signal Sa and the operation command signal Sb. This operation signal becomes an L level (low level) indicating a non-driving state during a period in which a stop command is input or a period during which a power failure occurs, and is a period during which the operation command is input and during a period during which no power failure occurs. It becomes H level (high level) indicating the driving state. Further, the switching circuit 8
Is, when the operation command changes from L level to H level,
A switching signal which becomes H level for a predetermined time is generated.

【0024】この切替信号の時間幅は、運転指令がLレ
ベルからHレベルに変化した時点から指令回転速度ωb
と検出回転速度ωcとがほぼ等しくなるまでの時間とな
るように設定される。すなわち、図2に示す起動時(時
刻t1)においては、指令回転速度ωbは加速調節回路
6のソフトスタート機能によって0であり、また検出回
転速度ωcも同じく0であるため、切替信号の幅は短く
設定される。
The time width of the switching signal is from the time when the operation command changes from the L level to the H level from the command rotation speed ωb
And the detected rotational speed ωc are set to be substantially equal to each other. That is, at the time of startup (time t1) shown in FIG. 2, the command rotation speed ωb is 0 due to the soft start function of the acceleration adjustment circuit 6, and the detected rotation speed ωc is also 0, so the width of the switching signal is Set short.

【0025】一方、時刻t2で瞬停が発生した後時刻t
3において復電した場合には、切替信号は、加速調節回
路6のソフトスタート機能によって0から徐々に増加す
る指令回転速度ωbと徐々に低下する検出回転速度ωc
とがほぼ等しくなる時刻t4までの間Hレベルとなるよ
うに設定される。
On the other hand, after the momentary stop occurs at time t2, time t
3, when the power is restored, the switching signal includes a command rotation speed ωb gradually increasing from 0 and a detection rotation speed ωc gradually decreasing by the soft start function of the acceleration adjustment circuit 6.
Are set to be at the H level until time t4 at which the values are substantially equal to each other.

【0026】そして、切替回路8は、切替信号がLレベ
ルの期間にあっては速度制御回路7からの指令電圧Va
を選択して駆動電圧Vcとし、切替信号がHレベルの期
間にあっては電圧変換回路9からの誘起電圧Vbを選択
して駆動電圧Vcとする。
The switching circuit 8 supplies the command voltage Va from the speed control circuit 7 when the switching signal is at the L level.
Is selected as the driving voltage Vc, and when the switching signal is at the H level, the induced voltage Vb from the voltage conversion circuit 9 is selected and set as the driving voltage Vc.

【0027】さて、制御装置1がブラシレスモータ3を
高速回転速度で駆動している時刻t2において停電が発
生すると、各回路は動作を停止し、運転信号がLレベ
ル、指令回転速度ωbと駆動電圧Vcとが0になる。こ
の状態では、ブラシレスモータ3は惰性回転状態とな
り、回転速度が徐々に低下する。
When a power failure occurs at time t2 when the control device 1 drives the brushless motor 3 at a high rotational speed, the respective circuits stop operating, the operation signal is at L level, the command rotational speed ωb and the drive voltage. Vc becomes 0. In this state, the brushless motor 3 enters an inertia rotation state, and the rotation speed gradually decreases.

【0028】その後、時刻t3において復電すると、指
令回転速度ωbはソフトスタート機能によって0から外
部指令回転速度ωaにまで徐々に増加する。また、時刻
t2から時刻t3までの停電期間が短いと、ブラシレス
モータ3は十分に減速されず高速回転の状態で再駆動さ
れる。従って、復電時に指令回転速度ωbと検出回転速
度ωcとの差が負側(減速側)に大きくなり、速度制御
回路7から出力される指令電圧Vaが極端に小さくな
る。従来構成では、この指令電圧Vaを駆動電圧Vcと
して用いて正弦波PWM駆動していたため、駆動回路2
のインバータ主回路に過大な回生電流が流れ、直流電圧
生成回路の直流電圧が過大となるなどの問題が生じてい
た。
Thereafter, when the power is restored at time t3, the command rotation speed ωb gradually increases from 0 to the external command rotation speed ωa by the soft start function. If the power failure period from time t2 to time t3 is short, the brushless motor 3 is not sufficiently decelerated and is driven again at a high speed. Therefore, the difference between the command rotation speed ωb and the detected rotation speed ωc at the time of power restoration becomes large on the negative side (deceleration side), and the command voltage Va output from the speed control circuit 7 becomes extremely small. In the conventional configuration, the sine wave PWM drive is performed using the command voltage Va as the drive voltage Vc.
The excessive regenerative current flows in the inverter main circuit, and the DC voltage of the DC voltage generating circuit becomes excessive.

【0029】これに対し、本実施例の制御装置1は、上
述したように切替回路8を用いて復電後の駆動電圧Vc
を制御する。すなわち、復電後切替信号がHレベルとな
っている期間は、速度制御回路7からの指令電圧Vaに
替えてブラシレスモータ3自身の誘起電圧Vbを駆動電
圧Vcとする。このため、復電後に駆動回路2がブラシ
レスモータ3を再駆動した時に駆動回路2に回生電流が
流れず、ブラシレスモータ3は負荷の大きさに応じて徐
々に減速する。
On the other hand, the control device 1 according to the present embodiment uses the switching circuit 8 as described above to
Control. In other words, during the period when the switching signal after the power recovery is at the H level, the induced voltage Vb of the brushless motor 3 itself is used as the drive voltage Vc instead of the command voltage Va from the speed control circuit 7. Therefore, when the drive circuit 2 drives the brushless motor 3 again after the power is restored, no regenerative current flows through the drive circuit 2, and the brushless motor 3 gradually decelerates according to the size of the load.

【0030】そして、検出回転速度ωcと0から徐々に
増加する指令回転速度ωbとがほぼ等しくなる時刻t4
において切替信号がHレベルからLレベルになり、駆動
回路2は誘起電圧Vbに替えて指令電圧Vaを駆動電圧
Vcとしてブラシレスモータ3の駆動を継続する。ま
た、この時刻t4において速度制御回路7内の積分制御
器は所定値(例えば誘起電圧Vb)にセットされるの
で、時刻t4以降も駆動回路2に過大な電流が流れるこ
となく、ブラシレスモータ3は指令回転速度ωbに従っ
て外部指令回転速度ωaにまでスムーズに加速する。
At time t4 when the detected rotation speed ωc and the command rotation speed ωb gradually increasing from 0 become substantially equal.
, The switching signal changes from the H level to the L level, and the drive circuit 2 continues driving the brushless motor 3 using the command voltage Va as the drive voltage Vc instead of the induced voltage Vb. Also, at this time t4, the integral controller in the speed control circuit 7 is set to a predetermined value (for example, the induced voltage Vb), so that no excessive current flows through the drive circuit 2 after time t4, and the brushless motor 3 In accordance with the command rotation speed ωb, the vehicle smoothly accelerates to the external command rotation speed ωa.

【0031】以上述べたように、本実施例の制御装置1
は、起動時や停電状態からの復電時のように非駆動状態
から駆動状態に変化した場合、ソフトスタート機能によ
って0から徐々に増加する指令回転速度ωbと検出回転
速度ωcとがほぼ等しくなるまでの期間、速度フィード
バックループを切り離してブラシレスモータ3の回転速
度に応じた電圧(誘起電圧Vb)を駆動電圧Vcとする
ように構成されている。これにより、起動時や復電時に
おいて、過電流保護回路が動作するような過大な回生電
流が流れたり、過電圧保護回路が動作するような過大な
直流電圧が生じることがなくなり、制御装置1は、ブラ
シレスモータ3を安定して起動または運転継続すること
ができる。
As described above, the control device 1 of this embodiment
In the case of a change from the non-drive state to the drive state such as at the time of start-up or power recovery from a power failure state, the command rotation speed ωb gradually increased from 0 by the soft start function becomes substantially equal to the detected rotation speed ωc. During this period, the speed feedback loop is cut off and a voltage (induced voltage Vb) corresponding to the rotation speed of the brushless motor 3 is set as the drive voltage Vc. This prevents an excessive regenerative current from flowing such that the overcurrent protection circuit operates or an excessive DC voltage from causing the overvoltage protection circuit to operate at the time of start-up or power restoration, and the control device 1 Thus, the brushless motor 3 can be started or operated stably.

【0032】次に、本発明の第2実施例(請求項3に対
応)について図3および図4を参照しながら説明する。
図3は、ブラシレスモータの制御装置の電気的構成を示
すブロック図であり、図1に示した制御装置1と同一構
成部分には同一符号が付されている。制御装置12は、
制御装置1における駆動回路2に替えて駆動回路13を
備え、加速調節回路6に替えて加減速指令回路14を備
えている。さらに、制御装置12には、速度比較回路1
5と加減速判定回路16とが付加されている。この構成
により、制御装置12は、ブラシレスモータ3の正逆転
運転が可能となっている。
Next, a second embodiment (corresponding to claim 3) of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the control device of the brushless motor, and the same components as those of the control device 1 shown in FIG. The control device 12
A drive circuit 13 is provided in place of the drive circuit 2 in the control device 1, and an acceleration / deceleration command circuit 14 is provided in place of the acceleration adjustment circuit 6. Further, the control device 12 includes a speed comparison circuit 1
5 and an acceleration / deceleration determination circuit 16 are added. With this configuration, the control device 12 can perform the forward and reverse rotation operation of the brushless motor 3.

【0033】駆動回路13は、本発明における駆動手段
に相当するもので、切替回路8から駆動電圧Vcが入力
され、加減速判定回路16から指令回転方向Sfが入力
される。そして、駆動回路13は、その指令回転方向S
fに従って正転方向または逆転方向のトルクを発生させ
るようにインバータ主回路のIGBTをスイッチング動
作することにより、ブラシレスモータ3の巻線に対する
通電制御を行うようになっている。なお、通電制御は、
正弦波PWM制御に限られず、例えば120度通電制御
であっても良い。
The drive circuit 13 corresponds to the drive means in the present invention, and receives the drive voltage Vc from the switching circuit 8 and the command rotation direction Sf from the acceleration / deceleration determination circuit 16. Then, the drive circuit 13 outputs the command rotation direction S
By performing a switching operation of the IGBT of the inverter main circuit so as to generate a torque in the forward rotation direction or the reverse rotation direction in accordance with f, the energization control for the winding of the brushless motor 3 is performed. The energization control is
The control is not limited to the sine wave PWM control, and may be, for example, a 120-degree conduction control.

【0034】加減速指令回路14、速度比較回路15お
よび加減速判定回路16は、本発明における回転制御手
段に相当する。このうち速度比較回路15は、検出回転
速度ωcと所定の切替回転速度ωdとを比較し、検出回
転速度ωcが切替回転速度ωdよりも高い時はHレベ
ル、検出回転速度ωcが切替回転速度ωd以下の時はL
レベルとなる速度比較信号Scを出力するようになって
いる(図4参照)。なお、本実施例においては回転速度
を絶対値により表している。
The acceleration / deceleration command circuit 14, speed comparison circuit 15, and acceleration / deceleration determination circuit 16 correspond to the rotation control means in the present invention. The speed comparison circuit 15 compares the detected rotation speed ωc with a predetermined switching rotation speed ωd. When the detected rotation speed ωc is higher than the switching rotation speed ωd, the H level is set. L when
A level comparison signal Sc is output (see FIG. 4). In this embodiment, the rotation speed is represented by an absolute value.

【0035】加減速判定回路16は、速度比較信号Sc
と外部指令回転方向Sdとを入力し、外部指令回転方向
Sdが変化した時にHレベルとなる指令反転信号を生成
するようになっている。そして、加減速判定回路16
は、その指令反転信号がLレベルである期間は、外部指
令回転方向Sdをそのまま駆動回路13に対する指令回
転方向Sfとし、指令反転信号がHレベルとなった後
は、速度比較信号Scに基づいて外部指令回転方向Sd
の反転タイミングを遅延させて指令回転方向Sfとする
ようになっている。また、加減速判定回路16は、この
遅延動作に対応して、加減速指令回路14に対して加速
または減速を指令する加減速指令信号Seを出力するよ
うになっている。
The acceleration / deceleration determination circuit 16 calculates the speed comparison signal Sc.
And an external command rotation direction Sd, and a command inversion signal which becomes H level when the external command rotation direction Sd changes is generated. Then, the acceleration / deceleration determination circuit 16
During the period in which the command inversion signal is at the L level, the external command rotation direction Sd is used as the command rotation direction Sf for the drive circuit 13 as it is, and after the command inversion signal goes to the H level, it is based on the speed comparison signal Sc. External command rotation direction Sd
Is inverted to be the command rotation direction Sf. The acceleration / deceleration determination circuit 16 outputs an acceleration / deceleration command signal Se for instructing the acceleration / deceleration command circuit 14 to accelerate or decelerate in response to the delay operation.

【0036】加減速指令回路14は、例えばコンデンサ
と抵抗とからなる充放電回路として構成されている。そ
して、この加減速指令回路14は、前記加減速指令信号
Seが加速指令の時は外部指令回転速度ωaを目標値と
し充放電回路の時定数に従って徐々に増加する指令回転
速度ωbを出力し、減速指令の時は充放電回路の時定数
に従って徐々に減少する指令回転速度ωbを出力するよ
うになっている。
The acceleration / deceleration command circuit 14 is configured as a charge / discharge circuit including, for example, a capacitor and a resistor. When the acceleration / deceleration command signal Se is an acceleration command, the acceleration / deceleration command circuit 14 sets the external command speed ωa as a target value and outputs a command speed ωb that gradually increases according to the time constant of the charge / discharge circuit. When a deceleration command is issued, a command rotation speed ωb that gradually decreases in accordance with the time constant of the charge / discharge circuit is output.

【0037】次に、本実施例の作用について図4も参照
しながら説明する。図4は、正転駆動中に外部指令回転
方向Sdが正転方向から逆転方向に反転した場合におけ
る各部の波形を示したもので、上から順に運転信号、外
部指令回転速度ωa、検出回転速度ωc、速度比較信号
Sc、外部指令回転方向Sd、指令反転信号、加減速指
令信号Se、指令回転方向Sfおよび指令回転速度ωb
を示している。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows waveforms of the respective parts when the external command rotation direction Sd is reversed from the normal rotation direction to the reverse rotation direction during the normal rotation drive. The operation signal, the external command rotation speed ωa, and the detected rotation speed are shown in order from the top. ωc, speed comparison signal Sc, external command rotation direction Sd, command reversal signal, acceleration / deceleration command signal Se, command rotation direction Sf, and command rotation speed ωb
Is shown.

【0038】ここで、運転信号はLレベルが非駆動状
態、Hレベルが駆動状態を示し、外部指令回転方向Sd
と指令回転方向SfはLレベルが正転方向、Hレベルが
逆転方向を示している。また、加減速指令信号SeはL
レベルが加速指令、Hレベルが減速指令を示している。
Here, the operation signal indicates that the L level indicates the non-drive state and the H level indicates the drive state, and the external command rotation direction Sd
And the command rotation direction Sf, the L level indicates the forward rotation direction and the H level indicates the reverse rotation direction. The acceleration / deceleration command signal Se is L
The level indicates an acceleration command, and the H level indicates a deceleration command.

【0039】さて、ブラシレスモータ3が停止している
時に、外部指令回転方向Sdが正転方向であって運転指
令が非駆動状態から駆動状態へと変化すると(時刻t1
1)、加減速判定回路16は、駆動回路13に対して外
部指令回転方向Sdと同じ正転方向の指令を与える。こ
れとともに、加減速判定回路16は加減速指令回路14
に対して加速指令を与えるので、指令回転速度ωbは0
から徐々に増加する。この時、上述した制御装置1とは
異なり、切替回路8は駆動電圧Vcとして速度制御回路
7からの指令電圧Vaを選択しているので、ブラシレス
モータ3は指令回転速度ωbに従って正転方向に徐々に
加速し、やがて外部指令回転速度ωaに等しい正転方向
の一定速度になる。
When the external command rotation direction Sd is the normal rotation direction when the brushless motor 3 is stopped and the operation command changes from the non-drive state to the drive state (time t1).
1) The acceleration / deceleration determination circuit 16 gives the drive circuit 13 a command in the same normal rotation direction as the external command rotation direction Sd. At the same time, the acceleration / deceleration determination circuit 16
Command, the command rotational speed ωb is 0
Gradually increase from. At this time, unlike the control device 1 described above, since the switching circuit 8 selects the command voltage Va from the speed control circuit 7 as the drive voltage Vc, the brushless motor 3 gradually rotates in the forward direction according to the command rotation speed ωb. To a constant speed in the normal rotation direction equal to the external command rotation speed ωa.

【0040】時刻t12において、外部指令回転方向S
dが正転方向から逆転方向に変化すると、加減速判定回
路16の内部信号である指令反転信号がHレベルとな
る。そのため、加減速判定回路16は、外部指令回転方
向Sdにかかわらず指令回転方向Sfを正転方向のまま
維持するとともに、加減速指令回路14に対して減速指
令を与える。これにより、加減速指令回路14は指令回
転速度ωbを徐々に低下させてブラシレスモータ3を減
速させる。
At time t12, the external command rotation direction S
When d changes from the normal rotation direction to the reverse rotation direction, the command inversion signal which is an internal signal of the acceleration / deceleration determination circuit 16 becomes H level. Therefore, the acceleration / deceleration determination circuit 16 maintains the command rotation direction Sf in the normal rotation direction regardless of the external command rotation direction Sd, and gives a deceleration command to the acceleration / deceleration command circuit 14. Thus, the acceleration / deceleration command circuit 14 gradually reduces the command rotation speed ωb to decelerate the brushless motor 3.

【0041】時刻t13において回転速度が切替回転速
度ωd以下にまで低下すると、速度比較信号ScがHレ
ベルからLレベルに変化する。加減速判定回路16は、
このレベル変化を受けて駆動回路13に与える指令回転
方向Sfを外部指令回転方向Sdに従って逆転方向と
し、加減速指令回路14に対して加速指令を与える。こ
れにより、加減速指令回路14は、外部指令回転速度ω
aを目標値として指令回転速度ωbを徐々に増加するた
め、ブラシレスモータ3は反転方向に加速し、やがて外
部指令回転速度ωaに等しい逆転方向の一定速度にな
る。
At time t13, when the rotation speed falls to or below the switching rotation speed ωd, the speed comparison signal Sc changes from H level to L level. The acceleration / deceleration determination circuit 16
In response to this level change, the command rotation direction Sf given to the drive circuit 13 is set to the reverse direction in accordance with the external command rotation direction Sd, and an acceleration command is given to the acceleration / deceleration command circuit 14. As a result, the acceleration / deceleration command circuit 14 outputs the external command rotation speed ω
Since the command rotational speed ωb is gradually increased with the target value a, the brushless motor 3 accelerates in the reverse direction, and eventually reaches a constant speed in the reverse direction equal to the external command rotational speed ωa.

【0042】このように、制御装置12は、ブラシレス
モータ3の駆動中に外部指令回転方向Sdが反転した時
に、その時の指令回転方向Sfを維持してブラシレスモ
ータ3を切替回転速度ωdにまで徐々に減速させた後、
指令回転方向Sfを反転してブラシレスモータ3を(反
転方向に)徐々に加速するように構成されている。しか
も、切替回転速度ωdは十分に低く設定されているの
で、反転に際し駆動回路13内に誘起電圧による過大な
電流や過大な電圧が発生することがなくなり、過電流・
過電圧保護回路が動作することなくスムーズな反転が可
能となる。
As described above, when the external command rotation direction Sd is reversed while the brushless motor 3 is being driven, the control device 12 maintains the command rotation direction Sf at that time and gradually switches the brushless motor 3 to the switching rotation speed ωd. After decelerating to
The command rotation direction Sf is reversed so that the brushless motor 3 is gradually accelerated (in the reverse direction). Moreover, since the switching rotation speed ωd is set sufficiently low, an excessive current or an excessive voltage due to the induced voltage does not occur in the drive circuit 13 at the time of inversion, and the overcurrent
Smooth inversion is possible without operating the overvoltage protection circuit.

【0043】次に、本発明の第3実施例(請求項4に対
応)について図5および図6を参照しながら説明する。
図5は、ブラシレスモータの制御装置の電気的構成を示
すブロック図であり、図3に示した制御装置12と同一
構成部分には同一符号が付されている。制御装置17
は、制御装置12における加減速判定回路16に替えて
加減速判定回路18を備え、さらに回転方向検出回路1
9(回転方向検出手段に相当)と回転方向比較回路20
とを備えている。ここで、加減速指令回路14、速度比
較回路15、加減速判定回路18および回転方向比較回
路20が、本発明における回転制御手段に相当する。
Next, a third embodiment (corresponding to claim 4) of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a block diagram showing the electrical configuration of the control device of the brushless motor. The same components as those of the control device 12 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. Control device 17
Includes an acceleration / deceleration determination circuit 18 in place of the acceleration / deceleration determination circuit 16 in the control device 12, and further includes a rotation direction detection circuit 1
9 (corresponding to rotation direction detecting means) and rotation direction comparison circuit 20
And Here, the acceleration / deceleration command circuit 14, the speed comparison circuit 15, the acceleration / deceleration determination circuit 18, and the rotation direction comparison circuit 20 correspond to the rotation control means in the present invention.

【0044】回転方向検出回路19は、パルスエンコー
ダ4から出力されるパルス信号(例えば位相が90度異
なるA信号とB信号)に基づいてブラシレスモータ3の
回転方向を検出し、その検出結果をLレベル(正転方
向)またはHレベル(逆転方向)の検出回転方向Sgと
して出力するようになっている。ただし、回転方向検出
回路19には若干の検出遅れが存在する。
The rotation direction detection circuit 19 detects the rotation direction of the brushless motor 3 based on a pulse signal (for example, an A signal and a B signal whose phases differ by 90 degrees) output from the pulse encoder 4, and outputs the detection result as L. The detected rotation direction Sg is output at the level (forward rotation direction) or the H level (reverse rotation direction). However, the rotation direction detection circuit 19 has a slight detection delay.

【0045】回転方向比較回路20は、運転指令信号S
b、外部指令回転方向Sdおよび検出回転方向Sgを入
力し、回転方向比較信号Shを出力するようになってい
る。また、加減速判定回路18は、外部指令回転方向S
d、速度比較信号Scおよび回転方向比較信号Shを入
力し、加減速指令信号Seと指令回転方向Sfとを出力
するようになっている。
The rotation direction comparison circuit 20 outputs an operation command signal S
b, an external command rotation direction Sd and a detected rotation direction Sg are input, and a rotation direction comparison signal Sh is output. The acceleration / deceleration determination circuit 18 determines whether the external command rotation direction S
d, a speed comparison signal Sc and a rotation direction comparison signal Sh are input, and an acceleration / deceleration command signal Se and a command rotation direction Sf are output.

【0046】次に、本実施例の作用について図6も参照
しながら説明する。図6は、ブラシレスモータ3が逆転
方向に惰性回転している状態から正転方向に起動する場
合の波形を示している。波形は、上から順に運転指令信
号Sb、運転指令パルス信号、外部指令回転方向Sd、
検出回転方向Sg、回転方向比較信号Sh、外部指令回
転速度ωa、検出回転速度ωc、速度比較信号Sc、加
減速指令信号Se、指令回転方向Sfおよび指令回転速
度ωbを示している。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows waveforms when the brushless motor 3 is started in the normal rotation direction from the state in which it is coasting in the reverse rotation direction. The waveforms are, in order from the top, an operation command signal Sb, an operation command pulse signal, an external command rotation direction Sd,
A detected rotation direction Sg, a rotation direction comparison signal Sh, an external command rotation speed ωa, a detection rotation speed ωc, a speed comparison signal Sc, an acceleration / deceleration command signal Se, a command rotation direction Sf, and a command rotation speed ωb are shown.

【0047】回転方向比較回路20は、時刻t21にお
いて運転指令信号SbがLレベルからHレベルに変化す
ると、所定幅の運転指令パルス信号を生成する。図示し
ないが、この運転指令パルス信号がHレベルの期間は、
駆動回路13は駆動動作を停止するようになっている。
そして、回転方向比較回路20は、運転指令パルス信号
を生成した場合には、外部指令回転方向Sdと検出回転
方向Sgとを比較し、両回転方向が同じ場合にはLレベ
ル、異なる場合にはHレベルとなる回転方向比較信号S
hを出力する(時刻t22)。なお、検出回転方向Sg
は、Lレベルが正転方向、Hレベルが逆転方向を示す。
When the operation command signal Sb changes from L level to H level at time t21, the rotation direction comparison circuit 20 generates an operation command pulse signal having a predetermined width. Although not shown, while the operation command pulse signal is at the H level,
The drive circuit 13 stops the drive operation.
Then, when the operation direction pulse signal is generated, the rotation direction comparison circuit 20 compares the external command rotation direction Sd with the detected rotation direction Sg. H-direction rotation direction comparison signal S
h is output (time t22). Note that the detection rotation direction Sg
Indicates that the L level indicates the normal rotation direction and the H level indicates the reverse rotation direction.

【0048】加減速判定回路18は、回転方向比較回路
20からHレベルの回転方向比較信号Shを入力する
と、加減速指令回路14に対して減速指令(Hレベル)
を与えるとともに、駆動回路13に対して外部指令回転
方向Sdの反対方向つまり実際の惰性回転方向(ここで
は逆転方向)を指令回転方向Sfとして出力する。
The acceleration / deceleration determination circuit 18 receives the H-level rotation direction comparison signal Sh from the rotation direction comparison circuit 20 and sends a deceleration command (H level) to the acceleration / deceleration command circuit 14.
And outputs to the drive circuit 13 a direction opposite to the external command rotation direction Sd, that is, the actual coasting rotation direction (here, the reverse rotation direction) as the command rotation direction Sf.

【0049】加減速指令回路14は、上述した回転方向
検出回路19の検出遅れの間に指令回転速度ωbを検出
回転速度ωcにまで増加させており、加減速判定回路1
8から減速指令を受けると指令回転速度ωbを徐々に低
下させる。これにより、駆動回路13は、時刻t23に
運転指令パルス信号がLレベルに推移した後、逆転方向
に惰性回転しているブラシレスモータ3を逆転方向に駆
動しながら徐々に減速させる。
The acceleration / deceleration command circuit 14 increases the command rotation speed ωb to the detected rotation speed ωc during the detection delay of the rotation direction detection circuit 19 described above.
8 receives the deceleration command, the command rotation speed ωb is gradually reduced. Thus, the drive circuit 13 gradually decelerates while driving the brushless motor 3 that is coasting in the reverse direction in the reverse direction after the operation command pulse signal changes to the L level at time t23.

【0050】やがて、時刻t24において検出回転速度
ωcが切替回転速度ωd以下にまで低下すると、速度比
較信号ScがHレベルからLレベルへと変化する。加減
速判定回路18は、このレベル変化を受けて駆動回路1
3に与える指令回転方向Sfを外部指令回転方向Sdに
従って正転方向とし、加減速指令回路14に対して加速
指令を与える。これにより、加減速指令回路14は、外
部指令回転速度ωaを目標値として指令回転速度ωbを
徐々に増加するため、ブラシレスモータ3は正転方向に
加速し、やがて外部指令回転速度ωaに等しい正転方向
の一定速度になり起動が完了する。
When the detected rotation speed ωc falls below the switching rotation speed ωd at time t24, the speed comparison signal Sc changes from the H level to the L level. The acceleration / deceleration determination circuit 18 receives the level change, and
3 is set to the normal rotation direction in accordance with the external command rotation direction Sd, and an acceleration command is given to the acceleration / deceleration command circuit 14. As a result, the acceleration / deceleration command circuit 14 gradually increases the command rotation speed ωb with the external command rotation speed ωa as a target value, so that the brushless motor 3 accelerates in the normal rotation direction, and eventually has a positive speed equal to the external command rotation speed ωa. The rotation speed becomes constant and the start is completed.

【0051】以上述べたように、本実施例の制御装置1
7は、ブラシレスモータ3の回転方向を検出する回転方
向検出回路19を備えている。そして、起動時において
ブラシレスモータ3が惰性回転している回転方向(検出
回転方向Sg)と外部指令回転方向Sdとが異なる場合
には、その時の惰性回転方向を指令回転方向Sfとして
ブラシレスモータ3を切替回転速度ωdにまで徐々に減
速させた後、指令回転方向Sfを外部指令回転方向Sd
に切り替えてブラシレスモータ3を徐々に加速するよう
に構成されている。
As described above, the control device 1 of the present embodiment
7 is provided with a rotation direction detection circuit 19 for detecting the rotation direction of the brushless motor 3. When the rotation direction (detection rotation direction Sg) in which the brushless motor 3 is coasting and the external command rotation direction Sd are different at the time of startup, the brushless motor 3 is set to the command rotation direction Sf as the coast rotation direction at that time. After gradually reducing the rotation speed to the switching rotation speed ωd, the command rotation direction Sf is changed to the external command rotation direction Sd.
And the brushless motor 3 is gradually accelerated.

【0052】これにより、ブラシレスモータ13が外部
指令回転方向Sdと反対の方向に回転している状態から
起動する場合であっても、駆動回路13内に誘起電圧に
よる過大な電流や過大な電圧が発生することがなくな
り、過電流・過電圧保護回路が動作することなくスムー
ズな起動が可能となる。
Thus, even when the brushless motor 13 is started from a state rotating in the direction opposite to the external command rotation direction Sd, an excessive current or an excessive voltage due to the induced voltage is generated in the drive circuit 13. This does not occur, and a smooth start-up becomes possible without operating the overcurrent / overvoltage protection circuit.

【0053】なお、本発明は上記し且つ図面に示す各実
施例に限定されるものではなく、以下のような拡張また
は変更が可能である。上述した実施例において、パルス
エンコーダ4を用いてブラシレスモータ3の回転速度、
回転方向、ロータの回転位置などの検出を行ったが、複
数のホール素子を用いて検出しても良い。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following expansions or modifications are possible. In the embodiment described above, the rotation speed of the brushless motor 3 is
Although the rotation direction, the rotation position of the rotor, and the like are detected, the detection may be performed using a plurality of Hall elements.

【0054】第1実施例におけるソフトスタート時の指
令回転速度ωbの変化率、あるいは第2、第3実施例に
おける減速時・加速時の指令回転速度ωbの変化率は、
ブラシレスモータ3の定格回転数をN[rpm]として
毎秒(N/2)[rpm]以下に設定することが好まし
い。
The change rate of the command rotation speed ωb at the time of soft start in the first embodiment, or the change rate of the command rotation speed ωb at the time of deceleration and acceleration in the second and third embodiments is
It is preferable that the rated rotation speed of the brushless motor 3 be set to N [rpm] or less per second (N / 2) [rpm].

【0055】第3実施例において、回転方向比較回路2
0に対し、運転指令信号Sbに替えて切替回路8の内部
信号である運転信号を与えても良い。これにより、瞬停
時にも起動時と同様の作用・効果が得られる。
In the third embodiment, the rotation direction comparing circuit 2
For 0, an operation signal which is an internal signal of the switching circuit 8 may be given instead of the operation command signal Sb. Thus, the same operation and effect as at the time of startup can be obtained even at the time of an instantaneous stop.

【0056】第1実施例においては交流電源11の停電
時について説明したが、本発明でいう停電は交流電源1
1の停電に限られず、例えば過電流や過電圧の発生によ
りブラシレスモータ3に印加される交流電圧が遮断され
た場合などをも含む。
In the first embodiment, the case of the power failure of the AC power supply 11 has been described.
The present invention is not limited to the case of the power outage 1 but also includes a case where an AC voltage applied to the brushless motor 3 is cut off due to, for example, occurrence of an overcurrent or an overvoltage.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明のブラシレスモータの制御装置
は、停電からの復電を検出した後所定の期間、駆動手段
に対して速度制御手段から出力される指令電圧に替えて
検出回転速度に応じた電圧を与えるように構成されてい
るので、復電時において、駆動手段は、過大または過小
となった指令電圧により通電制御することがなくなり、
回生による過大な電流や過大な電圧の発生を抑制するこ
とができる。これにより、復電時に過電流・過電圧保護
機能が動作することがなくなり、ブラシレスモータをス
ムーズに運転継続することが可能となる。
The control device for a brushless motor according to the present invention uses a command voltage output from the speed control means to the drive means for a predetermined period after detecting a power recovery from a power failure according to the detected rotation speed. Since the power supply is configured so as to apply the voltage, when the power is restored, the driving means does not perform the energization control by the excessively large or small instruction voltage,
The generation of an excessive current and an excessive voltage due to regeneration can be suppressed. As a result, the overcurrent / overvoltage protection function does not operate when the power is restored, and the brushless motor can be smoothly operated.

【0058】また、運転中に指令回転方向が反転した
時、駆動手段に対して反転前の指令回転方向を与えた状
態でブラシレスモータを減速させ、検出回転速度が所定
の回転速度以下となった後に、駆動手段に対して反転後
の指令回転方向を与えブラシレスモータを加速させるよ
うに構成したので、反転時において誘起電圧により駆動
回路に流れる電流が抑制され、過電流・過電圧保護機能
が動作することなくスムーズな反転が可能となる。
When the command rotation direction is reversed during operation, the brushless motor is decelerated in a state where the command rotation direction before the reversal is given to the driving means, and the detected rotation speed becomes lower than a predetermined rotation speed. Later, since the brushless motor is accelerated by giving the command rotation direction after the reversal to the driving means, the current flowing through the drive circuit by the induced voltage at the time of the reversal is suppressed, and the overcurrent / overvoltage protection function operates. Smooth reversal is possible without any problem.

【0059】さらに、回転方向検出手段を備え、指令回
転方向と検出回転方向とが異なる場合、駆動手段に対し
て検出回転方向を与えた状態でブラシレスモータを減速
させ、検出回転速度が所定の回転速度以下となった後
に、駆動手段に対して指令回転方向を与えブラシレスモ
ータを加速させるように構成したので、駆動回路に誘起
電圧による過大な電流を流すことなく、スムーズな起動
や反転が可能となる。
Further, when a rotation direction detecting means is provided and the command rotation direction is different from the detection rotation direction, the brushless motor is decelerated in a state where the detection rotation direction is given to the driving means, and the detection rotation speed becomes a predetermined rotation speed. After the speed becomes lower than the speed, the command rotation direction is given to the driving means to accelerate the brushless motor, so that it is possible to smoothly start and reverse without driving the drive circuit with excessive current due to induced voltage. Become.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す制御装置の電気的構
成を表すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of a control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】起動時および瞬時停電発生時における制御装置
各部の波形図
FIG. 2 is a waveform diagram of each part of the control device at the time of startup and at the time of occurrence of a momentary power failure.

【図3】本発明の第2実施例を示す図1相当図FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention.

【図4】反転指令時における制御装置各部の波形図FIG. 4 is a waveform diagram of each part of the control device at the time of an inversion command.

【図5】本発明の第3実施例を示す図1相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention.

【図6】起動時における制御装置各部の波形図FIG. 6 is a waveform diagram of each part of the control device at the time of startup.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、12、17は制御装置、2、13は駆動回路(駆動
手段)、3はブラシレスモータ、4はパルスエンコーダ
(回転速度検出手段)、5は速度検出回路(回転速度検
出手段)、7は速度制御回路(速度制御手段)、8は切
替回路(電圧切替手段)、10は瞬停検出回路(停電検
出手段)、14は加減速指令回路(回転制御手段)、1
5は速度比較回路(回転制御手段)、16、18は加減
速判定回路(回転制御手段)、19は回転方向検出回路
(回転方向検出手段)、20は回転方向比較回路(回転
制御手段)である。
1, 12, 17 are control devices, 2, 13 are drive circuits (drive means), 3 is a brushless motor, 4 is a pulse encoder (rotation speed detection means), 5 is a speed detection circuit (rotation speed detection means), 7 is Speed control circuit (speed control means), 8 is a switching circuit (voltage switching means), 10 is a momentary power failure detection circuit (power failure detection means), 14 is an acceleration / deceleration command circuit (rotation control means), 1
5 is a speed comparison circuit (rotation control means), 16 and 18 are acceleration / deceleration determination circuits (rotation control means), 19 is a rotation direction detection circuit (rotation direction detection means), and 20 is a rotation direction comparison circuit (rotation control means). is there.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータの回転速度を検出する
回転速度検出手段と、 指令回転速度と前記検出回転速度との差に基づいて前記
ブラシレスモータに対する指令電圧を出力する速度制御
手段と、 前記指令電圧に従って前記ブラシレスモータに対し正弦
波状の交流電圧を出力する駆動手段とを備えたブラシレ
スモータの制御装置において、 前記ブラシレスモータへ入力される交流電圧が遮断され
たことを検出するための停電検出手段と、 この停電検出手段が前記遮断からの復電を検出した後所
定の期間、前記駆動手段に対して前記速度制御手段から
出力される指令電圧に替えて前記検出回転速度に応じた
電圧を与える電圧切替手段とを備えたことを特徴とする
ブラシレスモータの制御装置。
A rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the brushless motor; a speed control means for outputting a command voltage to the brushless motor based on a difference between the command rotational speed and the detected rotational speed; A drive unit that outputs a sine-wave AC voltage to the brushless motor in accordance with the following, wherein a power failure detection unit for detecting that the AC voltage input to the brushless motor has been interrupted, A voltage for giving a voltage corresponding to the detected rotation speed to the drive means in place of a command voltage output from the speed control means for a predetermined period after the power failure detection means detects power recovery from the interruption. A control device for a brushless motor, comprising: switching means.
【請求項2】 所定の期間は、指令回転速度と検出回転
速度とがほぼ等しくなった時に終了することを特徴とす
る請求項1記載のブラシレスモータの制御装置。
2. The brushless motor control device according to claim 1, wherein the predetermined period ends when the command rotational speed and the detected rotational speed become substantially equal.
【請求項3】 ブラシレスモータの回転速度を検出する
回転速度検出手段と、 指令回転速度と前記検出回転速度との差に基づいて前記
ブラシレスモータに対する指令電圧を出力する速度制御
手段と、 前記指令電圧と指令回転方向とに基づいて前記ブラシレ
スモータに対し交流電圧を出力する駆動手段とを備えた
ブラシレスモータの制御装置において、 運転中に前記指令回転方向が反転したとき、前記駆動手
段に対して反転前の指令回転方向を与えるとともに前記
速度制御手段に対して前記ブラシレスモータを減速させ
る指令回転速度を与え、前記検出回転速度が所定の回転
速度以下となった後に、前記駆動手段に対して反転後の
指令回転方向を与えるとともに、前記速度制御手段に対
して前記ブラシレスモータを加速させる指令回転速度を
与える回転制御手段を備えたことを特徴とするブラシレ
スモータの制御装置。
3. A rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the brushless motor; a speed control means for outputting a command voltage to the brushless motor based on a difference between the command rotation speed and the detected rotation speed; And a drive unit for outputting an AC voltage to the brushless motor based on the command rotation direction and the command rotation direction, wherein when the command rotation direction is reversed during operation, the drive unit is reversed. After giving the previous command rotation direction and giving a command rotation speed for decelerating the brushless motor to the speed control means, after the detected rotation speed falls below a predetermined rotation speed, And a command rotation speed for accelerating the brushless motor is given to the speed control means. A control device for a brushless motor, comprising: a rotation control means.
【請求項4】 ブラシレスモータの回転速度を検出する
回転速度検出手段と、 指令回転速度と前記検出回転速度との差に基づいて前記
ブラシレスモータに対する指令電圧を出力する速度制御
手段と、 前記指令電圧と指令回転方向とに基づいて前記ブラシレ
スモータに対し交流電圧を出力する駆動手段とを備えた
ブラシレスモータの制御装置において、 前記ブラシレスモータの回転方向を検出する回転方向検
出手段と、 前記指令回転方向と前記検出回転方向とが異なる場合、
前記駆動手段に対して前記指令回転方向に替えて前記検
出回転方向を与えるとともに前記速度制御手段に対して
前記ブラシレスモータを減速させる指令回転速度を与
え、前記検出回転速度が所定の回転速度以下となった後
に、前記駆動手段に対して前記指令回転方向を与えると
ともに前記速度制御手段に対して前記ブラシレスモータ
を加速させる指令回転速度を与える回転制御手段を備え
たことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
4. A rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the brushless motor; a speed control means for outputting a command voltage to the brushless motor based on a difference between the command rotation speed and the detected rotation speed; A brushless motor control device comprising: a driving unit that outputs an AC voltage to the brushless motor based on the command rotation direction; and a rotation direction detection unit that detects a rotation direction of the brushless motor; and the command rotation direction. And the detected rotation direction is different,
The drive means is provided with the detected rotation direction in place of the command rotation direction, and the speed control means is provided with a command rotation speed for decelerating the brushless motor, and the detected rotation speed is equal to or less than a predetermined rotation speed. A rotation control means for giving the command rotation direction to the drive means and for giving a command rotation speed for accelerating the brushless motor to the speed control means. apparatus.
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