JP2002272158A - ブラシレスｄｃモータ制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転中に不安定な動作、停止を伴うことなく
キャリア周波数を変更する。 【解決手段】 キャリア周波数に基づいてΔα演算部８
により位相遅れΔαを演算し、ＰＩ制御部から出力され
るインバータ出力電圧位相δに対して加算部９により位
相遅れΔαを加算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はブラシレスＤＣモ
ータ制御方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえ
ば、マイコンを用いてインバータを制御し、インバータ
の出力電圧をブラシレスＤＣモータに供給するようにし
たブラシレスＤＣモータ制御方法およびその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ブラシレスＤＣモータをイン
バータを用いて駆動するに当たって、ブラシレスＤＣモ
ータの回転子磁極位置に対してインバータ出力電圧の通
電位相と出力電圧を設定してブラシレスＤＣモータの効
率・速度制御を行うために、例えば、図６に示す構成の
ブラシレスＤＣモータ制御装置が採用されている。

【０００３】図６に示すブラシレスＤＣモータ制御装置
においては、インバータ２２の３相出力電圧とモータ２
１の固定子巻線の中性点電圧とに基づいて位置検出器２
３によって回転子の回転位置を示す位置信号を生成し、
位置検出信号をレベル検出器２４に供給して位置信号の
レベルを示すレベル検出信号を生成し、位置信号および
レベル検出信号をインバータ制御用のマイコン２０に供
給してインバータ制御信号を生成し、インバータ制御信
号をドライブ回路３２を通してインバータ２２に供給し
ている。

【０００４】前記マイコン２０においては、レベル検
出信号に基づいてインバータ２２の出力電圧振幅を制御
して効率制御を達成すべく出力電圧振幅指令を生成する
とともに、位置信号の周期を測定して速度を算出し、イ
ンバータ２２の出力電圧通電位相を制御して速度制御を
達成すべく出力電圧通電位相指令を生成し、または、
レベル検出信号に基づいてインバータ２２の出力電圧通
電位相を制御して効率制御を達成すべく出力電圧通電位
相指令を生成するとともに、位置信号の周期を測定して
速度を算出し、インバータ２２の出力電圧振幅を制御し
て速度制御を達成すべく出力電圧振幅指令を生成する。
は任意に選択することが可能であるが、回転数、モ
ータ負荷状態、運転状況などに応じて切り替えてもよ
い。

【０００５】そして、上記の何れかの制御演算により得
られた出力電圧通電位相指令および出力電圧振幅指令を
基にＰＷＭ（パルス幅変調）波形を逐次演算し、インバ
ータ２２のスイッチング素子を駆動するためにインバー
タ制御信号（ゲート波形制御信号）をドライブ回路３２
に出力する。

【０００６】そして、上記の構成のブラシレスＤＣモー
タ制御装置を空気調和機用の圧縮機を駆動するために採
用した場合には、圧縮機の運転範囲は例えば、図５に示
すようになり、インバータの出力電圧が飽和していない
領域では、ブラシレスＤＣモータの効率・速度制御を行
うことができる反面、インバータの出力電圧が飽和した
領域では電圧制御を行うことができないため、位相のみ
を制御する弱め磁束制御（例えば、図７中の弱め磁束制
御領域参照）を行う。また、インバータ出力電圧の電圧
利用率に制限を設けることで弱め磁束制御領域を運転に
支障がない範囲で自由に変更することができる。

【０００７】この弱め磁束領域では位相による速度制御
を行っており、電圧位相に回転数、負荷などに応じた制
限を持たせることによって図７中に太線で示す位相制限
ラインよりも外の領域で運転しないようにする場合があ
る。このように位相制限を持たせれば、ある回転数で負
荷が上昇した場合に、図８中に太線で示すように、速度
を垂下させ、運転を継続することができる。

【０００８】また、上述のように位相制限を行う理由と
しては、例えば、 ブラシレスＤＣモータの回転子に装着された永久磁石
を減磁から保護するべく電流制限を持たせるため、 インバータ主回路に使用されるスイッチング素子を保
護すべく電流制限を持たせるため、 上記のブラシレスＤＣモータ制御装置が採用されたシ
ステム側の要求により、所定の負荷よりも重い負荷で運
転させないため、などが例示できる。

【０００９】さらに、インバータ出力電圧位相制限値
は、例えば、図９に示すようにモータ回転数の関数にな
っている。ここで、インバータ出力電圧位相は、図１０
に示すように、モータ逆起電圧に対するインバータ出力
電圧の位相δである。

【００１０】そして、マイコン２０の構成として、例え
ば、図１１に示すように、位置信号を入力として速度を
演算する速度演算部２６と、速度指令と演算された速度
との差分を入力としてＰＩ制御演算を行ってインバータ
出力電圧位相を出力するＰＩ制御部２８と、インバータ
出力電圧位相および演算された速度を入力として位相制
限処理を行う位相制限部３０と、レベル検出信号を入力
として電圧振幅演算を行って電圧振幅指令を出力する電
圧振幅演算部２７と、位相制限処理後のインバータ出力
電圧位相および電圧振幅指令を入力として波形演算を行
ってゲートドライブ信号を出力する波形演算部３１とを
有する構成が採用されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の構成のブラシレ
スＤＣモータ制御装置を採用した場合には、マイコン２
０の波形演算部３１のハードウエアなどの制約を受け
て、図１２、図１０に示すように、位相遅れΔαを生じ
てしまう。さらに説明する。

【００１２】対象三角波比較方式を採用して波形出力を
行う場合において、図１２に示すように、例えばキャリ
アの山の部分で波形出力演算を実行した場合には、次の
キャリアで波形出力が行われる。このため、位相遅れΔ
αが生じることになる。もちろん、この位相遅れΔαは
キャリア周期に依存して変化する。

【００１３】また、図１０中に計算上のインバータ出力
電圧をも示すように、モータ逆起電圧に対する計算上の
インバータ出力電圧の位相αは、モータ逆起電圧に対す
る実際のインバータ出力電圧の位相δよりもΔαだけ大
きい値になる。ここで、Δαの計算例は、例えば、表１
に示すとおりである。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１からも分かるように、Δαはキャリア
周波数に依存して変化する。

【００１６】また、キャリア周波数を小さくすれば、効
率がよい反面、音が大きくなり、キャリア周波数を大き
くすれば、音が小さい反面、効率が悪くなる。さらに、
キャリア周波数が機械系の共振周波数と等しければ、大
きな騒音が発生する。したがって、これらを考慮してキ
ャリア周波数を設定することが好ましい。

【００１７】これらの結果、運転中にキャリア周波数を
変更したい場合に、下記の不都合が生じる。 （１）瞬時にキャリア周波数を変更する場合：Δαが大
きく変化するため、制御系に大きな外乱を与えてしま
う。

【００１８】キャリア周波数の変更時に不安定な動作を
招いてしまう。

【００１９】インバータ出力電圧位相の変化量が大きす
ぎる場合には、ブラシレスＤＣモータの停止を引き起こ
してしまう。 （２）キャリア周波数を徐々に変更する場合：現在のキ
ャリア周波数から目標キャリア周波数へ移行するまでに
長い時間がかかる。

【００２０】１回のキャリア周波数変更量を適正な値に
しなければ不安定な動作を招いてしまう。 （３）インバータ出力電圧位相がインバータ出力電圧位
相制限値に達した場合のモータ電流、負荷がキャリア周
波数に依存して変化する。

【００２１】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、運転中に不安定な動作、停止を伴うこと
なくキャリア周波数を変更することができるブラシレス
ＤＣモータ制御方法およびその装置を提供することを目
的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１のブラシレスＤ
Ｃモータ制御方法は、ブラシレスＤＣモータの回転子磁
極位置を検出し、磁極位置検出信号に基づいてインバー
タ出力電圧および回転子磁極位置に対するインバータ出
力電圧位相を算出し、算出されたインバータ出力電圧
と、インバータ出力電圧位相とに基づいてマイコンによ
りインバータを制御し、インバータ出力電圧をブラシレ
スＤＣモータに供給してブラシレスＤＣモータを制御す
るに当たって、マイコンのキャリア周波数に基づいてイ
ンバータ出力電圧位相の位相遅れを補正する方法であ
る。

【００２３】請求項２のブラシレスＤＣモータ制御方法
は、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検出し、
磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧および
回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相を算出
し、算出されたインバータ出力電圧と、インバータ出力
電圧位相とに基づいてマイコンによりインバータを制御
し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータに供給
してブラシレスＤＣモータを制御するに当たって、マイ
コンのキャリア周波数が変化したことに応答して、キャ
リア周波数の変化量に基づいてインバータ出力電圧位相
を補正する方法である。

【００２４】請求項３のブラシレスＤＣモータ制御方法
は、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検出し、
磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧および
回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相を算出
し、算出されたインバータ出力電圧と、インバータ出力
電圧位相もしくはインバータ出力電圧位相制限値とに基
づいてインバータを制御し、インバータ出力電圧をブラ
シレスＤＣモータに供給してブラシレスＤＣモータを制
御するに当たって、インバータ出力電圧位相制限値に基
づく位相制限処理が行われることに応答して、インバー
タ出力電圧位相がインバータ出力電圧位相制限値に達し
たときのモータ電流もしくは負荷をキャリア周波数に拘
わらず一定にすべく、キャリア周波数の変化量に基づい
てインバータ出力電圧位相制限値を補正する方法であ
る。

【００２５】請求項４のブラシレスＤＣモータ制御装置
は、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検出し、
磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧および
回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相を算出
し、算出されたインバータ出力電圧と、インバータ出力
電圧位相とに基づいてマイコンによりインバータを制御
し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータに供給
してブラシレスＤＣモータを制御するものであって、マ
イコンのキャリア周波数に基づいてインバータ出力電圧
位相の位相遅れを補正する位相補正手段を含むものであ
る。

【００２６】請求項５のブラシレスＤＣモータ制御装置
は、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検出し、
磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧および
回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相を算出
し、算出されたインバータ出力電圧と、インバータ出力
電圧位相とに基づいてマイコンによりインバータを制御
し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータに供給
してブラシレスＤＣモータを制御するものであって、マ
イコンのキャリア周波数が変化したことに応答して、キ
ャリア周波数の変化量に基づいてインバータ出力電圧位
相を補正する位相補正手段を含むものである。

【００２７】請求項６のブラシレスＤＣモータ制御装置
は、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検出し、
磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧および
回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相を算出
し、算出されたインバータ出力電圧と、インバータ出力
電圧位相もしくはインバータ出力電圧位相制限値とに基
づいてマイコンによりインバータを制御し、インバータ
出力電圧をブラシレスＤＣモータに供給してブラシレス
ＤＣモータを制御するものであって、インバータ出力電
圧位相制限値に基づく位相制限処理が行われることに応
答して、インバータ出力電圧位相がインバータ出力電圧
位相制限値に達したときのモータ電流もしくは負荷をキ
ャリア周波数に拘わらず一定にすべく、キャリア周波数
の変化量に基づいてインバータ出力電圧位相制限値を補
正する位相補正手段を含むものである。

【００２８】

【作用】請求項１のブラシレスＤＣモータ制御方法であ
れば、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検出
し、磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧お
よび回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相を
算出し、算出されたインバータ出力電圧と、インバータ
出力電圧位相とに基づいてマイコンによりインバータを
制御し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータに
供給してブラシレスＤＣモータを制御するに当たって、
マイコンのキャリア周波数に基づいてインバータ出力電
圧位相の位相遅れを補正するのであるから、キャリア周
波数変更時におけるインバータ出力電圧位相の位相遅れ
を大幅に抑制し、ブラシレスＤＣモータを安定に運転し
続けることができる。この結果、動作不安定を招くこと
なく、任意のキャリア周波数を選択することができる。

【００２９】請求項２のブラシレスＤＣモータ制御方法
であれば、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検
出し、磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧
および回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相
を算出し、算出されたインバータ出力電圧と、インバー
タ出力電圧位相とに基づいてマイコンによりインバータ
を制御し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータ
に供給してブラシレスＤＣモータを制御するに当たっ
て、マイコンのキャリア周波数が変化したことに応答し
て、キャリア周波数の変化量に基づいてインバータ出力
電圧位相を補正するのであるから、キャリア周波数変更
時におけるインバータ出力電圧位相の位相遅れを大幅に
抑制し、ブラシレスＤＣモータを安定に運転し続けるこ
とができる。この結果、動作不安定を招くことなく、任
意のキャリア周波数を選択することができる。

【００３０】請求項３のブラシレスＤＣモータ制御方法
であれば、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検
出し、磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧
および回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相
を算出し、算出されたインバータ出力電圧と、インバー
タ出力電圧位相もしくはインバータ出力電圧位相制限値
とに基づいてインバータを制御し、インバータ出力電圧
をブラシレスＤＣモータに供給してブラシレスＤＣモー
タを制御するに当たって、インバータ出力電圧位相制限
値に基づく位相制限処理が行われることに応答して、イ
ンバータ出力電圧位相がインバータ出力電圧位相制限値
に達したときのモータ電流もしくは負荷をキャリア周波
数に拘わらず一定にすべく、キャリア周波数の変化量に
基づいてインバータ出力電圧位相制限値を補正するので
あるから、キャリア周波数変更時におけるインバータ出
力電圧位相制限値の補正により、モータ電流、負荷を一
定にした状態でブラシレスＤＣモータを安定に運転し続
けることができる。この結果、位相制限処理時に、動作
不安定を招くことなく、任意のキャリア周波数を選択す
ることができる。

【００３１】請求項４のブラシレスＤＣモータ制御装置
であれば、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検
出し、磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧
および回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相
を算出し、算出されたインバータ出力電圧と、インバー
タ出力電圧位相とに基づいてマイコンによりインバータ
を制御し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータ
に供給してブラシレスＤＣモータを制御するに当たっ
て、位相補正手段により、マイコンのキャリア周波数に
基づいてインバータ出力電圧位相の位相遅れを補正する
ことができる。

【００３２】したがって、キャリア周波数変更時におけ
るインバータ出力電圧位相の位相遅れを大幅に抑制し、
ブラシレスＤＣモータを安定に運転し続けることができ
る。この結果、動作不安定を招くことなく、任意のキャ
リア周波数を選択することができる。

【００３３】請求項５のブラシレスＤＣモータ制御装置
であれば、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検
出し、磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧
および回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相
を算出し、算出されたインバータ出力電圧と、インバー
タ出力電圧位相とに基づいてマイコンによりインバータ
を制御し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータ
に供給してブラシレスＤＣモータを制御するに当たっ
て、位相補正手段により、マイコンのキャリア周波数が
変化したことに応答して、キャリア周波数の変化量に基
づいてインバータ出力電圧位相を補正することができ
る。

【００３４】したがって、キャリア周波数変更時におけ
るインバータ出力電圧位相の位相遅れを大幅に抑制し、
ブラシレスＤＣモータを安定に運転し続けることができ
る。この結果、動作不安定を招くことなく、任意のキャ
リア周波数を選択することができる。

【００３５】請求項６のブラシレスＤＣモータ制御装置
であれば、ブラシレスＤＣモータの回転子磁極位置を検
出し、磁極位置検出信号に基づいてインバータ出力電圧
および回転子磁極位置に対するインバータ出力電圧位相
を算出し、算出されたインバータ出力電圧と、インバー
タ出力電圧位相もしくはインバータ出力電圧位相制限値
とに基づいてマイコンによりインバータを制御し、イン
バータ出力電圧をブラシレスＤＣモータに供給してブラ
シレスＤＣモータを制御するに当たって、位相補正手段
により、インバータ出力電圧位相制限値に基づく位相制
限処理が行われることに応答して、インバータ出力電圧
位相がインバータ出力電圧位相制限値に達したときのモ
ータ電流もしくは負荷をキャリア周波数に拘わらず一定
にすべく、キャリア周波数の変化量に基づいてインバー
タ出力電圧位相制限値を補正することができる。

【００３６】したがって、キャリア周波数変更時におけ
るインバータ出力電圧位相制限値の補正により、モータ
電流、負荷を一定にした状態でブラシレスＤＣモータを
安定に運転し続けることができる。この結果、位相制限
処理時に、動作不安定を招くことなく、任意のキャリア
周波数を選択することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のブラシレスＤＣモータ制御方法およびその装置の
実施の態様を詳細に説明する。

【００３８】図１はこの発明のブラシレスＤＣモータ制
御装置の一実施態様を示すブロック図である。

【００３９】このブラシレスＤＣモータ制御装置は、ブ
ラシレスＤＣモータ１の固定子巻線に３相交流電圧を供
給するインバータ主回路２と、インバータ主回路２の３
相出力電圧とブラシレスＤＣモータ１の固定子巻線の中
性点電圧とに基づいて回転子の回転位置を示す位置信号
を生成する位置検出部３と、位置検出信号を入力として
位置信号のレベルを示すレベル検出信号を生成するレベ
ル検出部４と、位置信号の周期を検出することにより速
度（回転数）ｆを演算する速度演算部５と、レベル検出
信号を入力として電圧振幅演算処理を行い電圧振幅指令
Ｖを出力する電圧振幅演算部６と、速度指令ｆ＊と演算
された速度ｆとの差分を入力としてＰＩ制御演算を行っ
て真の電圧位相（実際のインバータ出力電圧のモータ逆
起電圧に対する位相遅れ）δを出力するＰＩ制御部７
と、演算された速度ｆとキャリア周波数ｆｃとを入力と
して、計算上のインバータ出力電圧の実際のインバータ
出力電圧に対する位相遅れΔαを出力するΔα演算部８
と、真の電圧位相δと位相遅れΔαとを加算してインバ
ータ出力電圧位相αを出力する加算部９と、インバータ
出力電圧位相αおよび演算された速度ｆを入力として、
インバータ出力電圧位相が位相制限値を越えないように
インバータ出力電圧位相制限処理を行う位相制限処理部
１０と、位相制限処理部１０から出力されたインバータ
出力電圧位相および電圧振幅指令Ｖを入力として波形演
算処理を行ってインバータ制御信号（ゲート波形制御信
号）を出力し、図示しないドライブ回路を通してインバ
ータ主回路２に供給する波形演算部１１とを有してい
る。

【００４０】前記Δα演算部８の処理は次のとおりであ
る。

【００４１】キャリア周波数をｆｃ、キャリア周期をＴ
ｃとすれば、Ｔｃ＝１／ｆｃとなる。そして、図１２に
示すように、キャリア周波数１周期分遅れて波形に反映
されるので、遅れ時間Ｔｄｅｌｔａはキャリア周期Ｔｃ
と等しい。例えば、キャリア周波数ｆｃが５ｋＨｚの場
合、キャリア周期Ｔｃは２００μｓｅｃとなり、遅れ時
間Ｔｄｅｌｔａも２００μｓｅｃとなる。

【００４２】また、計算上の位相αと実際の位相δとの
差である位相遅れΔαは回転数により異なる。

【００４３】４極のモータを運転する場合、インバータ
周波数ｆｉｎｖとモータ回転周波数ｆｍｏｔとの関係は
ｆｉｎｖ＝ｆｍｏｔ＊２となる。具体的には、回転数が
２０ｒｐｓの場合インバータ周波数は４０Ｈｚとなり、
その周期Ｔｉｎｖは２５ｍｓｅｃである。したがって、
位相遅れΔαは、Δα＝３６０ｄｅｇ＊２００μｓｅｃ
／２５ｍｓｅｃ＝２．８８ｄｅｇとなる。同様に回転数
が１００ｒｐｓの場合には、位相遅れΔαは、Δα＝３
６０ｄｅｇ＊２００μｓｅｃ／５ｍｓｅｃ＝１４．４ｄ
ｅｇとなる。

【００４４】すなわち、Δα＝３６０×ｆｉｎｖ／ｆｃ
の演算を行うことにより位相遅れΔαを算出することが
できる。

【００４５】前記位相制限処理部１０は、速度ｆに基づ
いて定まるインバータ出力電圧位相制限値を基準とし、
インバータ出力電圧位相がインバータ出力電圧位相制限
値を越える場合にはインバータ出力電圧位相制限値を出
力し、インバータ出力電圧位相がインバータ出力電圧位
相制限値を越えない場合にはインバータ出力電圧位相を
そのまま出力するものである。

【００４６】なお、速度演算部５、電圧振幅演算部６、
ＰＩ制御部７、Δα演算部８、加算部９、位相制限処理
部１０、および波形演算部１１の処理はマイコン１２に
より行われる。

【００４７】この実施態様を採用した場合には、位相遅
れΔαを常に補正することができ、キャリア周波数変更
時に位相遅れ、位相進みを発生させないようにすること
ができる。

【００４８】この結果、効率、騒音を考慮して最適なキ
ャリア周波数を選択することができ、しかもブラシレス
ＤＣモータを安定に運転し続けることができる。

【００４９】図２はこの発明のブラシレスＤＣモータ制
御方法の一実施態様の要部であるインバータ出力電圧位
相を補正する処理の一例を説明するフローチャートであ
る。

【００５０】ステップＳＰ１において、キャリア周波数
を変更するか否かを判定し、キャリア周波数を変更する
と判定された場合には、ステップＳＰ２において、変更
前のキャリア周波数ｆｃ１から変更前の位相遅れΔα１
を算出し、ステップＳＰ３において、変更後のキャリア
周波数ｆｃ２から変更後の位相遅れΔα２を算出し、ス
テップＳＰ４において、α＝α−Δα１＋Δα２の演算
を行ってインバータ出力電圧位相αを算出し、そのまま
一連の処理を終了する。

【００５１】逆に、ステップＳＰ１においてキャリア周
波数を変更しないと判定された場合には、そのまま一連
の処理を終了する。

【００５２】したがって、位相遅れΔαの変化量（＝Δ
α２−Δα１）に基づいてインバータ出力電圧位相αを
補正することができる。

【００５３】図３はこの発明のブラシレスＤＣモータ制
御装置の他の実施態様を示すブロック図である。

【００５４】このブラシレスＤＣモータ制御装置が図１
のブラシレスＤＣモータ制御装置と異なる点は、Δα演
算部８および加算部９に代えて、ＰＩ制御部７から出力
される計算上の位相α、実速度ｆ、およびキャリア周波
数ｆｃを入力として位相遅れΔαの補正を行うΔα補正
処理部１３を設けた点のみである。

【００５５】このΔα補正処理部１３の作用は、図２の
フローチャートの処理と同様である。

【００５６】したがって、上記の構成のブラシレスＤＣ
モータ制御装置を採用した場合には、位相遅れΔαの変
化量（＝Δα２−Δα１）に基づいてインバータ出力電
圧位相αを補正することができる。

【００５７】図４はこの発明のブラシレスＤＣモータ制
御方法の他の実施対応の要部であるインバータ出力先圧
位相制限値の補正処理の一例を説明するフローチャート
である。

【００５８】ステップＳＰ１において、キャリア周波数
を変更するか否かを判定し、キャリア周波数を変更する
と判定された場合には、ステップＳＰ２において、変更
前のキャリア周波数ｆｃ１から変更前の位相遅れΔα１
を算出し、ステップＳＰ３おいて、変更後のキャリア周
波数ｆｃ２から変更後の位相遅れΔα２を算出し、ステ
ップＳＰ４において、αｌｉｍ２＝αｌｉｍ１−Δα１
＋Δα２の演算を行って変更後のインバータ出力電圧位
相制限値αｌｉｍ２を算出し、そのまま一連の処理を終
了する。なお、αｌｉｍ１は変更前のインバータ出力電
圧位相制限値である。

【００５９】逆に、ステップＳＰ１においてキャリア周
波数を変更しないと判定された場合には、そのまま一連
の処理を終了する。

【００６０】したがって、位相遅れΔαの変化量（＝Δ
α２−Δα１）に基づいてインバータ出力電圧位相制限
値αｌｉｍを補正することができる。

【００６１】図５はこの発明のブラシレスＤＣモータ制
御装置のさらに他の実施態様を示すブロック図である。

【００６２】このブラシレスＤＣモータ制御装置が図１
のブラシレスＤＣモータ制御装置と異なる点は、Δα演
算部８および加算部９を省略してＰＩ制御部７からの計
算上の位相αを直接に位相制限処理部１０に供給した
点、および実速度ｆとキャリア周波数ｆｃとを入力とし
て位相制限値補正処理を行ってインバータ出力電圧位相
制限値を補正し、補正されたインバータ出力電圧位相制
限値を位相制限処理部１０に供給する位相制限値補正処
理部１４を設けた点のみである。

【００６３】この位相制限値補正処理部１４の作用は図
４のフローチャートの処理と同様である。

【００６４】したがって、位相遅れΔαの変化量（＝Δ
α２−Δα１）に基づいてインバータ出力電圧位相制限
値αｌｉｍを補正することができる

【００６５】

【発明の効果】請求項１の発明は、キャリア周波数変更
時におけるインバータ出力電圧位相の位相遅れを大幅に
抑制し、ブラシレスＤＣモータを安定に運転し続けるこ
とができ、ひいては、動作不安定を招くことなく、任意
のキャリア周波数を選択することができるという特有の
効果を奏する。

【００６６】請求項２の発明は、キャリア周波数変更時
におけるインバータ出力電圧位相の位相遅れを大幅に抑
制し、ブラシレスＤＣモータを安定に運転し続けること
ができ、ひいては、動作不安定を招くことなく、任意の
キャリア周波数を選択することができるという特有の効
果を奏する。

【００６７】請求項３の発明は、キャリア周波数変更時
におけるインバータ出力電圧位相制限値の補正により、
モータ電流、負荷を一定にした状態でブラシレスＤＣモ
ータを安定に運転し続けることができ、ひいては、位相
制限処理時に、動作不安定を招くことなく、任意のキャ
リア周波数を選択することができるという特有の効果を
奏する。

【００６８】請求項４の発明は、キャリア周波数変更時
におけるインバータ出力電圧位相の位相遅れを大幅に抑
制し、ブラシレスＤＣモータを安定に運転し続けること
ができ、ひいては、動作不安定を招くことなく、任意の
キャリア周波数を選択することができるという特有の効
果を奏する。

【００６９】請求項５の発明は、キャリア周波数変更時
におけるインバータ出力電圧位相の位相遅れを大幅に抑
制し、ブラシレスＤＣモータを安定に運転し続けること
ができ、ひいては、動作不安定を招くことなく、任意の
キャリア周波数を選択することができるという特有の効
果を奏する。

【００７０】請求項６の発明は、キャリア周波数変更時
におけるインバータ出力電圧位相制限値の補正により、
モータ電流、負荷を一定にした状態でブラシレスＤＣモ
ータを安定に運転し続けることができ、ひいては、位相
制限処理時に、動作不安定を招くことなく、任意のキャ
リア周波数を選択することができるという特有の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のブラシレスＤＣモータ制御装置の一
実施態様を示すブロック図である。

【図２】この発明のブラシレスＤＣモータ制御方法の一
実施態様の要部であるインバータ出力電圧位相を補正す
る処理の一例を説明するフローチャートである。

【図３】この発明のブラシレスＤＣモータ制御装置の他
の実施態様を示すブロック図である。

【図４】この発明のブラシレスＤＣモータ制御方法の他
の実施対応の要部であるインバータ出力先圧位相制限値
の補正処理の一例を説明するフローチャートである。

【図５】この発明のブラシレスＤＣモータ制御装置のさ
らに他の実施態様を示すブロック図である。

【図６】従来のブラシレスＤＣモータ制御装置の構成を
示す概略図である。

【図７】空気調和機用圧縮機の運転範囲、位相制限ライ
ン、および弱め磁束制御領域の一例を示す図である。

【図８】速度垂下時の運転軌跡を説明する図である。

【図９】インバータ出力電圧位相制限値と回転数との関
係の一例を説明する図である。

【図１０】計算上のインバータ出力電圧と実際のインバ
ータ出力電圧とモータ逆起電圧との位相関係の一例を説
明する図である。

【図１１】マイコンの内部構成を詳細に示す従来のブラ
シレスＤＣモータ制御装置のブロック図である。

【図１２】マイコンによる位相遅れを説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ ブラシレスＤＣモータ ２ インバータ主回路 ８ Δα演算部 ９ 加算部 １３ Δα補正処理部 １４ 位相制限値補正処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松野 澄和 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ 株式会社ダイキン空調技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H560 AA02 BB04 BB07 BB12 DA13 DB13 DB20 DC13 TT15 UA02 XA03 XA04 XA06 XA12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシレスＤＣモータ（１）の回転子磁
   極位置を検出し、磁極位置検出信号に基づいてインバー
   タ出力電圧および回転子磁極位置に対するインバータ出
   力電圧位相を算出し、算出されたインバータ出力電圧
   と、インバータ出力電圧位相とに基づいてマイコンによ
   りインバータ（２）を制御し、インバータ出力電圧をブ
   ラシレスＤＣモータ（１）に供給してブラシレスＤＣモ
   ータ（１）を制御する方法であって、 マイコンのキャリア周波数に基づいてインバータ出力電
   圧位相の位相遅れを補正することを特徴とするブラシレ
   スＤＣモータ制御方法。
2. 【請求項２】 ブラシレスＤＣモータ（１）の回転子磁
   極位置を検出し、磁極位置検出信号に基づいてインバー
   タ出力電圧および回転子磁極位置に対するインバータ出
   力電圧位相を算出し、算出されたインバータ出力電圧
   と、インバータ出力電圧位相とに基づいてマイコンによ
   りインバータ（２）を制御し、インバータ出力電圧をブ
   ラシレスＤＣモータ（１）に供給してブラシレスＤＣモ
   ータ（１）を制御する方法であって、 マイコンのキャリア周波数が変化したことに応答して、
   キャリア周波数の変化量に基づいてインバータ出力電圧
   位相を補正することを特徴とするブラシレスＤＣモータ
   制御方法。
3. 【請求項３】 ブラシレスＤＣモータ（１）の回転子磁
   極位置を検出し、磁極位置検出信号に基づいてインバー
   タ出力電圧および回転子磁極位置に対するインバータ出
   力電圧位相を算出し、算出されたインバータ出力電圧
   と、インバータ出力電圧位相もしくはインバータ出力電
   圧位相制限値とに基づいてインバータ（２）を制御し、
   インバータ出力電圧をブラシレスＤＣモータ（１）に供
   給してブラシレスＤＣモータ（１）を制御する方法であ
   って、 インバータ出力電圧位相制限値に基づく位相制限処理が
   行われることに応答して、インバータ出力電圧位相がイ
   ンバータ出力電圧位相制限値に達したときのモータ電流
   もしくは負荷をキャリア周波数に拘わらず一定にすべ
   く、キャリア周波数の変化量に基づいてインバータ出力
   電圧位相制限値を補正することを特徴とするブラシレス
   ＤＣモータ制御方法。
4. 【請求項４】 ブラシレスＤＣモータ（１）の回転子磁
   極位置を検出し、磁極位置検出信号に基づいてインバー
   タ出力電圧および回転子磁極位置に対するインバータ出
   力電圧位相を算出し、算出されたインバータ出力電圧
   と、インバータ出力電圧位相とに基づいてマイコンによ
   りインバータ（２）を制御し、インバータ出力電圧をブ
   ラシレスＤＣモータ（１）に供給してブラシレスＤＣモ
   ータ（１）を制御する装置であって、 マイコンのキャリア周波数に基づいてインバータ出力電
   圧位相の位相遅れを補正する位相補正手段（８）（９）
   を含むことを特徴とするブラシレスＤＣモータ制御装
   置。
5. 【請求項５】 ブラシレスＤＣモータ（１）の回転子磁
   極位置を検出し、磁極位置検出信号に基づいてインバー
   タ出力電圧および回転子磁極位置に対するインバータ出
   力電圧位相を算出し、算出されたインバータ出力電圧
   と、インバータ出力電圧位相とに基づいてマイコンによ
   りインバータ（２）を制御し、インバータ出力電圧をブ
   ラシレスＤＣモータ（１）に供給してブラシレスＤＣモ
   ータ（１）を制御する装置であって、 マイコンのキャリア周波数が変化したことに応答して、
   キャリア周波数の変化量に基づいてインバータ出力電圧
   位相を補正する位相補正手段（１３）を含むことを特徴
   とするブラシレスＤＣモータ制御装置。
6. 【請求項６】 ブラシレスＤＣモータ（１）の回転子磁
   極位置を検出し、磁極位置検出信号に基づいてインバー
   タ出力電圧および回転子磁極位置に対するインバータ出
   力電圧位相を算出し、算出されたインバータ出力電圧
   と、インバータ出力電圧位相もしくはインバータ出力電
   圧位相制限値とに基づいてマイコンによりインバータ
   （２）を制御し、インバータ出力電圧をブラシレスＤＣ
   モータ（１）に供給してブラシレスＤＣモータ（１）を
   制御する装置であって、 インバータ出力電圧位相制限値に基づく位相制限処理が
   行われることに応答して、インバータ出力電圧位相がイ
   ンバータ出力電圧位相制限値に達したときのモータ電流
   もしくは負荷をキャリア周波数に拘わらず一定にすべ
   く、キャリア周波数の変化量に基づいてインバータ出力
   電圧位相制限値を補正する位相補正手段（１４）を含む
   ことを特徴とするブラシレスＤＣモータ制御装置。