JP2002325484A - ブラシレスモータの制御装置 - Google Patents
ブラシレスモータの制御装置Info
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- JP2002325484A JP2002325484A JP2001131441A JP2001131441A JP2002325484A JP 2002325484 A JP2002325484 A JP 2002325484A JP 2001131441 A JP2001131441 A JP 2001131441A JP 2001131441 A JP2001131441 A JP 2001131441A JP 2002325484 A JP2002325484 A JP 2002325484A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロータの磁極位置を検出するセンサがない、
ブラシレスモータを駆動するセンサレス制御装置におい
て、モータを効率良く駆動するための進角制御を実現
し、また負荷変動による運転停止を防止する制御機能を
有すること。 【解決手段】 ブラシレスモータの複数相のステータ巻
線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準値と
端子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手段と、
この比較手段からの信号によりロータの磁極位置の情報
を得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令の情報
からＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング信号を
出力する制御手段と、この制御手段からの通電タイミン
グ信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手段とを
備え、基準値をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転数から決
定する。
ブラシレスモータを駆動するセンサレス制御装置におい
て、モータを効率良く駆動するための進角制御を実現
し、また負荷変動による運転停止を防止する制御機能を
有すること。 【解決手段】 ブラシレスモータの複数相のステータ巻
線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準値と
端子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手段と、
この比較手段からの信号によりロータの磁極位置の情報
を得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令の情報
からＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング信号を
出力する制御手段と、この制御手段からの通電タイミン
グ信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手段とを
備え、基準値をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転数から決
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばブラシレス
モータの制御装置に関するものである。
モータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護の点からモータの高効率
化の開発が盛んに行われている。モータの種類としては
誘導モータからマグネットを利用したＤＣモータ、中で
もロータ部にマグネットを用いたブラシレスモータはメ
ンテナンスが不要であるため主流となっている。特にエ
アコンの圧縮機においては省エネを目的としてブラシレ
スモータが採用されている。圧縮機の内部は高温で、冷
媒ガスが存在するため電子部品等を設置することができ
ない。そのため磁極位置を検出するセンサを付けずに、
誘起電圧を検出して磁極位置を推定する制御方式（以
下、センサレス制御）が一般的に採用されている。従
来、ブラシレスモータのセンサレス制御方式としては図
９に示したような制御装置が提案されている。この方式
は１２０度通電矩形波駆動と呼ばれる方式であり、トラ
ンジスタのＯＦＦ区間に現れる誘起電圧を検出してロー
タの位置を推定している。２５は分割抵抗部であり、各
相の出力電圧を抵抗分割することで電圧レベルを回路入
力が可能なレベルに下げる。この出力電圧の波形を図１
０のＵ相出力電圧に示す。トランジスタがＯＮあるいは
電流が流れている区間は電圧が＋側、あるいは−側に張
り付いたレベルとなる。トランジスタがＯＦＦし、かつ
電流が流れていない区間では誘起電圧が出力端子に現れ
る。この検出した誘起電圧と基準値をコンパレータで比
較し、コンパレータの出力信号をロータの磁極の位置を
示すＣＳ信号としてロータの位置を検出している。基準
値はインバータの主電源１を抵抗２、３で均等に分割し
た値を用いる。一方、エアコンのコンプレッサに利用さ
れるモータは、近年ではモータの高効率化や頑強性の観
点からロータ内にマグネットを埋め込み、リラクタンス
トルクの利用で高率アップを図り、またマグネットの飛
散防止を実現できるＩＰＭモータが主流となってきてい
る。ＩＰＭモータを高効率で駆動させるにはリラクタン
ストルクを有効に使うためには、誘起電圧に対し電流位
相を５〜４０度まで進めた制御方式が用いられる。
化の開発が盛んに行われている。モータの種類としては
誘導モータからマグネットを利用したＤＣモータ、中で
もロータ部にマグネットを用いたブラシレスモータはメ
ンテナンスが不要であるため主流となっている。特にエ
アコンの圧縮機においては省エネを目的としてブラシレ
スモータが採用されている。圧縮機の内部は高温で、冷
媒ガスが存在するため電子部品等を設置することができ
ない。そのため磁極位置を検出するセンサを付けずに、
誘起電圧を検出して磁極位置を推定する制御方式（以
下、センサレス制御）が一般的に採用されている。従
来、ブラシレスモータのセンサレス制御方式としては図
９に示したような制御装置が提案されている。この方式
は１２０度通電矩形波駆動と呼ばれる方式であり、トラ
ンジスタのＯＦＦ区間に現れる誘起電圧を検出してロー
タの位置を推定している。２５は分割抵抗部であり、各
相の出力電圧を抵抗分割することで電圧レベルを回路入
力が可能なレベルに下げる。この出力電圧の波形を図１
０のＵ相出力電圧に示す。トランジスタがＯＮあるいは
電流が流れている区間は電圧が＋側、あるいは−側に張
り付いたレベルとなる。トランジスタがＯＦＦし、かつ
電流が流れていない区間では誘起電圧が出力端子に現れ
る。この検出した誘起電圧と基準値をコンパレータで比
較し、コンパレータの出力信号をロータの磁極の位置を
示すＣＳ信号としてロータの位置を検出している。基準
値はインバータの主電源１を抵抗２、３で均等に分割し
た値を用いる。一方、エアコンのコンプレッサに利用さ
れるモータは、近年ではモータの高効率化や頑強性の観
点からロータ内にマグネットを埋め込み、リラクタンス
トルクの利用で高率アップを図り、またマグネットの飛
散防止を実現できるＩＰＭモータが主流となってきてい
る。ＩＰＭモータを高効率で駆動させるにはリラクタン
ストルクを有効に使うためには、誘起電圧に対し電流位
相を５〜４０度まで進めた制御方式が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のセンサ
レス制御方式ではコンパレータで誘起電圧と比較する基
準値を主電源１の中点としているので、電圧位相を３０
度以上進めると誘起電圧の検出点までスイッチングして
しまうことになるため、位相の検出ができないため進角
は３０度以上進めることはできない。実際のエアコンで
は、ロータリー圧縮機の内部は高温吸入・圧縮・吐出の
サイクルで負荷トルクの変動が大きく、進角は１０度程
度が限界であり効率の良い運転ができない。
レス制御方式ではコンパレータで誘起電圧と比較する基
準値を主電源１の中点としているので、電圧位相を３０
度以上進めると誘起電圧の検出点までスイッチングして
しまうことになるため、位相の検出ができないため進角
は３０度以上進めることはできない。実際のエアコンで
は、ロータリー圧縮機の内部は高温吸入・圧縮・吐出の
サイクルで負荷トルクの変動が大きく、進角は１０度程
度が限界であり効率の良い運転ができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、ブラシレスモータの複数相のステータ巻線
の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準値と端
子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手段と、こ
の比較手段からの信号によりロータの磁極位置の情報を
得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令の情報か
らＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング信号を出
力する制御手段と、この制御手段からの通電タイミング
信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手段とを備
え、基準値をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転数から決定
する基準値設定手段を設けた構成としている。
に本発明は、ブラシレスモータの複数相のステータ巻線
の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準値と端
子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手段と、こ
の比較手段からの信号によりロータの磁極位置の情報を
得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令の情報か
らＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング信号を出
力する制御手段と、この制御手段からの通電タイミング
信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手段とを備
え、基準値をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転数から決定
する基準値設定手段を設けた構成としている。
【０００５】または、ブラシレスモータの複数相のステ
ータ巻線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基
準値と端子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手
段と、この比較手段からの信号によりロータの磁極位置
の情報を得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令
の情報からＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング
信号を出力する制御手段と、この制御手段からの通電タ
イミング信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手
段とを備え、磁極位置推定値に位置推定リミット手段を
設けた構成としている。
ータ巻線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基
準値と端子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手
段と、この比較手段からの信号によりロータの磁極位置
の情報を得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令
の情報からＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング
信号を出力する制御手段と、この制御手段からの通電タ
イミング信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手
段とを備え、磁極位置推定値に位置推定リミット手段を
設けた構成としている。
【０００６】または、磁極位置に応じて複数の磁極位置
推定手段を設けた構成としている。
推定手段を設けた構成としている。
【０００７】または、複数の磁極位置推定手段からの信
号により、ＰＷＭのｄｕｔｙを増減するｄｕｔｙ増減手
段を設けた構成としている。
号により、ＰＷＭのｄｕｔｙを増減するｄｕｔｙ増減手
段を設けた構成としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１に本発明の
第１の実施の形態のモータ制御装置のブロック図を示
す。１８はブラしレスモータ、１６はインバータ部であ
りＩＧＢＴ等パワー素子によって構成される。通常よく
使用される３相モータの場合、６つのパワー素子をフル
ブリッジ結合した構成がとられる。１は主電源であり、
インバータ部１６を通してブラシレスモータ１８へ電源
を供給する。３２はＰＷＭ制御部で設定する電圧のｄｕ
ｔｙを作成するＰＷＭ ｄｕｔｙ作成部である。エアコ
ンのコンプレッサ用モータは通常速度制御で駆動される
ため、上位ループで指令速度と現状の速度を比較した結
果の電圧指令が入力される。３１はＰＷＭ制御部であ
り、パワー素子を駆動するための前段回路、制御信号と
パワー部を絶縁するフォトカプラ等から構成されてい
る。ロータ位置検出部３０からのＣＳ信号と、ＰＷＭ
ｄｕｔｙ作成部からの電圧のｄｕｔｙ指令を受けて、イ
ンバータ部１６へＰＷＭ信号３５を出力する。２５は分
割抵抗部であり、モータ出力端子を抵抗を介して接続し
て、その接続点（中性点）をグランドに接地し、モータ
出力端子と中性点からの電位を各モータ出力端子の電位
とする。モータ出力端子の電位は図２のようになってお
り、検出している相に対応するインバータ部１６の上側
トランジスタがＰＷＭで駆動しているときは、出力端子
の電位は矩形波状となっており、下側トランジスタがＯ
Ｎしているときは０となっている。対応する相のトラン
ジスタがＯＦＦのときはモータの誘起電圧が端子に現れ
る。このときのモータ出力端子の電位としきい値設定部
から出力されるしきい値とをコンパレータ部２９で比較
することで、ロータの磁極位置に対応したＣＳ信号
‘Ｈ’、‘Ｌ’信号を出力する。３０はロータ位置検出
部であり、コンパレータ部２９からの信号を受け、各相
への通電パターンを決める信号を検出する。ＣＳ信号は
３相モータの場合は、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の電気角
で１２０°ずれた‘Ｌ’、‘Ｈ’の信号が入力される。
例えば３相４極のモータの場合、１回転あたり２度の
‘Ｈ’区間（２パルス）があり、電気角３６０°あたり
６パルス出力することからロータ位置角度を電気角で６
０°の精度で分解する。例えばモータがＣＷ方向に回転
している場合、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の出力はロータ
位置が０°から６０°のとき‘Ｈ’、‘Ｌ’、‘Ｈ’、
６０°から１２０°のとき‘Ｈ’、‘Ｌ’、‘Ｌ’、１
２０°から１８０°のとき‘Ｈ’、‘Ｈ’、‘Ｌ’、１
８０°から２４０°のとき‘Ｌ’、‘Ｈ’、‘Ｌ’、２
４０°から３００°のとき‘Ｌ’、‘Ｈ’、‘Ｈ’、３
００°から３６０°のとき‘Ｌ’、‘Ｌ’、‘Ｈ’とな
る。４１は回転速度検出部であり、ロータ位置検出部３
０からのＣＳ信号を受けて、ＣＳ信号の切り替わり時間
を測定することで回転速度を演算する。電圧検出部３９
は主電源１の電圧を抵抗２、３で抵抗分割した値を測定
して基準となる中性点電位を作成する。しきい値設定部
４０はコンパレータ部２９でモータ出力端子と比較する
しきい値を出力する。
第１の実施の形態のモータ制御装置のブロック図を示
す。１８はブラしレスモータ、１６はインバータ部であ
りＩＧＢＴ等パワー素子によって構成される。通常よく
使用される３相モータの場合、６つのパワー素子をフル
ブリッジ結合した構成がとられる。１は主電源であり、
インバータ部１６を通してブラシレスモータ１８へ電源
を供給する。３２はＰＷＭ制御部で設定する電圧のｄｕ
ｔｙを作成するＰＷＭ ｄｕｔｙ作成部である。エアコ
ンのコンプレッサ用モータは通常速度制御で駆動される
ため、上位ループで指令速度と現状の速度を比較した結
果の電圧指令が入力される。３１はＰＷＭ制御部であ
り、パワー素子を駆動するための前段回路、制御信号と
パワー部を絶縁するフォトカプラ等から構成されてい
る。ロータ位置検出部３０からのＣＳ信号と、ＰＷＭ
ｄｕｔｙ作成部からの電圧のｄｕｔｙ指令を受けて、イ
ンバータ部１６へＰＷＭ信号３５を出力する。２５は分
割抵抗部であり、モータ出力端子を抵抗を介して接続し
て、その接続点（中性点）をグランドに接地し、モータ
出力端子と中性点からの電位を各モータ出力端子の電位
とする。モータ出力端子の電位は図２のようになってお
り、検出している相に対応するインバータ部１６の上側
トランジスタがＰＷＭで駆動しているときは、出力端子
の電位は矩形波状となっており、下側トランジスタがＯ
Ｎしているときは０となっている。対応する相のトラン
ジスタがＯＦＦのときはモータの誘起電圧が端子に現れ
る。このときのモータ出力端子の電位としきい値設定部
から出力されるしきい値とをコンパレータ部２９で比較
することで、ロータの磁極位置に対応したＣＳ信号
‘Ｈ’、‘Ｌ’信号を出力する。３０はロータ位置検出
部であり、コンパレータ部２９からの信号を受け、各相
への通電パターンを決める信号を検出する。ＣＳ信号は
３相モータの場合は、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の電気角
で１２０°ずれた‘Ｌ’、‘Ｈ’の信号が入力される。
例えば３相４極のモータの場合、１回転あたり２度の
‘Ｈ’区間（２パルス）があり、電気角３６０°あたり
６パルス出力することからロータ位置角度を電気角で６
０°の精度で分解する。例えばモータがＣＷ方向に回転
している場合、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の出力はロータ
位置が０°から６０°のとき‘Ｈ’、‘Ｌ’、‘Ｈ’、
６０°から１２０°のとき‘Ｈ’、‘Ｌ’、‘Ｌ’、１
２０°から１８０°のとき‘Ｈ’、‘Ｈ’、‘Ｌ’、１
８０°から２４０°のとき‘Ｌ’、‘Ｈ’、‘Ｌ’、２
４０°から３００°のとき‘Ｌ’、‘Ｈ’、‘Ｈ’、３
００°から３６０°のとき‘Ｌ’、‘Ｌ’、‘Ｈ’とな
る。４１は回転速度検出部であり、ロータ位置検出部３
０からのＣＳ信号を受けて、ＣＳ信号の切り替わり時間
を測定することで回転速度を演算する。電圧検出部３９
は主電源１の電圧を抵抗２、３で抵抗分割した値を測定
して基準となる中性点電位を作成する。しきい値設定部
４０はコンパレータ部２９でモータ出力端子と比較する
しきい値を出力する。
【０００９】以上のような構成のモータ制御装置につい
て図２、図３のモータ動作状態図を用いて説明する。し
きい値設定部４０から出力されるしきい値の設定方法よ
り電圧の位相を進めたり遅らせたりすることが可能とな
る。電圧検出部３９で作成した中性点電位にΔｒを和差
することで設定できる。位相を進める場合にはＣＳ信号
が‘Ｈ’のときは中性点電位にΔｒをプラス、ＣＳ信号
が‘Ｌ’のときはΔｒをマイナスして、位相を遅らせた
い場合にはＣＳ信号が‘Ｈ’のときは中性点電位にΔｒ
をマイナス、ＣＳ信号が‘Ｌ’のときはΔｒをプラスす
ることで位相の設定が容易に可能となる。またモータは
回転状態によって高率が向上する電圧位相が異なるた
め、しきい値設定部４０では回転速度検出部４１からの
回転速度値とＰＷＭ ｄｕｔｙ４３から最適なしきい値
を求める。この設定方法としてはＰＷＭ ｄｕｔｙに対
して高率が最大となる電圧位相を求めておき、ｄｕｔｙ
に対するΔｒ量Ｒｄとしてテーブル化する。また回転速
度ωに対して効率が最大となる電圧位相を求めておき、
ωに対するΔｒ量Ｒωとしてテーブル化する。このデー
タをそれぞれ合わせることで総Δｒ量としてＲβを算出
する。このＲβはｄｕｔｙからだけ、又は回転速度から
だけで求めても高率を上げる効果があることは言うまで
もない。
て図２、図３のモータ動作状態図を用いて説明する。し
きい値設定部４０から出力されるしきい値の設定方法よ
り電圧の位相を進めたり遅らせたりすることが可能とな
る。電圧検出部３９で作成した中性点電位にΔｒを和差
することで設定できる。位相を進める場合にはＣＳ信号
が‘Ｈ’のときは中性点電位にΔｒをプラス、ＣＳ信号
が‘Ｌ’のときはΔｒをマイナスして、位相を遅らせた
い場合にはＣＳ信号が‘Ｈ’のときは中性点電位にΔｒ
をマイナス、ＣＳ信号が‘Ｌ’のときはΔｒをプラスす
ることで位相の設定が容易に可能となる。またモータは
回転状態によって高率が向上する電圧位相が異なるた
め、しきい値設定部４０では回転速度検出部４１からの
回転速度値とＰＷＭ ｄｕｔｙ４３から最適なしきい値
を求める。この設定方法としてはＰＷＭ ｄｕｔｙに対
して高率が最大となる電圧位相を求めておき、ｄｕｔｙ
に対するΔｒ量Ｒｄとしてテーブル化する。また回転速
度ωに対して効率が最大となる電圧位相を求めておき、
ωに対するΔｒ量Ｒωとしてテーブル化する。このデー
タをそれぞれ合わせることで総Δｒ量としてＲβを算出
する。このＲβはｄｕｔｙからだけ、又は回転速度から
だけで求めても高率を上げる効果があることは言うまで
もない。
【００１０】以上のように本発明は、誘起電圧と比較す
る基準値の値を変更する基準値設定手段を設け、また、
この基準値の設定をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転数か
ら決定することでモータをセンサレスで高率良く駆動す
ることができる。
る基準値の値を変更する基準値設定手段を設け、また、
この基準値の設定をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転数か
ら決定することでモータをセンサレスで高率良く駆動す
ることができる。
【００１１】（実施の形態２）図４、図５を用いて本発
明の第２の実施の形態について説明する。図４は負荷変
動が少ない場合のロータ位置検出部３０とＰＷＭ制御部
３１の動作を示したものである。負荷変動が少ない場合
はロータ位置検出部３０で検出したＣＳ信号間の時間は
ほぼ等しくｔθとなる。この場合のＰＷＭ制御出力はロ
ータ位置に合わせてＰＷＭ制御部３１のように出力すれ
ばいい。しかし図５のように負荷変動が大きい場合はＣ
Ｓ信号間の時間はロータ位置ごとに大きくずれる。トラ
ンジスタをＯＮ／ＯＦＦするタイミングはＣＳ信号から
Δθずれた位相であり、このΔθはＣＳ信号間の時間か
ら求めるため、ＣＳ信号のばらつきが大きい場合にはΔ
θも正確な値が得られないためトランジスタのＯＮ／Ｏ
ＦＦタイミングが大きくずれる。特に負荷が重くなり、
ＣＳの切替えタイミングが遅れている場合、図５のロー
タ位置検出部３０に示すようにロータ位置推定値にリミ
ッタを設けることで位相のずれを補正するものである。
明の第２の実施の形態について説明する。図４は負荷変
動が少ない場合のロータ位置検出部３０とＰＷＭ制御部
３１の動作を示したものである。負荷変動が少ない場合
はロータ位置検出部３０で検出したＣＳ信号間の時間は
ほぼ等しくｔθとなる。この場合のＰＷＭ制御出力はロ
ータ位置に合わせてＰＷＭ制御部３１のように出力すれ
ばいい。しかし図５のように負荷変動が大きい場合はＣ
Ｓ信号間の時間はロータ位置ごとに大きくずれる。トラ
ンジスタをＯＮ／ＯＦＦするタイミングはＣＳ信号から
Δθずれた位相であり、このΔθはＣＳ信号間の時間か
ら求めるため、ＣＳ信号のばらつきが大きい場合にはΔ
θも正確な値が得られないためトランジスタのＯＮ／Ｏ
ＦＦタイミングが大きくずれる。特に負荷が重くなり、
ＣＳの切替えタイミングが遅れている場合、図５のロー
タ位置検出部３０に示すようにロータ位置推定値にリミ
ッタを設けることで位相のずれを補正するものである。
【００１２】以上のように本発明は、ロータ位置検出部
３０内にロータ位置推定値リミッタ機構を設けること
で、負荷変動の大きい使用環境においてモータの脱調を
防ぐことができる。
３０内にロータ位置推定値リミッタ機構を設けること
で、負荷変動の大きい使用環境においてモータの脱調を
防ぐことができる。
【００１３】（実施の形態３）図６を用いて本発明の第
３の実施の形態について説明する。負荷変動が大きい使
用環境において負荷変動の周期でＣＳ間の時間を個別に
測定する。例えばレシプロ型のコンプレッサでは通常３
相４極モータがよく用いられている。レシプロ型コンプ
レッサはモータ１回転で１周期の負荷変動があり、この
場合はＣＳ間は１２に分割する。例えばｍ区間ではｍ区
間だけで求めた速度から位置を決定する。速度の推定に
は、ｔｃ間隔でカウントアップするカウント割り込みタ
イマを動作させ、ｍ区間でのカウント数Ｃｍを求める。
従ってｍ区間での速度ｖｍはＣｍ／ｔｃとなる。このよ
うに速度が求まるので、ロータの位置θを速度から求め
ることができる。
３の実施の形態について説明する。負荷変動が大きい使
用環境において負荷変動の周期でＣＳ間の時間を個別に
測定する。例えばレシプロ型のコンプレッサでは通常３
相４極モータがよく用いられている。レシプロ型コンプ
レッサはモータ１回転で１周期の負荷変動があり、この
場合はＣＳ間は１２に分割する。例えばｍ区間ではｍ区
間だけで求めた速度から位置を決定する。速度の推定に
は、ｔｃ間隔でカウントアップするカウント割り込みタ
イマを動作させ、ｍ区間でのカウント数Ｃｍを求める。
従ってｍ区間での速度ｖｍはＣｍ／ｔｃとなる。このよ
うに速度が求まるので、ロータの位置θを速度から求め
ることができる。
【００１４】以上のように本発明は、負荷変動の周期ご
とに個別にＣＳ間の時間を測定し、速度を推定する構造
とすることで、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
とに個別にＣＳ間の時間を測定し、速度を推定する構造
とすることで、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
【００１５】（実施の形態４）図７、図８を用いて本発
明の第４の実施の形態について説明する。実施の形態３
において、ｄｕｔｙ一定の場合は図７に示すようにモー
タ回転速度の変動が大きく、脱調しやすい。そこでモー
タ回転速度の低い区間のｄｕｔｙを高くし、モータ回転
速度の高い区間のｄｕｔｙを低くすることでモータ回転
速度の変動幅を小さくする。ｄｕｔｙの設定は図８に示
すように、ＣＳ間の時間から求めた値と速度指令の差に
比例ゲインを掛けたものをＤｕｔｙとする。
明の第４の実施の形態について説明する。実施の形態３
において、ｄｕｔｙ一定の場合は図７に示すようにモー
タ回転速度の変動が大きく、脱調しやすい。そこでモー
タ回転速度の低い区間のｄｕｔｙを高くし、モータ回転
速度の高い区間のｄｕｔｙを低くすることでモータ回転
速度の変動幅を小さくする。ｄｕｔｙの設定は図８に示
すように、ＣＳ間の時間から求めた値と速度指令の差に
比例ゲインを掛けたものをＤｕｔｙとする。
【００１６】以上のように本発明は、負荷変動の周期ご
とに個別に求めたＣＳ間のモータ回転速度から電圧のｄ
ｕｔｙを可変にすることで速度変動幅を小さくすること
が可能となり、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
とに個別に求めたＣＳ間のモータ回転速度から電圧のｄ
ｕｔｙを可変にすることで速度変動幅を小さくすること
が可能となり、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明は、誘起電圧と比較
する基準値の値を変更する基準値設定手段を設け、ま
た、この基準値の設定をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転
数から決定することでモータをセンサレスで高率良く駆
動することができる。
する基準値の値を変更する基準値設定手段を設け、ま
た、この基準値の設定をＰＷＭのｄｕｔｙとモータ回転
数から決定することでモータをセンサレスで高率良く駆
動することができる。
【００１８】以上のように本発明は、ロータ位置検出部
３０内にロータ位置推定値リミッタ機構を設けること
で、負荷変動の大きい使用環境においてモータの脱調を
防ぐことができる。
３０内にロータ位置推定値リミッタ機構を設けること
で、負荷変動の大きい使用環境においてモータの脱調を
防ぐことができる。
【００１９】以上のように本発明は、負荷変動の周期ご
とに個別にＣＳ間の時間を測定し、速度を推定する構造
とすることで、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
とに個別にＣＳ間の時間を測定し、速度を推定する構造
とすることで、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
【００２０】以上のように本発明は、負荷変動の周期ご
とに個別に求めたＣＳ間のモータ回転速度から電圧のｄ
ｕｔｙを可変にすることで速度変動幅を小さくすること
が可能となり、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
とに個別に求めたＣＳ間のモータ回転速度から電圧のｄ
ｕｔｙを可変にすることで速度変動幅を小さくすること
が可能となり、負荷変動の大きい使用環境においてモー
タの脱調を防ぐことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態のモータ制御装置の
ブロック図
ブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態のモータ動作状態図
【図３】本発明の第１の実施の形態のモータ制御装置の
ブロック図
ブロック図
【図４】本発明の第２の実施の形態のモータ動作状態図
【図５】本発明の第２の実施の形態のモータ動作状態図
【図６】本発明の第３の実施の形態のモータ動作状態図
【図７】本発明の第４の実施の形態のモータ動作状態図
【図８】本発明の第４の実施の形態のモータ制御装置の
ブロック図
ブロック図
【図９】従来例のモータ制御装置のブロック図
【図１０】従来例のモータ動作状態図
１ 主電源 ２、３、１９、２０、２１、２２、２３、２４ 分割抵
抗 ４、５、６、７、８、９ パワートランジスタ １０、１１、１２、１３、１４、１５ フライホイール
ダイオード １６ インバータ部 １７ シャント抵抗 １８ ブラシレスモータ ２５ 分割抵抗部 ２６、２７、２８ コンパレータ ２９ コンパレータ部 ３０ ロータ位置検出部 ３１ ＰＷＭ制御部 ３２ ＰＷＭ ｄｕｔｙ作成部 ３３ 制御装置 ３４ 電圧指令入力 ３５ ＰＷＭ出力 ３９ 電圧検出部 ４０ しきい値設定部 ４１ 回転速度検出部 ４２ しきい値 ４３ ＰＷＭ ｄｕｔｙ ４４ 制御ゲイン ４５ ｄｕｔｙ ４６ モータ＋負荷 ４７ ＣＳ間速度検出部 ４８ ロータ位置情報 ４９ 速度 ５０ 速度指令
抗 ４、５、６、７、８、９ パワートランジスタ １０、１１、１２、１３、１４、１５ フライホイール
ダイオード １６ インバータ部 １７ シャント抵抗 １８ ブラシレスモータ ２５ 分割抵抗部 ２６、２７、２８ コンパレータ ２９ コンパレータ部 ３０ ロータ位置検出部 ３１ ＰＷＭ制御部 ３２ ＰＷＭ ｄｕｔｙ作成部 ３３ 制御装置 ３４ 電圧指令入力 ３５ ＰＷＭ出力 ３９ 電圧検出部 ４０ しきい値設定部 ４１ 回転速度検出部 ４２ しきい値 ４３ ＰＷＭ ｄｕｔｙ ４４ 制御ゲイン ４５ ｄｕｔｙ ４６ モータ＋負荷 ４７ ＣＳ間速度検出部 ４８ ロータ位置情報 ４９ 速度 ５０ 速度指令
Claims (7)
- 【請求項１】 ブラシレスモータの複数相のステータ巻
線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準値と
端子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手段と、
この比較手段からの信号によりロータの磁極位置の情報
を得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令の情報
からＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング信号を
出力する制御手段と、この制御手段からの通電タイミン
グ信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手段とを
備え、基準値の値を変更する基準値設定手段を設けたこ
とを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 - 【請求項２】 基準値設定手段はＰＷＭのｄｕｔｙとモ
ータ回転数から決定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。 - 【請求項３】 ブラシレスモータの複数相のステータ巻
線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準値と
端子電圧検出手段で検出した値を比較する比較手段と、
この比較手段からの信号によりロータの磁極位置の情報
を得る磁極位置推定手段と、磁極位置と電圧指令の情報
からＰＷＭのｄｕｔｙに基づいた通電タイミング信号を
出力する制御手段と、この制御手段からの通電タイミン
グ信号に基づいてステータ巻線に通電する出力手段とを
備え、磁極位置推定値に位置推定リミット手段を設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載のブラシレスモ
ータの制御装置。 - 【請求項４】 磁極位置に応じて複数の磁極位置推定手
段を設けた請求項１または２記載のブラシレスモータの
制御装置。 - 【請求項５】 複数の磁極位置推定手段からの信号によ
り、ＰＷＭのｄｕｔｙを増減するｄｕｔｙ増減手段を設
けた請求項４記載のブラシレスモータの制御装置。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
ブラシレスモータの制御装置を有する空調圧縮機。 - 【請求項７】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
ブラシレスモータの制御装置を有する冷凍圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131441A JP2002325484A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ブラシレスモータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131441A JP2002325484A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ブラシレスモータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002325484A true JP2002325484A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18979630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001131441A Pending JP2002325484A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ブラシレスモータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002325484A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2040367A1 (en) * | 2006-07-10 | 2009-03-25 | Nachi-Fujikoshi Corp. | Servo motor monitoring device |
| JP2015061457A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブラシレスモータの制御装置 |
| US9059654B2 (en) | 2012-08-22 | 2015-06-16 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Motor driving device, and motor control method |
| CN107112931A (zh) * | 2015-02-27 | 2017-08-29 | 密克罗奇普技术公司 | Bldc自适应零交叉检测 |
| CN110971155A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 株洲易力达机电有限公司 | 一种冗余位置信号的pmsm控制方法 |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001131441A patent/JP2002325484A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110971155B (zh) * | 2019-12-13 | 2024-03-12 | 株洲易力达机电有限公司 | 一种冗余位置信号的pmsm控制方法 |
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