JP2003009582A - ソフトスタートの運転制御方法 - Google Patents
ソフトスタートの運転制御方法Info
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- JP2003009582A JP2003009582A JP2001193041A JP2001193041A JP2003009582A JP 2003009582 A JP2003009582 A JP 2003009582A JP 2001193041 A JP2001193041 A JP 2001193041A JP 2001193041 A JP2001193041 A JP 2001193041A JP 2003009582 A JP2003009582 A JP 2003009582A
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- brushless
- load
- control method
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のベルト駆動負荷のソフトスタート方式で
は、位置センサとマグネットの位置等によりモータの始
動ミスが発生する欠点があった。本発明ではこのような
欠点を除いたベルト駆動負荷のソフトスタート方式を提
供する。 【解決手段】本発明のベルト駆動負荷のソフトスタート
方法は、図３に示すように、負荷の静摩擦トルクＴｌと
し、モータ出力トルクの初期値をＴｍとすると、Ｔｍを
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ・・と順次階段状に任意の時間
ｔｉごとに増加させ、最終的には定格トルク以上まで到
達させる。モータへの通電開始後、任意の時間に必ずＴ
ｍ＞Ｔｌの関係を作り出し、モータを始動させる。
は、位置センサとマグネットの位置等によりモータの始
動ミスが発生する欠点があった。本発明ではこのような
欠点を除いたベルト駆動負荷のソフトスタート方式を提
供する。 【解決手段】本発明のベルト駆動負荷のソフトスタート
方法は、図３に示すように、負荷の静摩擦トルクＴｌと
し、モータ出力トルクの初期値をＴｍとすると、Ｔｍを
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ・・と順次階段状に任意の時間
ｔｉごとに増加させ、最終的には定格トルク以上まで到
達させる。モータへの通電開始後、任意の時間に必ずＴ
ｍ＞Ｔｌの関係を作り出し、モータを始動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソフトスタートの
運転制御方法に関するものである。
運転制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】伝達ベルト等の伝達部材で連結された開
閉扉等の負荷をブラシレスＤＣモータと、その制御装置
で駆動させる場合、負荷に与える衝撃を考慮して、一気
にモータ回転速度を目標速度まで増加させるのではな
く、一定の加速時間中に徐々にモータ回転速度を増加さ
せて目標速度にするソフトスタートの速度制御を行うの
が普通である。
閉扉等の負荷をブラシレスＤＣモータと、その制御装置
で駆動させる場合、負荷に与える衝撃を考慮して、一気
にモータ回転速度を目標速度まで増加させるのではな
く、一定の加速時間中に徐々にモータ回転速度を増加さ
せて目標速度にするソフトスタートの速度制御を行うの
が普通である。
【０００３】ソフトスタートの速度制御では、負荷を始
動させるための最小トルク（以下、初期値の出力トルク
と称す）は、一定負荷レベルを想定した値で固定されて
いるのが一般的であり、ソフトスタートの速度制御に
て、負荷速度を制御する場合は、制御装置に取り込んだ
モータの位置センサからの位置信号およびその周期によ
り、モータの通電論理および回転速度を判断し、初期値
の出力トルクから徐々にモータの出力トルクを増加させ
ることによって、負荷速度を制御していることが知られ
ている。
動させるための最小トルク（以下、初期値の出力トルク
と称す）は、一定負荷レベルを想定した値で固定されて
いるのが一般的であり、ソフトスタートの速度制御に
て、負荷速度を制御する場合は、制御装置に取り込んだ
モータの位置センサからの位置信号およびその周期によ
り、モータの通電論理および回転速度を判断し、初期値
の出力トルクから徐々にモータの出力トルクを増加させ
ることによって、負荷速度を制御していることが知られ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、想定し
た一定負荷レベルよりも実際の負荷レベルが大きい場
合、初期値の出力トルクからモータの出力トルクを徐々
に増加させていくと、負荷とモータの出力トルクがバラ
ンスすることがある。しかも、このバランス状態で、モ
ータの位置センサとマグネットの境界面が一致すると、
モータの出力トルクがフラットでなく脈動をもっている
ため、ベルト張力（伝達ベルト等の伝達部材の遊び）と
の関係で微小角度ロータが正逆転を繰り返し、位置セン
サの出力信号もそれに合わせて変化する。この時の位置
信号の周期による回転速度の判断は、モータが始動して
いないにもかかわらず、目標速度より高速度となること
がある。
た一定負荷レベルよりも実際の負荷レベルが大きい場
合、初期値の出力トルクからモータの出力トルクを徐々
に増加させていくと、負荷とモータの出力トルクがバラ
ンスすることがある。しかも、このバランス状態で、モ
ータの位置センサとマグネットの境界面が一致すると、
モータの出力トルクがフラットでなく脈動をもっている
ため、ベルト張力（伝達ベルト等の伝達部材の遊び）と
の関係で微小角度ロータが正逆転を繰り返し、位置セン
サの出力信号もそれに合わせて変化する。この時の位置
信号の周期による回転速度の判断は、モータが始動して
いないにもかかわらず、目標速度より高速度となること
がある。
【０００５】この場合、従来のソフトスタートの速度制
御では、モータの出力トルクが増加されず、モータを始
動させることができない起動不良が生ずる。
御では、モータの出力トルクが増加されず、モータを始
動させることができない起動不良が生ずる。
【０００６】本発明は上記の欠点に対処し、負荷を駆動
するモータのソフトスタート起動不良を解消することに
ある。
するモータのソフトスタート起動不良を解消することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、伝達部材を介
して負荷を駆動するブラシレスＤＣモータのソフトスタ
ートの運転制御方法にあって、起動時には出力トルコを
増加させるトルク制御を行い、回転を始めたら速度を加
速する速度制御を行うことを特徴とするものである。
して負荷を駆動するブラシレスＤＣモータのソフトスタ
ートの運転制御方法にあって、起動時には出力トルコを
増加させるトルク制御を行い、回転を始めたら速度を加
速する速度制御を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【０００９】図１は本発明方法を実施するための駆動シ
ステムの概略構成説明図である。この図に沿って駆動シ
ステムの概要から説明する。
ステムの概略構成説明図である。この図に沿って駆動シ
ステムの概要から説明する。
【００１０】ブラシレスＤＣモータ１とその制御装置
２、および、ブラシレスＤＣモータ１からの出力トルク
を負荷３に伝える負荷駆動ベルト５（伝達部材）、駆動
プーリ６、従動プーリ７から構成される。なお、負荷３
は負荷連結具４により負荷駆動ベルト５に連結されてい
る。
２、および、ブラシレスＤＣモータ１からの出力トルク
を負荷３に伝える負荷駆動ベルト５（伝達部材）、駆動
プーリ６、従動プーリ７から構成される。なお、負荷３
は負荷連結具４により負荷駆動ベルト５に連結されてい
る。
【００１１】図１の駆動システムに電源が投入される
と、制御装置２は初期値となる出力トルクに相当する電
流指令値１０をブラシレスＤＣモータ１に出力する。こ
れにより、ブラシレスＤＣモータ１が始動すると、位置
センサ８から位置信号９が制御装置２に出力される。
と、制御装置２は初期値となる出力トルクに相当する電
流指令値１０をブラシレスＤＣモータ１に出力する。こ
れにより、ブラシレスＤＣモータ１が始動すると、位置
センサ８から位置信号９が制御装置２に出力される。
【００１２】制御装置２は入力される位置信号９をもと
に、ブラシレスＤＣモータ１の出力トルクの増減を決定
し、出力トルクに相当する電流指令値１０をブラシレス
ＤＣモータ１に出力する。この制御工程を繰り返すこと
により、停止している負荷を加速して高速度まで上げる
ことができる。
に、ブラシレスＤＣモータ１の出力トルクの増減を決定
し、出力トルクに相当する電流指令値１０をブラシレス
ＤＣモータ１に出力する。この制御工程を繰り返すこと
により、停止している負荷を加速して高速度まで上げる
ことができる。
【００１３】しかし、前記の初期値となる出力トルクと
負荷３がバランスし、かつ、位置センサ９とマグネット
・ロータ１１の境界面が一致すると、ブラシレスＤＣモ
ータ１の始動ができなくなることが生ずる。
負荷３がバランスし、かつ、位置センサ９とマグネット
・ロータ１１の境界面が一致すると、ブラシレスＤＣモ
ータ１の始動ができなくなることが生ずる。
【００１４】これは、ロータ１１のマグネットの異極境
界面と位置センサ８が一致すると、ブラシレスＤＣモー
タ１の出力トルクがフラットでなく脈動をもっているた
め、負荷駆動ベルト５の張力との関係でマグネット・ロ
ータ１１が微小角度正逆転を繰り返し，位置センサ８の
位置信号９もそれに合わせて変化することで、ブラシレ
スＤＣモータ１の出力トルクの増加がうまくいかず、ブ
ラシレスＤＣモータ１が始動ができなくなるのである。
界面と位置センサ８が一致すると、ブラシレスＤＣモー
タ１の出力トルクがフラットでなく脈動をもっているた
め、負荷駆動ベルト５の張力との関係でマグネット・ロ
ータ１１が微小角度正逆転を繰り返し，位置センサ８の
位置信号９もそれに合わせて変化することで、ブラシレ
スＤＣモータ１の出力トルクの増加がうまくいかず、ブ
ラシレスＤＣモータ１が始動ができなくなるのである。
【００１５】そこで、前記の初期値となる出力トルクで
必ずブラシレスＤＣモータ１を始動させることが要求さ
れる。図２がブラシレスＤＣモータ１の始動ミスを検知
し、初期値となる出力トルクを任意時間ｔｉごとに順次
階段状に増加させる処理の概略を示したフローチャート
である。図３は、順次階段状に増加する出力トルクの初
期値Ｔｍの変化の様子を示した説明図である。負荷の静
摩擦トルクＴｌとし、モータ出力トルクの初期値をＴｍ
とすると、ＴｍをＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ・・と順次階
段状に任意の時間ｔｉごとに増加させ、最終的には定格
トルク以上まで到達させる。モータへの通電開始後、任
意の時間に必ずＴｍ＞Ｔｌの関係を作り出し、モータを
始動させることができる。
必ずブラシレスＤＣモータ１を始動させることが要求さ
れる。図２がブラシレスＤＣモータ１の始動ミスを検知
し、初期値となる出力トルクを任意時間ｔｉごとに順次
階段状に増加させる処理の概略を示したフローチャート
である。図３は、順次階段状に増加する出力トルクの初
期値Ｔｍの変化の様子を示した説明図である。負荷の静
摩擦トルクＴｌとし、モータ出力トルクの初期値をＴｍ
とすると、ＴｍをＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ・・と順次階
段状に任意の時間ｔｉごとに増加させ、最終的には定格
トルク以上まで到達させる。モータへの通電開始後、任
意の時間に必ずＴｍ＞Ｔｌの関係を作り出し、モータを
始動させることができる。
【００１６】図４はオフ時間ｔｋを介しながら順次階段
状に出力トルクを増加する他の実施例を示したものであ
る。
状に出力トルクを増加する他の実施例を示したものであ
る。
【００１７】図２の説明に戻り、処理がスタートする
と、ステップＳ２１でロータ１１の位置信号９を取り込
み、ステップＳ２２でマグネット・ロータ１１が正逆転
を連続で繰り返しているかを判定する。連続の正逆転が
ない場合には、ブラシレスＤＣモータ１の始動が開始し
たと判断し、ステップＳ２５で出力トルクの初期値Ｔｍ
を１段階目のＴａに再設定し、次ステップＳ２６で初期
値Ｔｍに相当する電流指令値１０をブラシレスＤＣモー
タ１に出力する。
と、ステップＳ２１でロータ１１の位置信号９を取り込
み、ステップＳ２２でマグネット・ロータ１１が正逆転
を連続で繰り返しているかを判定する。連続の正逆転が
ない場合には、ブラシレスＤＣモータ１の始動が開始し
たと判断し、ステップＳ２５で出力トルクの初期値Ｔｍ
を１段階目のＴａに再設定し、次ステップＳ２６で初期
値Ｔｍに相当する電流指令値１０をブラシレスＤＣモー
タ１に出力する。
【００１８】ステップＳ２２で正逆転を連続で繰り返し
ていれば、ステップＳ２３に進み、出力トルクの初期値
Ｔｍを次階段に増加させる時間ｔｉが経過したかを判定
する。時間ｔｉが経過していなければ、ステップＳ２１
に戻り、前記処理から再び行う。
ていれば、ステップＳ２３に進み、出力トルクの初期値
Ｔｍを次階段に増加させる時間ｔｉが経過したかを判定
する。時間ｔｉが経過していなければ、ステップＳ２１
に戻り、前記処理から再び行う。
【００１９】ステップＳ２３で時間ｔｉが経過していれ
ば、ステップＳ２４に進み、出力トルクの初期値Ｔｍを
次階段に増加させる。次にステップＳ２６へ進み、初期
値Ｔｍに相当する電流指令値１０をブラシレスＤＣモー
タ１に出力する。
ば、ステップＳ２４に進み、出力トルクの初期値Ｔｍを
次階段に増加させる。次にステップＳ２６へ進み、初期
値Ｔｍに相当する電流指令値１０をブラシレスＤＣモー
タ１に出力する。
【００２０】上記処理を行うことにより、ブラシレスＤ
Ｃモータ１への通電開始後、任意の時間に必ずＴｍ＞Ｔ
ｌの関係が作り出され、連続の正逆転を抜け出してブラ
シレスＤＣモータ１は始動を開始する。この後、加速運
転に移行し、一定の高速回転に達するまで加速される。
Ｃモータ１への通電開始後、任意の時間に必ずＴｍ＞Ｔ
ｌの関係が作り出され、連続の正逆転を抜け出してブラ
シレスＤＣモータ１は始動を開始する。この後、加速運
転に移行し、一定の高速回転に達するまで加速される。
【００２１】上述して運転初期の起動から加速までの一
連の動作について、図５に沿って詳しく述べる。
連の動作について、図５に沿って詳しく述べる。
【００２２】ロータ１１が微小角度で正逆転する起動時
の微小角度正逆転状態を脱するまでは、初期値Ｔｍの出
力トルクを増加するトルク制御の運転が行われる。微小
角度正逆転状態では位置センサ８の位置信号９は、一定
周期の細かな信号になる。
の微小角度正逆転状態を脱するまでは、初期値Ｔｍの出
力トルクを増加するトルク制御の運転が行われる。微小
角度正逆転状態では位置センサ８の位置信号９は、一定
周期の細かな信号になる。
【００２３】負荷の静摩擦トルクＴｌより、出力トルク
Ｔａが上回ると、ロータ１１が微小角度正逆転状態を脱
して回転を開始し、正常な回転をする正常回転状態に移
行する。
Ｔａが上回ると、ロータ１１が微小角度正逆転状態を脱
して回転を開始し、正常な回転をする正常回転状態に移
行する。
【００２４】正常回転状態移行後に低速から加速するソ
フトスタートの速度制御を行い所定の速度に達したら、
その速度を保った運転をする。加速時の加速域では位置
センサ８の位置信号９は、周期巾が徐々に狭まり、所定
速度の高速域では位置センサ８の位置信号９は、狭まっ
た一定の周期巾になるのである。
フトスタートの速度制御を行い所定の速度に達したら、
その速度を保った運転をする。加速時の加速域では位置
センサ８の位置信号９は、周期巾が徐々に狭まり、所定
速度の高速域では位置センサ８の位置信号９は、狭まっ
た一定の周期巾になるのである。
【００２５】このように、伝達ベルト等の伝達部材で連
結された開閉扉等の負荷を駆動するブラシレスＤＣモー
タをソフトスタートさせる運転制御方法にあって、回転
が始まるまで出力トルクを階段状に増加させることによ
り、ロータが微小角度で正逆転する正逆転状態の起動不
良を脱して正常な回転に移行させることができる。
結された開閉扉等の負荷を駆動するブラシレスＤＣモー
タをソフトスタートさせる運転制御方法にあって、回転
が始まるまで出力トルクを階段状に増加させることによ
り、ロータが微小角度で正逆転する正逆転状態の起動不
良を脱して正常な回転に移行させることができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、モータのソフトスター
ト起動不良を解消することができる。
ト起動不良を解消することができる。
【図１】本発明の一実施例にかかるもので、駆動システ
ムの概略構成を説明する図である。
ムの概略構成を説明する図である。
【図２】本発明の一実施例にかかるもので、ソフトスタ
ート方法の概略を示したフローチャートである。
ート方法の概略を示したフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例にかかるもので、モータ出力
トルクの初期値パターンを示した説明図である。
トルクの初期値パターンを示した説明図である。
【図４】本発明の他の実施例にかかるもので、モータ出
力トルクの初期値パターンを示した説明図である。
力トルクの初期値パターンを示した説明図である。
【図５】本発明の一実施例にかかるもので、運転初期の
起動から加速までの一連の動作を示す説明図である。
起動から加速までの一連の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ブラシレスＤＣモータ、２…制御装置（マイコン内
臓）、３…負荷、４…負荷連結具、５…負荷駆動ベル
ト、６…駆動プーリ、７…従動プーリ、８…位置セン
サ、９…位置信号、１０…電流指令値、１１…マグネッ
ト・ロータ。
臓）、３…負荷、４…負荷連結具、５…負荷駆動ベル
ト、６…駆動プーリ、７…従動プーリ、８…位置セン
サ、９…位置信号、１０…電流指令値、１１…マグネッ
ト・ロータ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H045 AA09 AA12 BA03 CA29 DA05
EA35 EA36
5H560 BB12 DA01 DC06 GG04 HA01
HA02 RR10 TT15
Claims (5)
- 【請求項１】ブラシレスＤＣモータと、該ブラシレスＤ
Ｃモータの回転力が伝達部材を介して伝達される負荷
と、前記ブラシレスＤＣモータの運転を制御する制御装
置が備わるソフトスタートの運転制御方法において、 起動時には出力トルコを増加させるトルク制御を行い、
回転を始めたら速度を加速する速度制御を行うことを特
徴とするソフトスタートの運転制御方法。 - 【請求項２】ブラシレスＤＣモータと、該ブラシレスＤ
Ｃモータで駆動される開閉扉等の負荷と、該負荷にブラ
シレスＤＣモータの回転力を伝達するベルトと、前記ブ
ラシレスＤＣモータの運転を制御する制御装置が備わる
ソフトスタートの運転制御方法において、 起動時には出力トルコを増加させるトルク制御を行い、
回転を始めたら速度を加速する速度制御を行うことを特
徴とするソフトスタートの運転制御方法。 - 【請求項３】ブラシレスＤＣモータと、該ブラシレスＤ
Ｃモータで駆動される開閉扉等の負荷と、前記ブラシレ
スＤＣモータと前記負荷を連結する伝達ベルトと、前記
ブラシレスＤＣモータの運転を制御する制御装置が備わ
るソフトスタートの運転制御方法において、 回転が始まるまで出力トルクを階段状に増加させ、回転
が始まったら速度を加速する運転に移行させることを特
徴とするソフトスタートの運転制御方法。 - 【請求項４】請求項３に記載されたものにおいて、 前記出力トルクの増加は、オフ時間を介して行うことを
特徴とするソフトスタートの運転制御方法。 - 【請求項５】マグネットロータおよび位置センサを有す
るブラシレスＤＣモータと、該ブラシレスＤＣモータで
駆動される開閉扉等の負荷と、前記ブラシレスＤＣモー
タと前記負荷を連結する伝達ベルトと、前記ブラシレス
ＤＣモータの運転を制御する制御装置が備わるソフトス
タートの運転制御方法において、 起動時に前記位置センサの位置信号より前記マグネット
ロータが正逆繰り返し運転中か調べ、正逆繰り返し運転
中のときには正逆繰り返し運転を抜け出すように上の出
力トルクを供給し、正逆繰り返し運転を抜け出している
ときには速度を加速する速度制御に移行させることを特
徴とするソフトスタートの運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193041A JP2003009582A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | ソフトスタートの運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193041A JP2003009582A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | ソフトスタートの運転制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003009582A true JP2003009582A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19031400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001193041A Pending JP2003009582A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | ソフトスタートの運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003009582A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3068031A3 (en) * | 2015-03-11 | 2016-10-26 | LSIS Co., Ltd. | Motor protection relay and method for starting motor of motor protection relay |
| WO2018008456A1 (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | アイシン精機株式会社 | 電動オイルポンプ装置 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001193041A patent/JP2003009582A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3068031A3 (en) * | 2015-03-11 | 2016-10-26 | LSIS Co., Ltd. | Motor protection relay and method for starting motor of motor protection relay |
| US9780699B2 (en) | 2015-03-11 | 2017-10-03 | Lsis Co., Ltd. | Motor protection relay and method for starting motor of motor protection relay |
| WO2018008456A1 (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | アイシン精機株式会社 | 電動オイルポンプ装置 |
| JP2018003774A (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | アイシン精機株式会社 | 電動オイルポンプ装置 |
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