JP2003348877A - Ｄｃモータの駆動制御装置 - Google Patents
Ｄｃモータの駆動制御装置Info
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- JP2003348877A JP2003348877A JP2002155323A JP2002155323A JP2003348877A JP 2003348877 A JP2003348877 A JP 2003348877A JP 2002155323 A JP2002155323 A JP 2002155323A JP 2002155323 A JP2002155323 A JP 2002155323A JP 2003348877 A JP2003348877 A JP 2003348877A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、スイッチング素子群の可変抵抗の
状態となる期間を低減し、効率のよい、安価で、制御性
の高い、ＤＣモータの駆動制御装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明のＤＣモータの駆動制御装置は、
負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号発生手段
と、能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値を監視
し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の上下限
にそれぞれ対応する上限値と下限値になったことを示す
信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手段の出力信
号を受けて、上限値を越えたときにはアナログ信号の電
圧値を第１電圧とし、下限値より下がったときには第２
電圧に変換する信号変換手段を備えたことを特徴とす
る。
状態となる期間を低減し、効率のよい、安価で、制御性
の高い、ＤＣモータの駆動制御装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明のＤＣモータの駆動制御装置は、
負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号発生手段
と、能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値を監視
し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の上下限
にそれぞれ対応する上限値と下限値になったことを示す
信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手段の出力信
号を受けて、上限値を越えたときにはアナログ信号の電
圧値を第１電圧とし、下限値より下がったときには第２
電圧に変換する信号変換手段を備えたことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアコン，給湯機
などの家電機器に使用され、効率の良いＰＷＭ制御で能
力可変をするＤＣモータの駆動制御装置に関するもので
ある。
などの家電機器に使用され、効率の良いＰＷＭ制御で能
力可変をするＤＣモータの駆動制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＰＷＭ制御を用いて能力可変するＤＣモ
ータにおいて、従来そのＰＷＭ信号発生回路は、三角波
信号とアナログ信号をコンパレータ（比較器）に入力
し、その出力信号を用いるものであった。この従来のＤ
Ｃモータを負荷装置としてポンプに用いた場合を図１１
〜１７に基づいて説明する。図１１は従来のＰＷＭ信号
発生回路を用いた従来のＤＣモータの駆動装置である。
また図１２はスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ特性図、
図１３は従来のＰＷＭ信号発生回路内の第１の信号波形
図、図１４は従来のＰＷＭ信号発生回路内の第２の信号
波形図、図１５は従来のＰＷＭ信号発生回路内の第３の
信号波形図、図１６は従来の能力信号発生手段から発生
されるアナログ信号の電圧とＰＷＭ信号のデュティの関
係の説明図である。また図１７は能力信号発生手段内の
積分回路からの出力信号であるアナログ信号の時間変化
を表す波形図である。まず図１１から説明する。
ータにおいて、従来そのＰＷＭ信号発生回路は、三角波
信号とアナログ信号をコンパレータ（比較器）に入力
し、その出力信号を用いるものであった。この従来のＤ
Ｃモータを負荷装置としてポンプに用いた場合を図１１
〜１７に基づいて説明する。図１１は従来のＰＷＭ信号
発生回路を用いた従来のＤＣモータの駆動装置である。
また図１２はスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ特性図、
図１３は従来のＰＷＭ信号発生回路内の第１の信号波形
図、図１４は従来のＰＷＭ信号発生回路内の第２の信号
波形図、図１５は従来のＰＷＭ信号発生回路内の第３の
信号波形図、図１６は従来の能力信号発生手段から発生
されるアナログ信号の電圧とＰＷＭ信号のデュティの関
係の説明図である。また図１７は能力信号発生手段内の
積分回路からの出力信号であるアナログ信号の時間変化
を表す波形図である。まず図１１から説明する。
【０００３】図１１において、１０１は直流電源、１０
２は直流電源１０１から電気を給電されるモータ巻線、
１０３はマグネットロータ、１０４は磁極位置検出素子
である。モータ巻線１０２に電流が流れることによって
発生する磁界と、マグネットロータ１０３の磁界との吸
引・反発の磁力によりモータの回転トルクが発生する。
この時一定回転方向に効率良く回転トルクを発生させる
ために、マグネットの磁極位置を検出する磁極位置検出
素子１０４がモータ巻線１０２のスロット間の適当な位
置に配置される。
２は直流電源１０１から電気を給電されるモータ巻線、
１０３はマグネットロータ、１０４は磁極位置検出素子
である。モータ巻線１０２に電流が流れることによって
発生する磁界と、マグネットロータ１０３の磁界との吸
引・反発の磁力によりモータの回転トルクが発生する。
この時一定回転方向に効率良く回転トルクを発生させる
ために、マグネットの磁極位置を検出する磁極位置検出
素子１０４がモータ巻線１０２のスロット間の適当な位
置に配置される。
【０００４】１０５は通電切替回路、１０６は第１スイ
ッチング素子群、１０７は第２スイッチング素子群であ
る。通電切替回路１０５は磁極位置検出素子１０４の出
力信号を受け、どのモータ巻線１０２のどちら方向に電
流を流すと効率良く一定方向に回転トルクを発生するか
判断する。第１スイッチング素子群１０６は、この通電
切替回路１０５の出力信号に合わせ、モータ巻線１０２
のどの端子に直流電源１０１の＋極を接続するかをスイ
ッチし、第２スイッチング素子群１０７は、モータ巻線
１０２のどの端子に直流電源１０１の−極を接続するか
をスイッチする。
ッチング素子群、１０７は第２スイッチング素子群であ
る。通電切替回路１０５は磁極位置検出素子１０４の出
力信号を受け、どのモータ巻線１０２のどちら方向に電
流を流すと効率良く一定方向に回転トルクを発生するか
判断する。第１スイッチング素子群１０６は、この通電
切替回路１０５の出力信号に合わせ、モータ巻線１０２
のどの端子に直流電源１０１の＋極を接続するかをスイ
ッチし、第２スイッチング素子群１０７は、モータ巻線
１０２のどの端子に直流電源１０１の−極を接続するか
をスイッチする。
【０００５】また、１０８は負荷検出手段、１０９は能
力信号発生手段、１１０は駆動モータの能力を変えるた
めの指令値となるアナログ信号である。負荷検出手段１
０８は、モータの能力を制御するために、モータの負荷
(この場合ポンプ)の仕事の結果（圧力もしくは流量）を
検出する。能力信号発生手段１０９は、この検出信号を
受け、現在の負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）を
検知し、目標の負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）
になるようにするものである。能力信号発生手段１０９
は負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）を制御するた
め、駆動モータの能力をかえるアナログ信号１１０を出
力する。実際にモータの能力を可変にするための駆動制
御方法としては、第２スイッチング素子群１０７に入力
する信号を生成するとき、通電切替回路１０５内でＰＷ
Ｍ信号の積をとることで第２スイッチング素子群１０７
が給電期間を調整することで行われる。
力信号発生手段、１１０は駆動モータの能力を変えるた
めの指令値となるアナログ信号である。負荷検出手段１
０８は、モータの能力を制御するために、モータの負荷
(この場合ポンプ)の仕事の結果（圧力もしくは流量）を
検出する。能力信号発生手段１０９は、この検出信号を
受け、現在の負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）を
検知し、目標の負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）
になるようにするものである。能力信号発生手段１０９
は負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）を制御するた
め、駆動モータの能力をかえるアナログ信号１１０を出
力する。実際にモータの能力を可変にするための駆動制
御方法としては、第２スイッチング素子群１０７に入力
する信号を生成するとき、通電切替回路１０５内でＰＷ
Ｍ信号の積をとることで第２スイッチング素子群１０７
が給電期間を調整することで行われる。
【０００６】次にこのＰＷＭ信号の発生方法を説明す
る。１１１はＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生回
路、１１２はＰＷＭ信号発生回路内で特定の周期（数ｋ
Ｈｚ程度）の三角波信号を発生する三角波発生回路、１
１３は比較回路、１２０は三角波信号、１３８はＣＲ積
分回路である。比較回路１１３は、図１２に示すように
三角波発生回路１１２の出力信号である三角波信号１２
０とアナログ信号１１０と電圧の比較を行い、比較回路
出力信号１２１を出力する。
る。１１１はＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生回
路、１１２はＰＷＭ信号発生回路内で特定の周期（数ｋ
Ｈｚ程度）の三角波信号を発生する三角波発生回路、１
１３は比較回路、１２０は三角波信号、１３８はＣＲ積
分回路である。比較回路１１３は、図１２に示すように
三角波発生回路１１２の出力信号である三角波信号１２
０とアナログ信号１１０と電圧の比較を行い、比較回路
出力信号１２１を出力する。
【０００７】次に図１２は、スイッチング素子群１０
６，１０７がＦＥＴの場合のゲート−ソース間（ＧＳ
間）の電圧とドレイン−ソース間（ＤＳ間）の抵抗特性
を表している。一般にＧＳ間の電圧が２〜３ＶまではＯ
ＦＦ状態で、それから５〜６Ｖ程度まで可変抵抗状態、
それ以上の電圧がＧＳ間に印可されるとＯＮ状態とな
り、非常に小さい抵抗値をもった特性となる。ここで注
意すべきは、可変抵抗器の状態ではＦＥＴの損失が非常
に大きくなり、かなり素子から発熱して、最悪時には素
子の破壊をまねくことになる。またここではＦＥＴの場
合の特性を表したが、バイポーラのトランジスタの場合
も同様で、ベース−エミッタ間（ＢＥ間）が低い電圧で
は十分なベース電流を流すことができずにトランジスタ
での電圧降下が大きくなり、損失が大きくなる。
６，１０７がＦＥＴの場合のゲート−ソース間（ＧＳ
間）の電圧とドレイン−ソース間（ＤＳ間）の抵抗特性
を表している。一般にＧＳ間の電圧が２〜３ＶまではＯ
ＦＦ状態で、それから５〜６Ｖ程度まで可変抵抗状態、
それ以上の電圧がＧＳ間に印可されるとＯＮ状態とな
り、非常に小さい抵抗値をもった特性となる。ここで注
意すべきは、可変抵抗器の状態ではＦＥＴの損失が非常
に大きくなり、かなり素子から発熱して、最悪時には素
子の破壊をまねくことになる。またここではＦＥＴの場
合の特性を表したが、バイポーラのトランジスタの場合
も同様で、ベース−エミッタ間（ＢＥ間）が低い電圧で
は十分なベース電流を流すことができずにトランジスタ
での電圧降下が大きくなり、損失が大きくなる。
【０００８】次に図１３に基づきＰＷＭ信号発生回路１
１１内の信号波形について説明する。三角波発生回路１
１２の出力はほぼ対称な三角波信号１２０となる。三角
波信号１２０と所定の期間一定の大きさの電圧をもつア
ナログ信号１１０とが、比較回路１１３に入力される。
電圧の大きさを比較し、その結果ＨとＬの幅が決定さ
れ、比較回路出力信号１２１となって出力される。比較
回路出力信号１２１は通電切替回路１０５において反転
信号となり、この信号が第２スイッチング素子群１０７
のＯＮ／ＯＦＦ信号となる。この信号が、ＰＷＭ信号１
２２として駆動モータの能力を可変するものである。
１１内の信号波形について説明する。三角波発生回路１
１２の出力はほぼ対称な三角波信号１２０となる。三角
波信号１２０と所定の期間一定の大きさの電圧をもつア
ナログ信号１１０とが、比較回路１１３に入力される。
電圧の大きさを比較し、その結果ＨとＬの幅が決定さ
れ、比較回路出力信号１２１となって出力される。比較
回路出力信号１２１は通電切替回路１０５において反転
信号となり、この信号が第２スイッチング素子群１０７
のＯＮ／ＯＦＦ信号となる。この信号が、ＰＷＭ信号１
２２として駆動モータの能力を可変するものである。
【０００９】図１３において、１２３はスイッチング素
子がＯＦＦ状態と可変抵抗状態の境界のＧＳ間電圧値を
表し、１２４は可変抵抗状態とＯＮ状態の境界のＧＳ間
電圧値を表している。すなわち、図１３に示す場合は可
変抵抗状態の期間が短く、ほとんどがＯＮかＯＦＦの状
態で素子の損失が異常に増大することはない。しかし、
可変抵抗状態が長いと異常な損失を招く。図１４はＰＷ
Ｍ信号のデュティが小さい時（〜数％程度）のＰＷＭ信
号発生回路内の信号波形であり、図１５はＰＷＭ信号の
デュティが大きい時（〜９０％以上）のＰＷＭ信号発生
回路内の信号波形を示している。図１４，１５とも共通
しているのは、ＰＷＭ信号１２２の可変抵抗状態の期間
が長いことである。図１４の場合は、ＯＦＦ状態での素
子の損失はほとんど無いが、ＯＮ状態が無く可変抵抗状
態のみであり、その期間が長いとモータの起動時に十分
巻線に電流が流れないため、マグネットロータが回転せ
ず、スイッチング素子群１０６，１０７のそれぞれ1つ
のスイッチング素子に電流が流れ続け、これにより異常
な損失が起こり、延いては素子が破壊してしまう。また
図１５の場合、ＯＮ状態でかなり損失が大きい上、スイ
ッチング時の可変抵抗の状態で異常な損失の増大を生
む。つまりデュティが１００％の時より図１５の場合の
方が素子に流れる電流は小さいが、素子での損失はかな
り大きくなり、延いては素子が破壊してしまう。
子がＯＦＦ状態と可変抵抗状態の境界のＧＳ間電圧値を
表し、１２４は可変抵抗状態とＯＮ状態の境界のＧＳ間
電圧値を表している。すなわち、図１３に示す場合は可
変抵抗状態の期間が短く、ほとんどがＯＮかＯＦＦの状
態で素子の損失が異常に増大することはない。しかし、
可変抵抗状態が長いと異常な損失を招く。図１４はＰＷ
Ｍ信号のデュティが小さい時（〜数％程度）のＰＷＭ信
号発生回路内の信号波形であり、図１５はＰＷＭ信号の
デュティが大きい時（〜９０％以上）のＰＷＭ信号発生
回路内の信号波形を示している。図１４，１５とも共通
しているのは、ＰＷＭ信号１２２の可変抵抗状態の期間
が長いことである。図１４の場合は、ＯＦＦ状態での素
子の損失はほとんど無いが、ＯＮ状態が無く可変抵抗状
態のみであり、その期間が長いとモータの起動時に十分
巻線に電流が流れないため、マグネットロータが回転せ
ず、スイッチング素子群１０６，１０７のそれぞれ1つ
のスイッチング素子に電流が流れ続け、これにより異常
な損失が起こり、延いては素子が破壊してしまう。また
図１５の場合、ＯＮ状態でかなり損失が大きい上、スイ
ッチング時の可変抵抗の状態で異常な損失の増大を生
む。つまりデュティが１００％の時より図１５の場合の
方が素子に流れる電流は小さいが、素子での損失はかな
り大きくなり、延いては素子が破壊してしまう。
【００１０】次に図１６に基づいてアナログ信号１１０
とＰＷＭデュティの関係をそれぞれ説明する。ＰＷＭ信
号発生回路１１１として三角波信号１２０を使用する場
合、アナログ信号とＰＷＭデュティは直線１２５で示す
ようにリニアな関係となる。目標のＰＷＭデュティが決
定された場合は、アナログ信号１１０の大きさもこの直
線１２５が表す簡単な式で一意的に決定される。また同
じ大きさのアナログ信号のステップであれば、ＰＷＭデ
ュティのステップの大きさも同じになる。そして、モー
タの起動時や能力を上昇させるときなど、モータの能力
を決定するＰＷＭ信号のデュティの変化量を過度に大き
くする場合においてもスイッチング素子群（ＦＥＴ等）
に過渡的に大電流が流れることを防止するため、能力信
号発生手段１０９内にその出力信号であるアナログ信号
の時間変化量を制限するためのコンデンサＣと抵抗器Ｒ
から構成されるＣＲ積分回路１３８を内蔵している。
とＰＷＭデュティの関係をそれぞれ説明する。ＰＷＭ信
号発生回路１１１として三角波信号１２０を使用する場
合、アナログ信号とＰＷＭデュティは直線１２５で示す
ようにリニアな関係となる。目標のＰＷＭデュティが決
定された場合は、アナログ信号１１０の大きさもこの直
線１２５が表す簡単な式で一意的に決定される。また同
じ大きさのアナログ信号のステップであれば、ＰＷＭデ
ュティのステップの大きさも同じになる。そして、モー
タの起動時や能力を上昇させるときなど、モータの能力
を決定するＰＷＭ信号のデュティの変化量を過度に大き
くする場合においてもスイッチング素子群（ＦＥＴ等）
に過渡的に大電流が流れることを防止するため、能力信
号発生手段１０９内にその出力信号であるアナログ信号
の時間変化量を制限するためのコンデンサＣと抵抗器Ｒ
から構成されるＣＲ積分回路１３８を内蔵している。
【００１１】また図１７に積分回路１３８を通過したア
ナログ信号の時間変化を表している。最も過渡的にスイ
ッチング素子群（ＦＥＴ等）に電流が流れやすいのはモ
ータ起動時であり、起動時にアナログ信号の時間変化量
をＣＲ積分回路１３８の定数Ｃ，Ｒで決定した場合のア
ナログ信号１１０ａに表している。起動指令直後から充
電開始し、三角波発生回路１１２の三角波信号１２０の
下限値を越えた時点でＰＷＭ信号が発生し、モータ巻線
１０２に通電が開始される。アナログ信号１１０ａをみ
て分かるように、通常の充放電回路（ＣＲ回路）では充
電開始（起動指令）点で最もｄＶ／ｄｔ（傾き）が最も
大きく、電圧が大きいほど傾きが小さくなる特徴を持
つ。
ナログ信号の時間変化を表している。最も過渡的にスイ
ッチング素子群（ＦＥＴ等）に電流が流れやすいのはモ
ータ起動時であり、起動時にアナログ信号の時間変化量
をＣＲ積分回路１３８の定数Ｃ，Ｒで決定した場合のア
ナログ信号１１０ａに表している。起動指令直後から充
電開始し、三角波発生回路１１２の三角波信号１２０の
下限値を越えた時点でＰＷＭ信号が発生し、モータ巻線
１０２に通電が開始される。アナログ信号１１０ａをみ
て分かるように、通常の充放電回路（ＣＲ回路）では充
電開始（起動指令）点で最もｄＶ／ｄｔ（傾き）が最も
大きく、電圧が大きいほど傾きが小さくなる特徴を持
つ。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、ＰＷＭのデュティがある下限値以下のときや、
ある上限値以上（１００％は除く）のとき、図１４でも
分かるようにスイッチング時に過渡的な状態でスイッチ
ング素子群（ＦＥＴ等）が完全にＯＮしない状態が発生
し、スイッチング素子群（ＦＥＴ等）での損失が急激に
上昇する。これにより、効率の低下が起こり、最終的に
は部品の破壊も発生してしまう。このための対策として
十分余裕をもった部品を使ったり、温度上昇を抑えるた
めに大きな放熱器を取りつける必要が生じる。これによ
って小型・低価格のモータが提供できないという課題を
有していた。
法では、ＰＷＭのデュティがある下限値以下のときや、
ある上限値以上（１００％は除く）のとき、図１４でも
分かるようにスイッチング時に過渡的な状態でスイッチ
ング素子群（ＦＥＴ等）が完全にＯＮしない状態が発生
し、スイッチング素子群（ＦＥＴ等）での損失が急激に
上昇する。これにより、効率の低下が起こり、最終的に
は部品の破壊も発生してしまう。このための対策として
十分余裕をもった部品を使ったり、温度上昇を抑えるた
めに大きな放熱器を取りつける必要が生じる。これによ
って小型・低価格のモータが提供できないという課題を
有していた。
【００１３】さらにモータの起動時や負荷の増加に応じ
て能力を上昇するとき、過渡的に電流がスイッチング素
子群（ＦＥＴ等）に異常に流れないようにするＣＲ回路
を用いた従来のソフトスタートの方法では、ＰＷＭ信号
発生開始時点でのアナログ信号のｄＶ／ｄｔを固定的に
設定するため、モータの能力を急激に変えたい場合に対
応できず、制御性の悪化をモータらすという課題を有し
ていた。
て能力を上昇するとき、過渡的に電流がスイッチング素
子群（ＦＥＴ等）に異常に流れないようにするＣＲ回路
を用いた従来のソフトスタートの方法では、ＰＷＭ信号
発生開始時点でのアナログ信号のｄＶ／ｄｔを固定的に
設定するため、モータの能力を急激に変えたい場合に対
応できず、制御性の悪化をモータらすという課題を有し
ていた。
【００１４】そこで本発明は、スイッチング素子群の可
変抵抗の状態となる期間を低減し、効率のよい、安価
で、制御性の高い、ＤＣモータの駆動制御装置を提供す
ることを目的とする。
変抵抗の状態となる期間を低減し、効率のよい、安価
で、制御性の高い、ＤＣモータの駆動制御装置を提供す
ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のＤＣモータの駆動制御装置は、電源に結線さ
れた第１の給電線路と各駆動コイルとの間に設けられた
第１スイッチング素子群と、電源に結線された第２の給
電線路と各駆動コイルとの間に設けられた第２スイッチ
ング素子群と、通電切替え回路と、ＰＷＭ信号発生回路
とを、負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号発
生手段と、能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値を
監視し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の上
下限にそれぞれ対応する上限値と下限値になったことを
示す信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手段の出
力信号を受けて、上限値を越えたときにはアナログ信号
の電圧値を第１電圧とし、下限値より下がったときには
第２電圧に変換する信号変換手段を備えたことを特徴と
する。
に本発明のＤＣモータの駆動制御装置は、電源に結線さ
れた第１の給電線路と各駆動コイルとの間に設けられた
第１スイッチング素子群と、電源に結線された第２の給
電線路と各駆動コイルとの間に設けられた第２スイッチ
ング素子群と、通電切替え回路と、ＰＷＭ信号発生回路
とを、負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号発
生手段と、能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値を
監視し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の上
下限にそれぞれ対応する上限値と下限値になったことを
示す信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手段の出
力信号を受けて、上限値を越えたときにはアナログ信号
の電圧値を第１電圧とし、下限値より下がったときには
第２電圧に変換する信号変換手段を備えたことを特徴と
する。
【００１６】これにより、スイッチング素子群の可変抵
抗の状態となる期間を低減し、効率のよい、安価で、制
御性の高い、ＤＣモータの駆動制御装置とすることがで
きる。
抗の状態となる期間を低減し、効率のよい、安価で、制
御性の高い、ＤＣモータの駆動制御装置とすることがで
きる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載された発
明は、複数相のモータ駆動コイルと、これに電気を給電
する電源と、電源に結線された第１の給電線路と各駆動
コイルとの間に設けられた第１スイッチング素子群と、
電源に結線された第２の給電線路と各駆動コイルとの間
に設けられた第２スイッチング素子群と、回転子の磁極
位置を検出する複数個の磁極位置検出素子と、磁極位置
検出素子からの信号により各駆動コイルへの通電切換え
信号を発生する通電切替え回路と、各駆動コイルへの給
電指令量をパルス幅に応じたＰＷＭ信号として出力する
ＰＷＭ信号発生回路とを備えたＤＣモータの駆動制御装
置であって、負荷に応じてアナログ信号を発生する能力
信号発生手段と、能力信号発生手段のアナログ信号の電
圧値を監視し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範
囲の上下限にそれぞれ対応する上限値と下限値になった
ことを示す信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手
段の出力信号を受けて、上限値を越えたときにはアナロ
グ信号の電圧値を第１電圧とし、下限値より下がったと
きには第２電圧に変換する信号変換手段を備えたことを
特徴とするＤＣモータの駆動制御装置であるから、ＰＷ
Ｍ信号のデュティの可変範囲（０〜１００％）の中の所
定のデュティ指定範囲外で電圧を指定でき、時間的な変
化量（ｄＶ／ｄｔ）を管理することができる。
明は、複数相のモータ駆動コイルと、これに電気を給電
する電源と、電源に結線された第１の給電線路と各駆動
コイルとの間に設けられた第１スイッチング素子群と、
電源に結線された第２の給電線路と各駆動コイルとの間
に設けられた第２スイッチング素子群と、回転子の磁極
位置を検出する複数個の磁極位置検出素子と、磁極位置
検出素子からの信号により各駆動コイルへの通電切換え
信号を発生する通電切替え回路と、各駆動コイルへの給
電指令量をパルス幅に応じたＰＷＭ信号として出力する
ＰＷＭ信号発生回路とを備えたＤＣモータの駆動制御装
置であって、負荷に応じてアナログ信号を発生する能力
信号発生手段と、能力信号発生手段のアナログ信号の電
圧値を監視し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範
囲の上下限にそれぞれ対応する上限値と下限値になった
ことを示す信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手
段の出力信号を受けて、上限値を越えたときにはアナロ
グ信号の電圧値を第１電圧とし、下限値より下がったと
きには第２電圧に変換する信号変換手段を備えたことを
特徴とするＤＣモータの駆動制御装置であるから、ＰＷ
Ｍ信号のデュティの可変範囲（０〜１００％）の中の所
定のデュティ指定範囲外で電圧を指定でき、時間的な変
化量（ｄＶ／ｄｔ）を管理することができる。
【００１８】本発明の請求項２に記載された発明は、電
圧監視手段の出力信号を受けて、上限値を越えた電圧に
なったときには第１電圧をＰＷＭ信号のデュティ１００
％の電圧とし、下限値の電圧より下がったときには第２
電圧を該デュティ０％の電圧に変換する信号変換手段を
備えたことを特徴とする請求項１記載のＤＣモータの駆
動制御装置であるから、スイッチング素子群の可変抵抗
状態の期間が長い状態で使用することを禁止し、スイッ
チング素子群の異常発熱を低減し、安価で小型のモータ
駆動装置を提供できる。
圧監視手段の出力信号を受けて、上限値を越えた電圧に
なったときには第１電圧をＰＷＭ信号のデュティ１００
％の電圧とし、下限値の電圧より下がったときには第２
電圧を該デュティ０％の電圧に変換する信号変換手段を
備えたことを特徴とする請求項１記載のＤＣモータの駆
動制御装置であるから、スイッチング素子群の可変抵抗
状態の期間が長い状態で使用することを禁止し、スイッ
チング素子群の異常発熱を低減し、安価で小型のモータ
駆動装置を提供できる。
【００１９】本発明の請求項３に記載された発明は、複
数相のモータ駆動コイルと、これに電気を給電する電源
と、各駆動コイルと電源に結線された第１の給電線路と
の間に設けられた第１スイッチング素子群と、各駆動コ
イルと電源に結線された第２の給電線路との間に設けら
れた第２スイッチング素子群と、回転子の磁極位置を検
出する複数個の磁極位置検出素子と、磁極位置検出素子
からの信号により各駆動コイルへの通電切換え信号を発
生する通電切替え回路と、各駆動コイルへの給電指令量
をパルス幅に応じたＰＷＭ指令信号として出力するＰＷ
Ｍ信号発生回路とを備えたＤＣモータの駆動制御装置で
あって、負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号
発生手段と、能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値
を監視し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の
上下限にそれぞれ対応する上限値と下限値になったこと
を示す信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手段の
出力信号を受けて、上限値を越えたときにはＰＷＭ信号
発生回路のＰＷＭ信号をデュティ１００％の電圧とし、
下限値より下がったときには該デュティ０％の電圧に変
換する信号変換手段を備えたことを特徴とするＤＣモー
タの駆動制御装置であるから、ＰＷＭ信号の所定のデュ
ティ指定範囲外でデュティを指定でき、ＰＷＭ信号の時
間変化量を管理することができ、応答性のよいモータ駆
動装置を提供できる。
数相のモータ駆動コイルと、これに電気を給電する電源
と、各駆動コイルと電源に結線された第１の給電線路と
の間に設けられた第１スイッチング素子群と、各駆動コ
イルと電源に結線された第２の給電線路との間に設けら
れた第２スイッチング素子群と、回転子の磁極位置を検
出する複数個の磁極位置検出素子と、磁極位置検出素子
からの信号により各駆動コイルへの通電切換え信号を発
生する通電切替え回路と、各駆動コイルへの給電指令量
をパルス幅に応じたＰＷＭ指令信号として出力するＰＷ
Ｍ信号発生回路とを備えたＤＣモータの駆動制御装置で
あって、負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号
発生手段と、能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値
を監視し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の
上下限にそれぞれ対応する上限値と下限値になったこと
を示す信号を出力する電圧監視手段と、電圧監視手段の
出力信号を受けて、上限値を越えたときにはＰＷＭ信号
発生回路のＰＷＭ信号をデュティ１００％の電圧とし、
下限値より下がったときには該デュティ０％の電圧に変
換する信号変換手段を備えたことを特徴とするＤＣモー
タの駆動制御装置であるから、ＰＷＭ信号の所定のデュ
ティ指定範囲外でデュティを指定でき、ＰＷＭ信号の時
間変化量を管理することができ、応答性のよいモータ駆
動装置を提供できる。
【００２０】本発明の請求項４に記載された発明は、複
数相のモータ駆動コイルと、これに電気を給電する電源
と、電源に結線された第１の給電線路と各駆動コイルと
の間に設けられた第１スイッチング素子群と、電源に結
線された第２の給電線路と各駆動コイルとの間に設けら
れた第２スイッチング素子群と、回転子の磁極位置を検
出する複数個の磁極位置検出素子と、磁極位置検出素子
からの信号により各駆動コイルへの通電切換え信号を発
生する通電切替え回路と、各駆動コイルへの給電指令量
をパルス幅に応じたＰＷＭ信号として出力するＰＷＭ信
号発生回路とを備えたＤＣモータの駆動制御装置であっ
て、1相の誘起電圧をＶ*、給電用電源電圧をＶ、巻線に
印加される電圧をＶ1、モータ起動時の許容初期デュテ
ィをＤmin(％)、βを係数（β＝１．３５〜１．５５）
としたとき、Ｖ1＝Ｖ−β×Ｖ*であり、ＰＷＭ信号のデ
ュティの最大変化量Ｄmax（％）が、Ｄmax＝Ｄmin＋Ｄ
min×（β×Ｖ*／Ｖ1）で与えられ、ＰＷＭ信号の上限
値がＤmax（％）、下限値がＤm in(％)に設定されたこと
を特徴とするＤＣモータの駆動制御装置であるから、起
動時にスイッチング素子群に流れる電流を制限し、部品
の破壊を防止するとともに、応答性のよいＤＣモータの
駆動装置を提供できる。
数相のモータ駆動コイルと、これに電気を給電する電源
と、電源に結線された第１の給電線路と各駆動コイルと
の間に設けられた第１スイッチング素子群と、電源に結
線された第２の給電線路と各駆動コイルとの間に設けら
れた第２スイッチング素子群と、回転子の磁極位置を検
出する複数個の磁極位置検出素子と、磁極位置検出素子
からの信号により各駆動コイルへの通電切換え信号を発
生する通電切替え回路と、各駆動コイルへの給電指令量
をパルス幅に応じたＰＷＭ信号として出力するＰＷＭ信
号発生回路とを備えたＤＣモータの駆動制御装置であっ
て、1相の誘起電圧をＶ*、給電用電源電圧をＶ、巻線に
印加される電圧をＶ1、モータ起動時の許容初期デュテ
ィをＤmin(％)、βを係数（β＝１．３５〜１．５５）
としたとき、Ｖ1＝Ｖ−β×Ｖ*であり、ＰＷＭ信号のデ
ュティの最大変化量Ｄmax（％）が、Ｄmax＝Ｄmin＋Ｄ
min×（β×Ｖ*／Ｖ1）で与えられ、ＰＷＭ信号の上限
値がＤmax（％）、下限値がＤm in(％)に設定されたこと
を特徴とするＤＣモータの駆動制御装置であるから、起
動時にスイッチング素子群に流れる電流を制限し、部品
の破壊を防止するとともに、応答性のよいＤＣモータの
駆動装置を提供できる。
【００２１】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１におけるモータの駆動制御装置について説明する。
図１は本発明の実施の形態１におけるモータの駆動制御
装置の構成図である。従来の技術と同一符号にものにつ
いては説明を割愛する。１０１は直流電源、１０２は直
流電源１０１から電気を給電されるモータ巻線（本発明
のモータ駆動コイル）、１０３はマグネットロータ、１
０４は磁極位置検出素子である。１０５は通電切替回
路、１０６は第１スイッチング素子群、１０７は第２ス
イッチング素子群である。１０８は負荷検出手段、１０
９は能力信号発生手段、１１０は駆動モータの能力を変
える指令値となるアナログ信号である。１１１はモータ
巻線１０２への給電指令をパルス幅と比例させたＰＷＭ
信号を発生するＰＷＭ信号発生回路、１１２はＰＷＭ信
号発生回路内で特定の周期（数ｋＨｚ程度）の三角波信
号を発生する三角波発生回路、１１３は比較回路、１２
０は三角波信号、１３８はＣＲ積分回路である。
態１におけるモータの駆動制御装置について説明する。
図１は本発明の実施の形態１におけるモータの駆動制御
装置の構成図である。従来の技術と同一符号にものにつ
いては説明を割愛する。１０１は直流電源、１０２は直
流電源１０１から電気を給電されるモータ巻線（本発明
のモータ駆動コイル）、１０３はマグネットロータ、１
０４は磁極位置検出素子である。１０５は通電切替回
路、１０６は第１スイッチング素子群、１０７は第２ス
イッチング素子群である。１０８は負荷検出手段、１０
９は能力信号発生手段、１１０は駆動モータの能力を変
える指令値となるアナログ信号である。１１１はモータ
巻線１０２への給電指令をパルス幅と比例させたＰＷＭ
信号を発生するＰＷＭ信号発生回路、１１２はＰＷＭ信
号発生回路内で特定の周期（数ｋＨｚ程度）の三角波信
号を発生する三角波発生回路、１１３は比較回路、１２
０は三角波信号、１３８はＣＲ積分回路である。
【００２２】１５０は電圧の大きさを監視する電圧監視
手段、１５１はその電圧監視検出信号、１５２は電圧監
視検出信号１５１を受け取る信号変換手段である。
手段、１５１はその電圧監視検出信号、１５２は電圧監
視検出信号１５１を受け取る信号変換手段である。
【００２３】負荷検出手段１０８の検出信号を受け、現
在の負荷の仕事の結果（負荷がポンプであれば圧力もし
くは流量）を検知し、目標の負荷の仕事の結果（圧力も
しくは流量）になるように能力信号発生手段１０９から
駆動モータの能力をかえるアナログ信号１１０を出力す
る。
在の負荷の仕事の結果（負荷がポンプであれば圧力もし
くは流量）を検知し、目標の負荷の仕事の結果（圧力も
しくは流量）になるように能力信号発生手段１０９から
駆動モータの能力をかえるアナログ信号１１０を出力す
る。
【００２４】このアナログ信号１１０は、電圧の大きさ
を監視する電圧監視手段１５０に入力され、電圧監視手
段１５０が電圧の大きさが設定された下限値以下、また
は設定された上限値以上かを判断する。判断された結果
の電圧監視検出信号１５１は信号変換手段１５２に入力
される。さらに、この信号変換手段１５２にはアナログ
信号１１０が直接能力信号発生手段１０９から入力され
る。信号変換手段１５２によって変換後の信号は、変換
されたアナログ信号１１０*として、ＰＷＭ信号発生回
路１１１に入力される。
を監視する電圧監視手段１５０に入力され、電圧監視手
段１５０が電圧の大きさが設定された下限値以下、また
は設定された上限値以上かを判断する。判断された結果
の電圧監視検出信号１５１は信号変換手段１５２に入力
される。さらに、この信号変換手段１５２にはアナログ
信号１１０が直接能力信号発生手段１０９から入力され
る。信号変換手段１５２によって変換後の信号は、変換
されたアナログ信号１１０*として、ＰＷＭ信号発生回
路１１１に入力される。
【００２５】次に図２，３を用いて本発明の実施の形態
１の電圧監視手段１５０について説明する。図２，３は
電圧監視手段１５０のそれぞれ別の形態である。図２は
本発明の実施の形態１におけるＦＥＴを用いた電圧監視
装置の構成図である。図２において、１５０ａは出力信
号を反転させるインバータ、１５３はアナログ信号１１
０の下限値または上限値となる設定電圧、１５４はスイ
ッチ手段であるＦＥＴ、１５５，１５６は抵抗器であ
る。この図２の形態の電圧監視手段１５０は、能力信号
発生手段１０９で発生した出力のアナログ信号１１０に
対してＦＥＴ１５４を用い、アナログ信号１１０の大き
さでＯＮ／ＯＦＦさせるものである。アナログ信号１１
０の設定電圧１５３、抵抗器１５５，１５６の抵抗値の
大きさ、ＦＥＴ１５４のＯＮするゲート−ソース間の電
圧、電源＋ＰＷＲの大きさという４つの要素に従ってＦ
ＥＴ１５４がＯＮ／ＯＦＦする。本実施の形態において
は設定電圧１５３よりアナログ信号１１０が大きいとき
Ｌｏｗを出力するようにインバータ１５０ａで信号反転
されて、電圧監視検出信号１５１が出力される。
１の電圧監視手段１５０について説明する。図２，３は
電圧監視手段１５０のそれぞれ別の形態である。図２は
本発明の実施の形態１におけるＦＥＴを用いた電圧監視
装置の構成図である。図２において、１５０ａは出力信
号を反転させるインバータ、１５３はアナログ信号１１
０の下限値または上限値となる設定電圧、１５４はスイ
ッチ手段であるＦＥＴ、１５５，１５６は抵抗器であ
る。この図２の形態の電圧監視手段１５０は、能力信号
発生手段１０９で発生した出力のアナログ信号１１０に
対してＦＥＴ１５４を用い、アナログ信号１１０の大き
さでＯＮ／ＯＦＦさせるものである。アナログ信号１１
０の設定電圧１５３、抵抗器１５５，１５６の抵抗値の
大きさ、ＦＥＴ１５４のＯＮするゲート−ソース間の電
圧、電源＋ＰＷＲの大きさという４つの要素に従ってＦ
ＥＴ１５４がＯＮ／ＯＦＦする。本実施の形態において
は設定電圧１５３よりアナログ信号１１０が大きいとき
Ｌｏｗを出力するようにインバータ１５０ａで信号反転
されて、電圧監視検出信号１５１が出力される。
【００２６】次に、図３は本発明の実施の形態１におけ
るコンパレータを用いた電圧監視装置の構成図である。
図３において、１５７はコンパレータである。本実施の
形態では能力信号発生手段１０９の出力であるアナログ
信号１１０をこのコンパレータ１５７の−極に接続し、
設定電圧１５３と同等の電圧値を設定した分圧抵抗によ
る信号を＋極に接続することで、アナログ信号１１０が
下限値もしくは上限値となる設定電圧１５３より大きく
なったとき、コンパレータ１５７の電圧監視検出信号１
５１がＬｏｗになって出力されるものである。
るコンパレータを用いた電圧監視装置の構成図である。
図３において、１５７はコンパレータである。本実施の
形態では能力信号発生手段１０９の出力であるアナログ
信号１１０をこのコンパレータ１５７の−極に接続し、
設定電圧１５３と同等の電圧値を設定した分圧抵抗によ
る信号を＋極に接続することで、アナログ信号１１０が
下限値もしくは上限値となる設定電圧１５３より大きく
なったとき、コンパレータ１５７の電圧監視検出信号１
５１がＬｏｗになって出力されるものである。
【００２７】次に図４を用いて本発明の実施の形態１に
おける信号変換手段について説明する。図４は本発明の
実施の形態１におけるＤＣモータの駆動制御装置の能力
信号発生手段の出力を変換する信号変換手段の説明図で
ある。
おける信号変換手段について説明する。図４は本発明の
実施の形態１におけるＤＣモータの駆動制御装置の能力
信号発生手段の出力を変換する信号変換手段の説明図で
ある。
【００２８】図４において、１５１ａ，１５１ｂは電圧
監視手段１５０の許容電圧監視検出信号、１５３ａはデ
ュティ指定範囲におけるアナログ信号１１０の下限値、
１５３ｂはデュティ指定範囲におけるアナログ信号１１
０の上限値、１５８は１倍バッファアンプである。能力
信号発生手段１０９の出力は下限値１５３ａと上限値１
５３ｂでＯＮ／ＯＦＦされ、電圧監視手段１５０から２
つに許容電圧監視検出信号１５１ａ，１５１ｂが出力さ
れる。信号変換手段１５２では、下限値１５３ａに対応
した許容電圧監視検出信号１５１ａはＮ型のトランジス
タのベースに接続され、上限値１５３ｂに対応した許容
電圧監視検出信号１５１ｂはＰ型のトランジスタのベー
スが接続される。Ｎ型とＰ型の２つのトランジスタはト
ーテンポールで接続され、１つの出力信号として出力さ
れる。この出力信号は、能力信号発生手段１０９からの
アナログ信号１１０が１倍バッファアンプ１５８を通過
した信号と接続され、その重畳された信号が信号変換手
段１５２の出力信号（変換後のアナログ信号１１０*）
として出力される。この変換後のアナログ信号１１０*
は図４のように、下限値１５３ａから上限値１５３ｂま
でアナログ信号１１０と同じ値となるが、下限の設定値
１５３ａ以下ではＬｏｗ（ＰＷＭ信号のデュティが０％
となる値）の電圧（本発明の第２電圧）となり、上限の
設定値１５３ｂ以上ではＨｉｇｈ（ＰＷＭ信号のデュテ
ィが１００％となる値）の電圧（本発明の第１電圧）と
なる。
監視手段１５０の許容電圧監視検出信号、１５３ａはデ
ュティ指定範囲におけるアナログ信号１１０の下限値、
１５３ｂはデュティ指定範囲におけるアナログ信号１１
０の上限値、１５８は１倍バッファアンプである。能力
信号発生手段１０９の出力は下限値１５３ａと上限値１
５３ｂでＯＮ／ＯＦＦされ、電圧監視手段１５０から２
つに許容電圧監視検出信号１５１ａ，１５１ｂが出力さ
れる。信号変換手段１５２では、下限値１５３ａに対応
した許容電圧監視検出信号１５１ａはＮ型のトランジス
タのベースに接続され、上限値１５３ｂに対応した許容
電圧監視検出信号１５１ｂはＰ型のトランジスタのベー
スが接続される。Ｎ型とＰ型の２つのトランジスタはト
ーテンポールで接続され、１つの出力信号として出力さ
れる。この出力信号は、能力信号発生手段１０９からの
アナログ信号１１０が１倍バッファアンプ１５８を通過
した信号と接続され、その重畳された信号が信号変換手
段１５２の出力信号（変換後のアナログ信号１１０*）
として出力される。この変換後のアナログ信号１１０*
は図４のように、下限値１５３ａから上限値１５３ｂま
でアナログ信号１１０と同じ値となるが、下限の設定値
１５３ａ以下ではＬｏｗ（ＰＷＭ信号のデュティが０％
となる値）の電圧（本発明の第２電圧）となり、上限の
設定値１５３ｂ以上ではＨｉｇｈ（ＰＷＭ信号のデュテ
ィが１００％となる値）の電圧（本発明の第１電圧）と
なる。
【００２９】続いて図７に基づいて、本発明の実施の形
態１における変換前のアナログ信号１１０とＰＷＭデュ
ティの関係曲線１２６について説明する。図７は本発明
の実施の形態１における変換前のアナログ信号とＰＷＭ
デュティの関係の説明図である。信号変換手段１５２が
能力信号発生手段１０９のアナログ信号１１０を受ける
位置に設けられているため、ＰＷＭ信号発生回路１１１
に入力される変換後のアナログ信号１１０*は、下限値
と上限値で２ヶ所ステップ的に電圧値が変化する。な
お、図７においてはＰＷＭデュティもこの２ヶ所でステ
ップ的に変化するため、変換前のアナログ信号１１０
が、下限値以下ではデュティは０％、上限値以上ではデ
ュティは１００％になることを示している。本実施の形
態１においてはデュティ指定範囲をスイッチング素子群
の発熱防止という側面から決定したが、他の側面から目
的に応じたデュティ指定範囲を指定することができる。
態１における変換前のアナログ信号１１０とＰＷＭデュ
ティの関係曲線１２６について説明する。図７は本発明
の実施の形態１における変換前のアナログ信号とＰＷＭ
デュティの関係の説明図である。信号変換手段１５２が
能力信号発生手段１０９のアナログ信号１１０を受ける
位置に設けられているため、ＰＷＭ信号発生回路１１１
に入力される変換後のアナログ信号１１０*は、下限値
と上限値で２ヶ所ステップ的に電圧値が変化する。な
お、図７においてはＰＷＭデュティもこの２ヶ所でステ
ップ的に変化するため、変換前のアナログ信号１１０
が、下限値以下ではデュティは０％、上限値以上ではデ
ュティは１００％になることを示している。本実施の形
態１においてはデュティ指定範囲をスイッチング素子群
の発熱防止という側面から決定したが、他の側面から目
的に応じたデュティ指定範囲を指定することができる。
【００３０】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２におけるモータの駆動制御装置について説明する。
実施の形態２のモータの駆動制御装置は、信号変換手段
をＰＷＭ信号発生回路の出力を受ける位置に配置したこ
とを特徴としている。実施の形態１のモータの駆動制御
装置と同一符号は同一内容であるから、図２，３を参照
するとともに詳細な説明は省略する。
態２におけるモータの駆動制御装置について説明する。
実施の形態２のモータの駆動制御装置は、信号変換手段
をＰＷＭ信号発生回路の出力を受ける位置に配置したこ
とを特徴としている。実施の形態１のモータの駆動制御
装置と同一符号は同一内容であるから、図２，３を参照
するとともに詳細な説明は省略する。
【００３１】図５は本発明の実施の形態２におけるモー
タの駆動制御装置の構成図、図６は本発明の実施の形態
２におけるモータの駆動制御装置の信号変換手段の説明
図である。図５，６において、１０１は直流電源、１０
２はモータ巻線、１０３はマグネットロータ、１０４は
磁極位置検出素子、１０５は通電切替回路、１０６は第
１スイッチング素子群、１０７は第２スイッチング素子
群である。１０８は負荷検出手段、１０９は能力信号発
生手段、１１０はアナログ信号である。１１１はＰＷＭ
信号を発生するＰＷＭ信号発生回路、１１２は三角波発
生回路、１１３は比較回路、１２０は三角波信号、１３
８はＣＲ積分回路である。１５０は電圧監視手段、１５
１は電圧監視検出信号、１５２は信号変換手段である。
タの駆動制御装置の構成図、図６は本発明の実施の形態
２におけるモータの駆動制御装置の信号変換手段の説明
図である。図５，６において、１０１は直流電源、１０
２はモータ巻線、１０３はマグネットロータ、１０４は
磁極位置検出素子、１０５は通電切替回路、１０６は第
１スイッチング素子群、１０７は第２スイッチング素子
群である。１０８は負荷検出手段、１０９は能力信号発
生手段、１１０はアナログ信号である。１１１はＰＷＭ
信号を発生するＰＷＭ信号発生回路、１１２は三角波発
生回路、１１３は比較回路、１２０は三角波信号、１３
８はＣＲ積分回路である。１５０は電圧監視手段、１５
１は電圧監視検出信号、１５２は信号変換手段である。
【００３２】実施の形態２のモータの駆動制御装置も負
荷検出手段１０８の検出信号を受け、現在の負荷の仕事
の結果（負荷がポンプであれば圧力もしくは流量）を検
知し、目標の負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）に
なるように能力信号発生手段１０９から駆動モータの能
力を変えるアナログ信号１１０を出力する。
荷検出手段１０８の検出信号を受け、現在の負荷の仕事
の結果（負荷がポンプであれば圧力もしくは流量）を検
知し、目標の負荷の仕事の結果（圧力もしくは流量）に
なるように能力信号発生手段１０９から駆動モータの能
力を変えるアナログ信号１１０を出力する。
【００３３】このアナログ信号１１０は、電圧の大きさ
を監視する電圧監視手段１５０に入力され、電圧監視手
段１５０が電圧の大きさが設定された下限値以下、また
は設定された上限値以上かを判断する。判断された結果
の電圧監視検出信号１５１は信号変換手段１５２に入力
される。さらに、この信号変換手段１５２にはＰＷＭ信
号発生回路１１１の比較回路出力信号１２１が入力され
る。この比較回路出力信号１２１は、能力信号発生手段
１０９から出力されたアナログ信号１１０と三角波発生
回路１１２から出力された三角波信号１２０とを比較回
路１１３で比較して得られたものである。信号変換手段
１５２によって変換後の信号は、比較回路出力信号１２
１*として通電切替回路１０５に入力される。
を監視する電圧監視手段１５０に入力され、電圧監視手
段１５０が電圧の大きさが設定された下限値以下、また
は設定された上限値以上かを判断する。判断された結果
の電圧監視検出信号１５１は信号変換手段１５２に入力
される。さらに、この信号変換手段１５２にはＰＷＭ信
号発生回路１１１の比較回路出力信号１２１が入力され
る。この比較回路出力信号１２１は、能力信号発生手段
１０９から出力されたアナログ信号１１０と三角波発生
回路１１２から出力された三角波信号１２０とを比較回
路１１３で比較して得られたものである。信号変換手段
１５２によって変換後の信号は、比較回路出力信号１２
１*として通電切替回路１０５に入力される。
【００３４】次に図２，３を用いて本発明の実施の形態
２の電圧監視手段１５０について説明する。図２は実施
の形態２におけるＦＥＴを用いた電圧監視装置を示す。
図２において、１５０ａはインバータ、１５３は設定電
圧、１５４はＦＥＴ、１５５，１５６は抵抗器である。
設定電圧１５３よりアナログ信号１１０が大きい時Ｌｏ
ｗになるようにインバータ１５０ａで信号反転されて、
電圧監視検出信号１５１となり出力される。
２の電圧監視手段１５０について説明する。図２は実施
の形態２におけるＦＥＴを用いた電圧監視装置を示す。
図２において、１５０ａはインバータ、１５３は設定電
圧、１５４はＦＥＴ、１５５，１５６は抵抗器である。
設定電圧１５３よりアナログ信号１１０が大きい時Ｌｏ
ｗになるようにインバータ１５０ａで信号反転されて、
電圧監視検出信号１５１となり出力される。
【００３５】次に、図３は実施の形態２におけるコンパ
レータを用いた電圧監視装置を示している。図３におい
て、１５７はコンパレータである。アナログ信号１１０
が下限値もしくは上限値１５３より大きくなったとき、
コンパレータ１５７の電圧監視検出信号１５１がＬｏｗ
になって出力される。
レータを用いた電圧監視装置を示している。図３におい
て、１５７はコンパレータである。アナログ信号１１０
が下限値もしくは上限値１５３より大きくなったとき、
コンパレータ１５７の電圧監視検出信号１５１がＬｏｗ
になって出力される。
【００３６】次に図６を用いて本発明の実施の形態２に
おける信号変換手段について説明する。図６において、
電圧監視手段１５０の出力信号については実施の形態１
と同様であり、説明を省略する。図６において、１５
９，１６０はフォトカプラである。能力信号発生手段１
０９の出力であるアナログ信号１１０がＰＷＭ信号発生
回路１１１に入力され、アナログ信号１１０の大きさに
応じてデュティの大きさが決定され、比較回路出力信号
１２１としてＰＷＭ信号発生回路１１１から出力され
る。
おける信号変換手段について説明する。図６において、
電圧監視手段１５０の出力信号については実施の形態１
と同様であり、説明を省略する。図６において、１５
９，１６０はフォトカプラである。能力信号発生手段１
０９の出力であるアナログ信号１１０がＰＷＭ信号発生
回路１１１に入力され、アナログ信号１１０の大きさに
応じてデュティの大きさが決定され、比較回路出力信号
１２１としてＰＷＭ信号発生回路１１１から出力され
る。
【００３７】一方信号変換手段１５２は、電圧監視手段
１５０からの下限値を示す許容電圧監視検出信号１５１
ａと、上限値を示す許容電圧監視検出信号１５１ｂを受
け、それぞれバッファを通し、その出力信号がそれぞれ
フォトカプラ１５９，１６０の１次側に接続される。そ
の後フォトカプラ１５９，１６０の２次側が図６のよう
にトーテンポールで接続されるとともに、比較回路出力
信号１２１も接続された形で信号変換手段１５２の出力
信号となり、変換された比較回路出力信号１２１*とし
て出力される。この変換された比較回路出力信号１２１
*は、下限のデュティ及び上限のデュティまでは連続し
て選択可能であるが、下限値以下ではデュティ０％とな
り、上限値以上ではデュティ１００％となる。
１５０からの下限値を示す許容電圧監視検出信号１５１
ａと、上限値を示す許容電圧監視検出信号１５１ｂを受
け、それぞれバッファを通し、その出力信号がそれぞれ
フォトカプラ１５９，１６０の１次側に接続される。そ
の後フォトカプラ１５９，１６０の２次側が図６のよう
にトーテンポールで接続されるとともに、比較回路出力
信号１２１も接続された形で信号変換手段１５２の出力
信号となり、変換された比較回路出力信号１２１*とし
て出力される。この変換された比較回路出力信号１２１
*は、下限のデュティ及び上限のデュティまでは連続し
て選択可能であるが、下限値以下ではデュティ０％とな
り、上限値以上ではデュティ１００％となる。
【００３８】続いて本発明の実施の形態２における変換
前のアナログ信号１１０とＰＷＭデュティの関係曲線１
２６について説明する。信号変換手段１５２がＰＷＭ信
号発生回路１１１の比較回路出力信号１２１を受けると
ともに電圧監視検出信号１５１も受けているため、比較
回路出力信号１２１は、下限値以下と上限値以上の２ヶ
所で電圧監視検出信号１５１をトリガとしてＨｉｇｈと
Ｌｏｗになる電圧が印加されステップ的にデュティが変
化する。変換前のアナログ信号１１０が、下限値以下で
はデュティは０％、上限値以上ではデュティは１００％
になる。
前のアナログ信号１１０とＰＷＭデュティの関係曲線１
２６について説明する。信号変換手段１５２がＰＷＭ信
号発生回路１１１の比較回路出力信号１２１を受けると
ともに電圧監視検出信号１５１も受けているため、比較
回路出力信号１２１は、下限値以下と上限値以上の２ヶ
所で電圧監視検出信号１５１をトリガとしてＨｉｇｈと
Ｌｏｗになる電圧が印加されステップ的にデュティが変
化する。変換前のアナログ信号１１０が、下限値以下で
はデュティは０％、上限値以上ではデュティは１００％
になる。
【００３９】（実施の形態３）次に図８，９，１０を用
いて、本発明の実施の形態３におけるＰＷＭデュティの
変化量を制御するモータの駆動制御装置について説明す
る。図８は本発明の実施の形態３における３相モータの
電気回路図で、図９は本発明の実施の形態３における３
相ブラシレモータの誘起電圧の２相分の合成電圧波形
図、図１０は本発明の実施の形態３におけるＰＷＭデュ
ティの変化の状態図である。
いて、本発明の実施の形態３におけるＰＷＭデュティの
変化量を制御するモータの駆動制御装置について説明す
る。図８は本発明の実施の形態３における３相モータの
電気回路図で、図９は本発明の実施の形態３における３
相ブラシレモータの誘起電圧の２相分の合成電圧波形
図、図１０は本発明の実施の形態３におけるＰＷＭデュ
ティの変化の状態図である。
【００４０】まず図８において、１４０Ｕ，１４０Ｖ，
１４０ＷはそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相の誘起電圧、１４
１Ｕ，１４１Ｖ，１４１ＷはそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相
のインダクタンス成分、１４２Ｕ，１４２Ｖ，１４２Ｗ
はそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相の抵抗成分、１４３Ｕ，１
４３Ｖ，１４３ＷはそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相の端子で
ある。３相ブラシレスモータの各相の巻線にはマグネッ
トロータ１０３が回転することにより誘起電圧１４０
Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗが発生するとともに、各巻線は
電気回路上インダクタンス成分１４１Ｕ，１４１Ｖ，１
４１Ｗと抵抗成分１４２Ｕ，１４２Ｖ，１４２Ｗをもつ
ことを示している。とくに３相ＤＣモータの一般的駆動
方法である１２０度通電方式では、各巻線で誘起電圧１
４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗうち大きい２相の端子１４
３Ｕ，１４３Ｖ，１４３Ｗに電源電圧を印加するよう
に、第１スイッチング素子群１０６の内1つの素子と、
第２スイッチング素子群１０７の内1つの素子がＯＮす
る。
１４０ＷはそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相の誘起電圧、１４
１Ｕ，１４１Ｖ，１４１ＷはそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相
のインダクタンス成分、１４２Ｕ，１４２Ｖ，１４２Ｗ
はそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相の抵抗成分、１４３Ｕ，１
４３Ｖ，１４３ＷはそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相の端子で
ある。３相ブラシレスモータの各相の巻線にはマグネッ
トロータ１０３が回転することにより誘起電圧１４０
Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗが発生するとともに、各巻線は
電気回路上インダクタンス成分１４１Ｕ，１４１Ｖ，１
４１Ｗと抵抗成分１４２Ｕ，１４２Ｖ，１４２Ｗをもつ
ことを示している。とくに３相ＤＣモータの一般的駆動
方法である１２０度通電方式では、各巻線で誘起電圧１
４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗうち大きい２相の端子１４
３Ｕ，１４３Ｖ，１４３Ｗに電源電圧を印加するよう
に、第１スイッチング素子群１０６の内1つの素子と、
第２スイッチング素子群１０７の内1つの素子がＯＮす
る。
【００４１】次に図９において、１４４は１２０度通電
方式で相切替区間の1つの区間（通電する２相が他の１
相より誘起電圧が大きい期間）の波形、１４５は電源電
圧、１４６は相切替直後に巻線にかかる電圧である。す
なわち図９の拡大図に示しているのは、通電する２相１
４０Ｕ，１４０Ｖが他の１相１４０Ｗより誘起電圧が大
きい区間であり、1相の誘起電圧の大きさをＶ*とする
と、２相分の誘起電圧の大きさは波形１４４に示すよう
に１．５Ｖ*から１．７Ｖ*の間を変動する。相切替のタ
イミングを少し進ませると、進角させることで相切替直
後に巻線にかかる電圧１４６は大きくなる。すなわちこ
の巻線にかかる電圧１４６は図８の斜線部分で示され、
電源電圧１４５から２相分の誘起電圧の合成（波形１４
４）を差し引いた電圧Ｖ1である。また進角させること
で２相の誘起電圧の合成電圧が最も大きいときに電流も
十分流れるため、モータの最大出力が得られる特徴があ
る。
方式で相切替区間の1つの区間（通電する２相が他の１
相より誘起電圧が大きい期間）の波形、１４５は電源電
圧、１４６は相切替直後に巻線にかかる電圧である。す
なわち図９の拡大図に示しているのは、通電する２相１
４０Ｕ，１４０Ｖが他の１相１４０Ｗより誘起電圧が大
きい区間であり、1相の誘起電圧の大きさをＶ*とする
と、２相分の誘起電圧の大きさは波形１４４に示すよう
に１．５Ｖ*から１．７Ｖ*の間を変動する。相切替のタ
イミングを少し進ませると、進角させることで相切替直
後に巻線にかかる電圧１４６は大きくなる。すなわちこ
の巻線にかかる電圧１４６は図８の斜線部分で示され、
電源電圧１４５から２相分の誘起電圧の合成（波形１４
４）を差し引いた電圧Ｖ1である。また進角させること
で２相の誘起電圧の合成電圧が最も大きいときに電流も
十分流れるため、モータの最大出力が得られる特徴があ
る。
【００４２】ところで誘起電圧Ｖ*は、
Ｖ*＝α・Ｎ
ここでα（V/rpm）は係数（モータごとに決まる誘起電
圧定数）、Ｎ（rpm）は回転数である。従って巻線にか
かる電圧１４６は、回転数が低い起動時にはＶ*が小さ
くなるためこのとき最も大きくなる。これによって起動
時に流れる電流を押さえるために最小のＰＷＭデュティ
（Ｄmin（％））を設定することができる。
圧定数）、Ｎ（rpm）は回転数である。従って巻線にか
かる電圧１４６は、回転数が低い起動時にはＶ*が小さ
くなるためこのとき最も大きくなる。これによって起動
時に流れる電流を押さえるために最小のＰＷＭデュティ
（Ｄmin（％））を設定することができる。
【００４３】次に図１０において、１１０ａはＣＲ積分
回路でアナログ信号の変化量を制限したときのＰＷＭデ
ュティの時間変化曲線、１４７はデュティの許容最大変
化量Ｄmax（％）を算出したときのＰＷＭデュティの時
間変化曲線である。能力信号発生手段１０９とＰＷＭ信
号発生回路１１１をマイコン（中央処理装置）で構成し
たときには、マイコンから直接ＰＷＭ信号が出力され
る。なおこの場合、図示しないメモリからマイコンに制
御プログラムがロードされ、能力信号発生手段１０９が
機能実現手段として構成される。同様にＰＷＭ信号発生
回路１１１もメモリから制御プログラムがロードされ、
マイコン上の機能実現手段として構成される。マイコン
入力して設定すれば、ＰＷＭ信号のデュティの変化量も
自由に制御できる。
回路でアナログ信号の変化量を制限したときのＰＷＭデ
ュティの時間変化曲線、１４７はデュティの許容最大変
化量Ｄmax（％）を算出したときのＰＷＭデュティの時
間変化曲線である。能力信号発生手段１０９とＰＷＭ信
号発生回路１１１をマイコン（中央処理装置）で構成し
たときには、マイコンから直接ＰＷＭ信号が出力され
る。なおこの場合、図示しないメモリからマイコンに制
御プログラムがロードされ、能力信号発生手段１０９が
機能実現手段として構成される。同様にＰＷＭ信号発生
回路１１１もメモリから制御プログラムがロードされ、
マイコン上の機能実現手段として構成される。マイコン
入力して設定すれば、ＰＷＭ信号のデュティの変化量も
自由に制御できる。
【００４４】ところで、実施の形態３においては、以下
のような式でＰＷＭ信号のデュティの許容最大変化量Ｄ
max（％）を設定する。
のような式でＰＷＭ信号のデュティの許容最大変化量Ｄ
max（％）を設定する。
【００４５】Ｄmax＝Ｄmin＋Ｄmin×（β×Ｖ*／Ｖ1）
βは係数（相切替の進角に依存し、β＝１．３５〜１．
５５）、Dmin(％)はモータ起動時の許容初期デュティで
ある。なお、１２０度通電方式ではＶ1＝Ｖ−β×Ｖ*が
あり、起動時のＰＭＷ信号のデュティＤminとＤmaxの間
にＤmax／Ｄmi n＝Ｖ／（Ｖ−β×Ｖ*）の関係が成り立
つことから、上式は導かれるものである。誘起電圧Ｖ*
は上述したように回転数Ｎに比例することから、磁極位
置検出素子１０４の検出信号から回転数信号の周期を計
測して回転数を算出し、その結果と係数αの積をとって
誘起電圧Ｖ*を求めればよい。
５５）、Dmin(％)はモータ起動時の許容初期デュティで
ある。なお、１２０度通電方式ではＶ1＝Ｖ−β×Ｖ*が
あり、起動時のＰＭＷ信号のデュティＤminとＤmaxの間
にＤmax／Ｄmi n＝Ｖ／（Ｖ−β×Ｖ*）の関係が成り立
つことから、上式は導かれるものである。誘起電圧Ｖ*
は上述したように回転数Ｎに比例することから、磁極位
置検出素子１０４の検出信号から回転数信号の周期を計
測して回転数を算出し、その結果と係数αの積をとって
誘起電圧Ｖ*を求めればよい。
【００４６】実施の形態３の駆動制御装置は、この許容
最大変化量Ｄmax（％）を計算し、実施の形態１，２の
駆動制御装置において、ＰＷＭ信号の上限値をＤ
max（％）、下限値をＤmin(％)として設定するものであ
る。この駆動制御装置によって起動したときのＰＷＭデ
ュティの時間変化曲線１４７は、図１０に示すようにき
わめて速い立ち上がりを示している。すなわち、デュテ
ィ上昇時にその最大変化量Ｄmax（％）を制限すること
で、過渡的に流れる電流を抑え、スイッチング素子への
ストレスを軽減することができる。従来のＣＲ積分回路
でアナログ信号の変化量を制限した時間変化曲線１１０
ａは緩慢な応答であり、本発明の実施の形態３の駆動装
置の方が従来のＣＲ積分回路より明らかに制御の応答性
がよいことが分かる。
最大変化量Ｄmax（％）を計算し、実施の形態１，２の
駆動制御装置において、ＰＷＭ信号の上限値をＤ
max（％）、下限値をＤmin(％)として設定するものであ
る。この駆動制御装置によって起動したときのＰＷＭデ
ュティの時間変化曲線１４７は、図１０に示すようにき
わめて速い立ち上がりを示している。すなわち、デュテ
ィ上昇時にその最大変化量Ｄmax（％）を制限すること
で、過渡的に流れる電流を抑え、スイッチング素子への
ストレスを軽減することができる。従来のＣＲ積分回路
でアナログ信号の変化量を制限した時間変化曲線１１０
ａは緩慢な応答であり、本発明の実施の形態３の駆動装
置の方が従来のＣＲ積分回路より明らかに制御の応答性
がよいことが分かる。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本発明のモータの駆動制御
装置によれば、スイッチング素子群を可変抵抗の状態と
なる期間を低減し、効率のよい、安価な、小型のモータ
駆動装置を提供できる。またデュティ上昇時にその最大
変化量Ｄmax（％）を制限することで、過渡的に流れる
電流を抑え、スイッチング素子へのストレスを軽減する
とともに、その範囲内での制御の応答性を最大限に向上
できるモータ駆動装置を提供できる。
装置によれば、スイッチング素子群を可変抵抗の状態と
なる期間を低減し、効率のよい、安価な、小型のモータ
駆動装置を提供できる。またデュティ上昇時にその最大
変化量Ｄmax（％）を制限することで、過渡的に流れる
電流を抑え、スイッチング素子へのストレスを軽減する
とともに、その範囲内での制御の応答性を最大限に向上
できるモータ駆動装置を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータの駆動制
御装置の構成図
御装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるＦＥＴを用いた
電圧監視装置の構成図
電圧監視装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態１におけるコンパレータを
用いた電圧監視装置の構成図
用いた電圧監視装置の構成図
【図４】本発明の実施の形態１におけるＤＣモータの駆
動制御装置の能力信号発生手段の出力を変換する信号変
換手段の説明図
動制御装置の能力信号発生手段の出力を変換する信号変
換手段の説明図
【図５】本発明の実施の形態２におけるモータの駆動制
御装置の構成図
御装置の構成図
【図６】本発明の実施の形態２におけるモータの駆動制
御装置の信号変換手段の説明図
御装置の信号変換手段の説明図
【図７】本発明の実施の形態１における変換前のアナロ
グ信号とＰＷＭデュティの関係の説明図
グ信号とＰＷＭデュティの関係の説明図
【図８】本発明の実施の形態３における３相モータの電
気回路図
気回路図
【図９】本発明の実施の形態３における３相ブラシレス
モータの誘起電圧の２相分の合成電圧波形図
モータの誘起電圧の２相分の合成電圧波形図
【図１０】本発明の実施の形態３におけるＰＷＭデュテ
ィの変化の状態図
ィの変化の状態図
【図１１】従来のＰＷＭ信号発生回路を用いた従来のＤ
Ｃモータの駆動装置の構成図
Ｃモータの駆動装置の構成図
【図１２】スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ特性図
【図１３】従来のＰＷＭ信号発生回路内の第１の信号波
形図
形図
【図１４】従来のＰＷＭ信号発生回路内の第２の信号波
形図
形図
【図１５】従来のＰＷＭ信号発生回路内の第３の信号波
形図
形図
【図１６】従来の能力信号発生手段から発生されるアナ
ログ信号の電圧とＰＷＭ信号のデュティの関係の説明図
ログ信号の電圧とＰＷＭ信号のデュティの関係の説明図
【図１７】能力信号発生手段内の積分回路からの出力信
号であるアナログ信号の時間変化を表す波形図
号であるアナログ信号の時間変化を表す波形図
１０１ 直流電源
１０２ モータ巻線
１０３ マグネットロータ
１０４ 磁極位置検出素子
１０５ 通電切替回路
１０６ 第１スイッチング素子群
１０７ 第２スイッチング素子群
１０８ 負荷検出手段
１０９ 能力信号発生手段
１１０ アナログ信号
１１０* 信号変換後の指令アナログ電圧
１１０ａ ＰＷＭ信号のデュティの時間変化曲線
１１１ ＰＷＭ信号発生回路
１１２ 三角波発生回路
１１３ 比較回路
１２０ 三角波信号
１２１ 比較回路出力信号
１２１* 信号変換後の比較回路出力信号
１２２ ＰＷＭ信号
１２３ スイッチング素子のＯＦＦと可変抵抗状態の境
界のＧＳ間電圧値 １２４ スイッチング素子のＯＮと可変抵抗状態の境界
のＧＳ間電圧値 １２５ 直線 １２６ ＰＷＭデュテイの関係曲線 １３８ ＣＲ積分回路 １４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗ 誘起電圧 １４１Ｕ，１４１Ｖ，１４１Ｗ Ｕ，Ｖ，Ｗ相のインダ
クタンス成分 １４２Ｕ，１４２Ｖ，１４２Ｗ Ｕ，Ｖ，Ｗ相の抵抗成
分 １４３Ｕ，１４３Ｖ，１４３Ｗ Ｕ，Ｖ，Ｗ相の端子 １４４ 通電する２相の誘起電圧の合成波形 １４５ 電源電圧 １４６ 巻線にかかる電圧 １４７ デュティの時間変化曲線 １５０ 電圧監視手段 １５０ａ インバータ １５１ 電圧監視検出信号 １５１ａ，１５１ｂ 許容電圧監視検出信号 １５２ 信号変換手段 １５３ 設定電圧 １５３ａ 下限値 １５３ｂ 上限値 １５４ ＦＥＴ １５５ 抵抗器 １５６ 抵抗器 １５７ コンパレータ １５８ １倍バッファアンプ １５９ フォトカプラ １６０ フォトカプラ
界のＧＳ間電圧値 １２４ スイッチング素子のＯＮと可変抵抗状態の境界
のＧＳ間電圧値 １２５ 直線 １２６ ＰＷＭデュテイの関係曲線 １３８ ＣＲ積分回路 １４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗ 誘起電圧 １４１Ｕ，１４１Ｖ，１４１Ｗ Ｕ，Ｖ，Ｗ相のインダ
クタンス成分 １４２Ｕ，１４２Ｖ，１４２Ｗ Ｕ，Ｖ，Ｗ相の抵抗成
分 １４３Ｕ，１４３Ｖ，１４３Ｗ Ｕ，Ｖ，Ｗ相の端子 １４４ 通電する２相の誘起電圧の合成波形 １４５ 電源電圧 １４６ 巻線にかかる電圧 １４７ デュティの時間変化曲線 １５０ 電圧監視手段 １５０ａ インバータ １５１ 電圧監視検出信号 １５１ａ，１５１ｂ 許容電圧監視検出信号 １５２ 信号変換手段 １５３ 設定電圧 １５３ａ 下限値 １５３ｂ 上限値 １５４ ＦＥＴ １５５ 抵抗器 １５６ 抵抗器 １５７ コンパレータ １５８ １倍バッファアンプ １５９ フォトカプラ １６０ フォトカプラ
フロントページの続き
(72)発明者 弥栄 真年
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5H560 AA02 BB04 BB12 DA00 DB20
EB01 GG01 SS01 TT07 UA02
XA12
Claims (4)
- 【請求項１】複数相のモータ駆動コイルと、これに電気
を給電する電源と、前記電源に結線された第１の給電線
路と前記各駆動コイルとの間に設けられた第１スイッチ
ング素子群と、前記電源に結線された第２の給電線路と
前記各駆動コイルとの間に設けられた第２スイッチング
素子群と、回転子の磁極位置を検出する複数個の磁極位
置検出素子と、前記磁極位置検出素子からの信号により
前記各駆動コイルへの通電切換え信号を発生する通電切
替え回路と、前記各駆動コイルへの給電指令量をパルス
幅に応じたＰＷＭ信号として出力するＰＷＭ信号発生回
路とを備えたＤＣモータの駆動制御装置であって、 負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号発生手段
と、 前記能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値を監視
し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の上下限
にそれぞれ対応する上限値と下限値になったことを示す
信号を出力する電圧監視手段と、 前記電圧監視手段の出力信号を受けて、前記上限値を越
えたときには前記アナログ信号の電圧値を第１電圧と
し、前記下限値より下がったときには第２電圧に変換す
る信号変換手段を備えたことを特徴とするＤＣモータの
駆動制御装置。 - 【請求項２】前記電圧監視手段の出力信号を受けて、前
記上限値を越えた電圧になったときには前記第１電圧を
ＰＷＭ信号のデュティ１００％の電圧とし、前記下限値
の電圧より下がったときには前記第２電圧を該デュティ
０％の電圧に変換する信号変換手段を備えたことを特徴
とする請求項１記載のＤＣモータの駆動制御装置。 - 【請求項３】複数相のモータ駆動コイルと、これに電気
を給電する電源と、前記各駆動コイルと前記電源に結線
された第１の給電線路との間に設けられた第１スイッチ
ング素子群と、前記各駆動コイルと前記電源に結線され
た第２の給電線路との間に設けられた第２スイッチング
素子群と、回転子の磁極位置を検出する複数個の磁極位
置検出素子と、前記磁極位置検出素子からの信号により
前記各駆動コイルへの通電切換え信号を発生する通電切
替え回路と、前記各駆動コイルへの給電指令量をパルス
幅に応じたＰＷＭ指令信号として出力するＰＷＭ信号発
生回路とを備えたＤＣモータの駆動制御装置であって、 負荷に応じてアナログ信号を発生する能力信号発生手段
と、 前記能力信号発生手段のアナログ信号の電圧値を監視
し、該電圧値がＰＷＭ信号のデュティ指定範囲の上下限
にそれぞれ対応する上限値と下限値になったことを示す
信号を出力する電圧監視手段と、 前記電圧監視手段の出力信号を受けて、前記上限値を越
えたときには前記ＰＷＭ信号発生回路のＰＷＭ信号をデ
ュティ１００％の電圧とし、前記下限値より下がったと
きには該デュティ０％の電圧に変換する信号変換手段を
備えたことを特徴とするＤＣモータの駆動制御装置。 - 【請求項４】複数相のモータ駆動コイルと、これに電気
を給電する電源と、前記電源に結線された第１の給電線
路と前記各駆動コイルとの間に設けられた第１スイッチ
ング素子群と、前記電源に結線された第２の給電線路と
前記各駆動コイルとの間に設けられた第２スイッチング
素子群と、回転子の磁極位置を検出する複数個の磁極位
置検出素子と、前記磁極位置検出素子からの信号により
前記各駆動コイルへの通電切換え信号を発生する通電切
替え回路と、前記各駆動コイルへの給電指令量をパルス
幅に応じたＰＷＭ信号として出力するＰＷＭ信号発生回
路とを備えたＤＣモータの駆動制御装置であって、 １相の誘起電圧をＶ*、給電用電源電圧をＶ、巻線に印
加される電圧をＶ1、モータ起動時の許容初期デュティ
をＤmin(％)、βを係数（β＝１．３５〜１．５５）と
したとき、Ｖ1＝Ｖ−β×Ｖ*であり、 ＰＷＭ信号のデュティの最大変化量Ｄmax（％）が、 Ｄmax＝Ｄmin＋Ｄmin×（β×Ｖ*／Ｖ1）で与えられ、
ＰＷＭ信号の上限値がＤmax（％）、下限値がＤmin(％)
に設定されたことを特徴とするＤＣモータの駆動制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155323A JP4131129B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | Ｄｃモータの駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155323A JP4131129B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | Ｄｃモータの駆動制御装置 |
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