JP2004304977A

JP2004304977A - Ｄｃブラシレスモータ駆動回路

Info

Publication number: JP2004304977A
Application number: JP2003097909A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Kisakibaru; 稔郎木崎原; A Buranjizu Paul; エーブランジズポール
Original assignee: Cambridge Filter Japan Ltd; Kondo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Cambridge Filter Japan Ltd; Kondo Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】電圧が０％Ｖから１００％Ｖに変化する単相または３相で、且つ５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流供給電源を、１系統供給するだけで、供給電源電圧の変化に応じたモータの速度制御ができるＤＣブラシレスモータ駆動回路を提供する。
【解決手段】単相または３相で、且つ５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電源で、周波数は一定で、電圧が０％Ｖから１００％Ｖに変化する１系統の供給電源１によるＤＣブラシレスモータ５の駆動回路において、少なくとも、供給電源電圧がＤＣ定電圧電源回路２がＤＣ定格電圧を出力するのに十分な電圧以上に上昇すると、ＤＣ定格電圧を出力する前段のＤＣ定電圧電源回路２と、ＤＣブラシレスモータ５の速度制御を行なう後段の速度制御回路３とを備え、更に、前記供給電源電圧が０％Ｖから１００％Ｖまで変化するときに、該供給電源電圧の変化を速度指令信号６に変換して速度制御回路３に供給する速度指令回路４を設ける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＤＣブラシレスモータの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣモータの速度制御は、電源電圧は一定で、電源周波数を変えて速度制御を行なうインバータ方式、電源周波数は一定で電源電圧を変えて速度制御を行なう１次電圧制御方式が一般的である。この場合、駆動回路へは一定電圧の単相または３相電源が供給されるのが一般的である。
【０００３】一方、従来のＤＣブラシレスモータの駆動回路は、図５のブロック図に示すように構成されている。すなわち、供給電源１１はＡＣ単相または３相で、周波数および電圧は、供給電源１１の電圧の状況を示す図６に図示されたように一定である。
【０００４】前記供給電源１１の電力は、ＤＣ定電圧回路１２に供給され、更に、該ＤＣ定電圧回路１２からＤＣ定格電圧が速度制御回路１３に供給される。そして、前記ＤＣ定電圧回路１２からのＤＣ定格電圧の出力の状況は、図７に示す通りである。
【０００５】そして、ＤＣブラシレスモータ１５の速度を制御するためには、速度制御用速度指令信号を別途用意して速度制御回路１３に供給する必要がある。このため、前記供給電源１１からの電力がＤＣ制御電源１４に供給され、そこでＡＣからＤＣに変換されたＤＣ電圧は、速度設定抵抗器１６により速度設定されて速度指令信号１７となり、速度制御回路１３に供給される。そして、前記速度指令信号１７の出力の状況は、図８に示す通りである。
【０００６】また、前記速度指令信号１７は、デジタル信号に変換され、デジタルの速度指令信号として速度制御回路１３に供給される場合もある。通常、前記速度設定抵抗器１６は駆動回路の外部に取り付けられ、外部から速度設定されるよう形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のＤＣブラシレスモータの駆動回路では、交流定電圧の供給電源から速度制御を行なうための速度指令信号を創生するために、ＤＣ制御電源および速度制御抵抗器を備える必要があり、その結果装置が大きくなり、且つ製造費用も多大になるという課題があった。
【０００８】また、前記従来のＤＣブラシレスモータの駆動回路の場合でも、一定電圧の単相または３相電源が供給されるのが一般的であるが、ＡＣモータの１次電圧制御用出力である、電源周波数一定で、０％Ｖから１００％Ｖに可変される交流電圧をＤＣブラシレスモータの駆動回路に供給しても、速度制御を行なうことは不可能であるという課題があった。
【０００９】また、近年の装置の小型化傾向の中、既存装置に装備されているＡＣモータの１次電圧制御方式の駆動回路の０％Ｖから１００％Ｖ可動電圧出力をそのまま利用して、ＡＣモータの場合と同様、ＤＣブラシモータを速度制御したいという要求が多くなっているが、前記従来ＤＣブラシレスモータの駆動回路では、この要求に応えることができないという課題があった。
【００１０】本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、モータのサイズが小さくなり、高効率運転が可能で、且つ装置がコンパクトになると共に、電圧が０％Ｖから１００％Ｖに変化する単相または３相で、且つ５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流供給電源を、１系統供給するだけで、供給電源電圧の変化に応じたモータの速度制御を行なうことを可能にするＤＣブラシレスモータ駆動回路を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、単相または３相で、且つ５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電源で、周波数は一定で、電圧が０％Ｖから１００％Ｖに変化する１系統の供給電源によるＤＣブラシレスモータの駆動回路において、少なくとも、供給電源電圧が、ＤＣ定電圧電源回路によるＤＣ定格電圧を出力するのに十分な電圧以上に上昇すると、ＤＣ定格電圧を出力する前段のＤＣ定電圧電源回路と、ＤＣブラシレスモータの速度制御を行なう後段の速度制御回路とを備え、更に、前記供給電源電圧が０％Ｖから１００％Ｖまで変化するときに、該供給電源電圧の変化を速度指令信号に変換して速度制御回路に供給する速度指令回路を設けるという手段を採用することにより、上記課題を解決した。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明ＤＣブラシレスモータ駆動回路を示すブロック図であるが、該ブロック図に基づき、本発明につき詳細に説明する。
【００１３】供給電源１は、単相または３相で周波数一定の交流（ＡＣ）の電源であり、電圧が０％Ｖから１００％Ｖに変化する。そして、前記供給電源の電圧変化の状況は、図２に示す通りである。
【００１４】供給電源１が、直流（ＤＣ）定格電圧を発生するのに必要な最低電圧Ｖ１（Ｖ）以上に上昇すると、ＤＣ定電圧回路２から速度制御回路３にＤＣ定格電圧が供給される。例えば、供給電源１が単相の場合には、 √２Ｖ１＞ＤＣ定格電圧の条件が満足されると、前記ＤＣ定電圧回路２から該速度制御回路３にＤＣ定格電圧が供給される。そして、ＤＣ定電圧回路２からのＤＣ定格電圧の出力の状況は、図３に示す通りである。
【００１５】ＤＣブラシレスモータ５を、前記供給電源１の電圧の変化に従って速度制御するには、該供給電源１の電圧の変化を速度指令信号６に変換する必要がある。すなわち、前記供給電源１が速度指令回路４に供給されると、変圧器７で電圧が調整され、ＡＣ／ＤＣ変換器８でＤＣに変換されて速度指令信号６となる。そして、前記速度指令回路４の信号出力の状況は、図４に示す通りである。なお、前記出力信号は、デジタル信号に変換され、デジタル速度指令信号として速度制御回路３に供給されてもよい。
【００１６】前記のように構成された本発明ＤＣブラシレスモータ駆動回路における速度制御範囲は、前記ＤＣ定電圧回路２から前記速度制御回路３にＤＣ定格電圧が供給されるために必要な、前記供給電源１の電圧がＶ１以上の領域となる。
【００１７】前記のように構成された本発明ＤＣブラシレスモータ駆動回路によれば、ＡＣ単相または３相で、０％Ｖ〜１００％Ｖに変化する１系統の供給電源を供給するだけで、速度制御範囲内で供給電源の電圧変化に応じたＤＣブラシレスモータの速度制御が可能となる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は上述のように、ＤＣブラシレスモータの駆動回路として、通常ＡＣモータの速度制御用として使われる、単相または３相の、周波数が一定で可変電圧の１次電圧制御用出力を利用し、該１次電圧制御用出力を変圧器およびＡＣ／ＤＣ変換器によって、ＤＣブラシレスモータの速度制御用指令信号に変換することにより、簡単にＤＣブラシレスモータの速度制御をすることが可能となる。このため、従来使用されていたＡＣモータ制御用装置をそのまま利用しながら、ＡＣモータより高精度の速度制御、および高効率の運転が可能で、且つ小型でコンパクトなＤＣブラシレスモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ＤＣブラシレスモータ駆動回路を示すブロック図である。
【図２】本発明ＤＣブラシレスモータ駆動回路における供給電源の電圧変化の状況を示す図である。
【図３】本発明ＤＣブラシレスモータ駆動回路におけるＤＣ定電圧回路からのＤＣ定格電圧の出力の状況を示す図である。
【図４】本発明ＤＣブラシレスモータ駆動回路における速度指令回路の出力の状況を示す図である。
【図５】従来のＤＣブラシレスモータ駆動回路を示すブロック図である。
【図６】従来のＤＣブラシレスモータ駆動回路における供給電源の電圧変化の状況を示す図である。
【図７】従来のＤＣブラシレスモータ駆動回路におけるＤＣ定電圧回路からのＤＣ定格電圧の出力の状況を示す図である。
【図８】従来のＤＣブラシレスモータ駆動回路における速度指令回路の出力の状況を示す図である。
【符号の説明】
１供給電源、２ＤＣ定電圧回路、３速度制御回路、４速度指令回路、５ＤＣブラシレスモータ、６速度指令信号、７変圧器、８ＡＣ／ＤＣ変換器。

Claims

単相または３相で、且つ５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電源で、周波数が一定の電圧が０％Ｖから１００％Ｖに変化する１系統の供給電源によるＤＣブラシレスモータの駆動回路において、少なくとも、該供給電源の電圧が、ＤＣ定電圧電源回路によるＤＣ定格電圧を出力するのに十分な電圧以上に上昇すると、ＤＣ定格電圧を出力する前段のＤＣ定電圧電源回路と、ＤＣブラシレスモータの速度制御を行なう後段の速度制御回路とを備え、更に前記供給電源電圧が０％Ｖから１００％Ｖまで変化するときに、該供給電源電圧の変化を速度指令信号に変換して、前記速度制御回路に供給する速度指令回路を備えたＤＣブラシレスモータの駆動回路であって、電圧が０％Ｖから１００％Ｖに変化する単相または３相の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流供給電源を、１系統供給するだけで、供給電源電圧の変化に応じたモータの速度制御を行なうことを可能にしたことを特徴とするＤＣブラシレスモータ駆動回路。