JP2005137069A - Method for controlling starting of dc brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機等に用いるDCブラシレスモータの起動制御技術に係り、特に詳しくは高負荷時にも起動を可能とするDCブラシレスモータの起動制御方法に関するものである。 The present invention relates to a DC brushless motor startup control technique used in an air conditioner or the like, and more particularly to a DC brushless motor startup control method that enables startup even at high loads.
従来の一般的なDCブラシレスモータの起動制御は、DCブラシレスモータの非通電相に発生する誘起電圧を検出してDCブラシレスモータの電機子巻線電流の通電を切り替える。また、DCブラシレスモータの起動時には、永久磁石(ロータ)の磁極位置を定位置に移動保持する位置決め制御を行い、同期運転で加速し、誘起電圧が位置検出に十分必要な程度発生した時点で位置検出運転にモード移行を行う。 In the conventional start-up control of a DC brushless motor, an induced voltage generated in a non-energized phase of the DC brushless motor is detected to switch energization of the armature winding current of the DC brushless motor. Also, when starting the DC brushless motor, positioning control is performed to move and hold the magnetic pole position of the permanent magnet (rotor) at a fixed position. Change mode to detection operation.
そのため、DCブラシレスモータの制御装置は、交流電源をAC/DC変換部(整流回路)で直流電源に変換し、この変換直流電源をインバータ部のスイッチング素子(トランジスタ)でスイッチングしてDCブラシレスモータの電機子巻線に供給する。DCブラシレスモータの端子電圧を位置検出回路に入力し、前記位置検出回路は誘起電圧と基準電圧を比較して回転子の位置検出信号を得、前記位置検出信号を制御回路及び駆動回路に出力する。 Therefore, the control device for the DC brushless motor converts AC power into DC power by an AC / DC converter (rectifier circuit), and switches this converted DC power by a switching element (transistor) of the inverter to convert the DC power to the DC brushless motor. Supply to the armature winding. The terminal voltage of the DC brushless motor is input to the position detection circuit. The position detection circuit compares the induced voltage with a reference voltage to obtain a rotor position detection signal, and outputs the position detection signal to the control circuit and the drive circuit. .
また、DCブラシレスモータの起動に際して、制御回路は予め記憶している通電パターンにしたがって、インバータ部の複数のスイッチング素子をオン/オフ駆動し、DCブラシレスモータのステ−タコイル電流の通電を切り替える。 Further, when starting the DC brushless motor, the control circuit drives on / off the plurality of switching elements of the inverter unit according to the energization pattern stored in advance, and switches the energization of the stator coil current of the DC brushless motor.
このように、DCブラシレスモータの起動時には、位置決め制御、同期運転を行い、且つ、回転子の位置検出に十分必要な程度の誘起電圧が発生した時点で上述した位置検出運転モードへ移行するというものである。 As described above, when the DC brushless motor is started, positioning control and synchronous operation are performed, and when the induced voltage sufficient to detect the position of the rotor is generated, the mode shifts to the position detection operation mode described above. It is.
このうち、特に起動を確実にする制御としては、起動電圧を制御する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Among these, a method for controlling the starting voltage is known as a control for particularly ensuring the starting (see, for example, Patent Document 1).
以下、従来の起動を確実にする制御方法を説明する。 Hereinafter, a conventional control method for ensuring start-up will be described.
起動電圧を調整する電圧調整手段と、起動時の起動失敗を検出する検出手段と、起動失敗の回数をカウントするカウンターと、起動失敗ごとに前記電圧調整手段を介して起動電圧を所定電圧づつ順次アップさせて再起動すると共に、起動失敗が所定回数に達したとき、異常停止させるようになっている。 A voltage adjusting means for adjusting the starting voltage, a detecting means for detecting a starting failure at the time of starting, a counter for counting the number of times of starting failure, and a starting voltage sequentially for each predetermined voltage through the voltage adjusting means for each starting failure In addition to restarting the system, the system is stopped abnormally when the startup failure reaches a predetermined number of times.
前記従来の技術のDCブラシレスモータの起動制御では、起動電圧を順次増加し再起動を行い、空気調和機の運転の信頼性を向上させている。しかしながら、その他の起動制御に関する要因はなんら考慮されていない。且つ、DCブラシレスモータ正常運転停止後の起動失敗時の起動電圧は常に初期値よりアップし、次回の起動失敗でも同じ回数失敗することが考えられ、時間的ロスが発生する。 In the startup control of the conventional DC brushless motor, the startup voltage is sequentially increased and restarted to improve the reliability of the operation of the air conditioner. However, no other factors related to the start control are taken into consideration. In addition, the starting voltage at the time of starting failure after the DC brushless motor has stopped operating normally is always higher than the initial value, and even the next starting failure may fail the same number of times, resulting in a time loss.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、空気調和機等に広く採用されているDCブラシレスモータを確実且つ迅速に起動させる、DCブラシレスモータの起動制御を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide DC brushless motor activation control that reliably and quickly activates DC brushless motors widely used in air conditioners and the like.
DCブラシレスモータの起動制御は制御の段階別に、位置決め、同期運転、切り替え、切替直後の位置検出運転の4段階に分けることができる。また、DCブラシレスモータの起動失敗の原因は多々考えられるが、制御の主要因として少なくとも、モータ回転子への位置決め通電電流量、同期運転から位置検出運転への切替判定電気角、及び同期運転時の加速処理が考えられる、これらを起動制御のパラメータ(以下,起動パラメータと略す)として不揮発性記憶装置に記憶し、起動失敗時に順次パラメータを変化させ再起動制御をおこなう。このとき、起動成功時はその時のパラメータを不揮発性記憶装置に記憶し、再度起動失敗時には優先的に前記不揮発性記憶装置に格納されている起動パラメータ値で起動制御を行う。また、起動失敗時は失敗の回数をカウントし、起動パラメータを更新して再度起動制御を行う、連続して所定回数起動失敗した時に異常停止させる。 The start-up control of the DC brushless motor can be divided into four stages of control, positioning, synchronous operation, switching, and position detection operation immediately after switching. In addition, there are many possible causes of the DC brushless motor start failure, but at least as the main factors of control, the amount of current flowing to the motor rotor, the switching determination electric angle from the synchronous operation to the position detection operation, and the synchronous operation These are stored in the nonvolatile storage device as startup control parameters (hereinafter abbreviated as startup parameters), and the restart control is performed by sequentially changing the parameters when startup fails. At this time, when startup is successful, the parameters at that time are stored in the nonvolatile storage device, and when startup fails again, startup control is preferentially performed with the startup parameter value stored in the nonvolatile storage device. Further, when the activation fails, the number of failures is counted, and the activation parameter is updated and the activation control is performed again.
本発明によれば、圧縮機用DCブラシレスモータの起動に際し、起動失敗をした場合、DCブラシレスモータに対する起動パラメータを、予め記憶したデータに変更しつつ順次再起動を行い、この起動失敗回数が所定回数に達したところで異常停止させるようにしたので、この起動パラメータの組合せを順次変更させる過程で必ずDCブラシレスモータを起動できるようになり、これにより、圧縮機の起動を確実に行うことができ、圧縮機自身に異常がないにもかかわらず、異常停止に陥るような不都合を解消できる。また、再起動に成功した時のパラメータの組合せを優先的に用い高負荷時においても再起動を行うことにより、DCブラシレスモータを確実に起動できる。圧縮機しいては、空気調和機の運転の信頼性をさらに高めることができる。 According to the present invention, when starting a DC brushless motor for a compressor, when starting fails, the starting parameters for the DC brushless motor are sequentially restarted while changing to pre-stored data. Since the abnormal stop is made when the number of times is reached, the DC brushless motor can always be started in the process of sequentially changing the combination of the startup parameters, and thus the compressor can be started reliably, Even though the compressor itself has no abnormality, it is possible to eliminate the inconvenience of being in an abnormal stop. In addition, the DC brushless motor can be reliably started by preferentially using the combination of parameters at the time of successful restart and restarting even at high load. In the compressor, the operation reliability of the air conditioner can be further improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される空気調和機の概略構成を示している。この場合の空気調和機は、冷暖房に必要な熱源を生成する為の室外ユニット1と、この室外ユニット1で生成された冷暖房の為の空気を吹き出す為の室内ユニット2から構成している。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an air conditioner to which the present invention is applied. The air conditioner in this case is composed of an
室外ユニット1は、室外に設置されるもので、圧縮機11、四方切換え弁12および室外空気熱交換器13、膨張弁15を有し、液配管3、ガス配管4を介して室内ユニット2に接続している。また、室内ユニット2は、部屋の壁面などに据え付けられるもので、室内空気熱交換器21を有している。
The
また、室外ユニット1の圧縮機11には駆動用モータとしてDCブラシレスモータ14を接続し、このDCブラシレスモータ14には起動制御装置5を接続している。
In addition, a DC brushless motor 14 is connected to the compressor 11 of the
起動制御装置5は、電源51、不揮発性記憶装置52、NG検出部53、NGカウンタ54、起動制御マイコン55,異常停止表示部57を有している。
The
ここで、不揮発性記憶装置52は、少なくとも、モータ回転子への位置決め通電電流量(以下、通電電流量と略称する)、同期運転から位置検出運転への切換判定電気角(以下、切換判定電気角と略称する)、及び同期運転時の加速処理(以下、加速処理と略称する)、および各々について初期値、再起動値、再々起動値をデータとして予め記憶している。 Here, the non-volatile storage device 52 includes at least a positioning energization current amount (hereinafter abbreviated as energization current amount) to the motor rotor, a switching determination electrical angle (hereinafter referred to as switching determination electricity) from synchronous operation to position detection operation. And an acceleration process at the time of synchronous operation (hereinafter abbreviated as an acceleration process), and an initial value, a restart value, and a restart value for each are stored in advance as data.
室内ユニット2はリモコン24の操作、または室内制御装置22内部の起動スイッチ23の操作により、室内制御装置22より起動信号を室外ユニット1の起動制御マイコン55に送り、起動制御マイコン55は起動制御装置5を介してDCブラシレスモータ14を起動する。
The
上記の構成において、室内ユニット2から起動制御信号が室外ユニット1に伝送されると、図2に示すフローチャートが実行される。
In the above configuration, when an activation control signal is transmitted from the
起動制御信号が起動制御マイコン55に伝送されると、NGカウンター54をリセットし、ステップ201で前記不揮発性記憶装置52の初期値データの組合せにてDCブラシレスモータ14の起動を行う、起動に失敗した場合にはステップ202でNGカウンタ54のカウント数を1増加すると共に、再起動データの有無を確認し再起動データが無の場合には、初期値の組合せのままステップ203で再起動を行う。起動に失敗した場合にはステップ202でNGカウンタ54のカウント数を1増加し、カウント数すなわち失敗回数を比較演算し連続2回失敗したとし、記憶している通電電流量のパラメータを再起動値に変更し、ステップ204で再起動を行う。さらに、再起動に失敗した場合はステップ202でNGカウンタ54のカウント数をさらに1増加し連続3回失敗したとし、記憶している通電電流量のパラメータを再再起動値に変更し、ステップ205で再起動を行う。さらに、再起動に失敗した場合はステップ202で、NGカウンタ54のカウント数をさらに1増加し、通電電流量のパラメータを初期値に戻し、切換替判定電気角のパラメータ値を再起動値に変更しステップ206で再起動を行う。以下起動に失敗した場合には、切換替判定電気角のパラメータ値を再再起動値(ステップ207)、切換替判定電気角のパラメータ値を初期値に戻し加速処理のパラメータを再起動値(ステップ208)、加速処理のパラメータを再再起動値(ステップ209)にと変更して、各々再起動(ステップ202)を行う。以上の7通りの組合せで8回起動に失敗した場合には異常停止表示部57に表示し、空気調和機の異常停止を外部に報知し異常停止処理を行う。
When the activation control signal is transmitted to the activation control microcomputer 55, the NG counter 54 is reset, and the DC brushless motor 14 is activated with a combination of the initial value data of the nonvolatile memory device 52 in
この再起動のステップ203からステップ209のいずれかにより起動に成功した場合、通電電流量、切替判定電気角及び加速処理のパラメータの組合せを不揮発性記憶装置52に再記憶データとして記憶し(ステップ220)、再度初期値により起動に失敗した場合には、前記記憶データの組合せを優先的に用い再起動を行う(ステップ221)。
If the restart is successful in any one of the
1…室外ユニット、2…室内ユニット、3…液配管、4…ガス配管、5…起動制御装置、11…圧縮機、12…四方切換え弁、13…室外空気熱交換器、14…DCブラシレスモータ、15…膨張弁、21…室内空気熱交換器、22…室内制御装置、23…起動スイッチ、24…リモコン、51…電源部、52…不揮発性記憶装置、53…NG検出部、54…NGカウンター、55…起動制御マイコン、57…異常停止表示部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
When a compressor driven by a DC motor is installed and the AC power source is converted to a DC power source at startup, the converted DC power source is switched and applied to a sensorless DC brushless motor (hereinafter referred to as a DC brushless motor) in advance. In a DC brushless motor start control method for switching the conversion DC power supply according to a stored start pattern and starting the DC brushless motor, a detection means for detecting a start failure at the start, and a counter for counting the number of start failures As the start control parameters, at least the initial value, the restart value, and the restart are set for the positioning energization current amount to the motor rotor, the electrical angle for determining the switching from the synchronous operation to the position detection operation, and the acceleration process during the synchronous operation. The value is stored in a non-volatile storage device, and the parameter of the activation pattern for each activation failure When restarting succeeds, the startup parameters are stored in the non-volatile storage device, and when startup fails, the number of failures is counted, and when startup fails continuously a predetermined number of times A starting control method for a DC brushless motor, characterized by abnormally stopping.
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