JP2005245077A - Controller with function of releasing lock state of brushless dc motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスDCモータの制御装置に関し、特に、ブラシレスDCモータがロック状態となったときロック状態の解除を行い再駆動するブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a brushless DC motor, and more particularly to a control device with a lock state release function of a brushless DC motor that releases the lock state and re-drives the brushless DC motor when the brushless DC motor is locked.
従来のブラシレスDCモータの制御装置には、ブラシレスDCモータに設置されたホールICにより検出したロータの磁極信号を入力し、モータ電源電圧を3相の相巻線への電圧に切換えブラシレスDCモータの制御を行い、制御を行っているときにブラシレスDCモータがロック状態となったときに、安全のためにブラシレスDCモータへの電力供給の停止を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。 The conventional brushless DC motor control device receives the rotor magnetic pole signal detected by the Hall IC installed in the brushless DC motor, and switches the motor power supply voltage to the voltage to the three-phase winding of the brushless DC motor. In some cases, the power supply to the brushless DC motor is stopped for safety when the brushless DC motor is in a locked state during control (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来のブラシレスDCモータの制御装置には、次のような問題があった。 However, the conventional brushless DC motor control device has the following problems.
上記したごとく、従来のブラシレスDCモータの制御装置は、制御を行っているときにブラシレスDCモータがロック状態となったときに、安全のためにブラシレスDCモータへの電力供給の停止を行っている。ロック状態となる原因には、例えば、モータ軸の軸受にごみなどの異物が一時的に入ったり、モータ軸に取付けられたファンとファン外側部との隙間にごみなどの異物が一時的に入ったり、モータ軸の軸受が一時的に加熱状態になるなどの場合や、また、モータ軸に取付けられたファンの送方向とは逆の負荷がかかり過負荷状態となる場合などが多いが、ロック状態を解除するための作業を別途行いブラシレスDCモータの再駆動を行うようにしていたため、再駆動を行うためには別途煩わしい作業を必要としていた。 As described above, the conventional brushless DC motor control device stops power supply to the brushless DC motor for safety when the brushless DC motor is locked during the control. . Possible causes of the locked state include, for example, dust and other foreign matter temporarily entering the motor shaft bearing, and foreign matter such as dust temporarily entering the gap between the fan mounted on the motor shaft and the outside of the fan. In many cases, the motor shaft bearing is temporarily heated, and the fan mounted on the motor shaft is overloaded with a load opposite to the feed direction. Since the brushless DC motor was re-driven by performing a separate operation for canceling the state, a troublesome operation was separately required to perform the re-driving.
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、ブラシレスDCモータがロック状態となっても、ロック状態の解除を簡潔容易に行い再駆動することができるブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem. Even when the brushless DC motor is in a locked state, the present invention is a brushless DC motor that can be simply and easily released by releasing the locked state. An object of the present invention is to provide a control device with a lock state release function.
本発明のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置は、ブラシレスDCモータのロック状態を前記ブラシレスDCモータの磁極位置信号により検出するロック状態検出部と、前記ロック状態検出部がロック状態を検出したとき、前記ブラシレスDCモータへの電源供給を一旦停止し、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行う制御部とを備えることとした。 The control device with a lock state release function for a brushless DC motor according to the present invention includes a lock state detection unit that detects a lock state of the brushless DC motor based on a magnetic pole position signal of the brushless DC motor, and the lock state detection unit detects the lock state. Then, the power supply to the brushless DC motor is temporarily stopped, and a control unit that performs the power supply to the brushless DC motor again is provided.
また、前記制御部は、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を一旦停止し、予め設定した時間を経過したとき、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行うこととした。 Further, the control unit temporarily stops the power supply to the brushless DC motor, and performs the power supply to the brushless DC motor again when a preset time has elapsed.
また、前記制御部は、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行うとき、正回転方向、逆回転方向または、交互に正回転方向と逆回転方向に前記ブラシレスDCモータを駆動することとした。 Further, when the power supply to the brushless DC motor is performed again, the control unit drives the brushless DC motor in the normal rotation direction, the reverse rotation direction, or alternately in the normal rotation direction and the reverse rotation direction. .
また、前記制御部は、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行い所定時間経過したときに前記ロック状態検出部がロック状態を検出していなかったとき、前記ブラシレスDCモータを正回転方向に駆動することとした。 In addition, the control unit supplies the power to the brushless DC motor again, and when the lock state detection unit has not detected the lock state when a predetermined time has elapsed, the brushless DC motor is moved in the forward rotation direction. It was decided to drive.
さらに、前記制御ブロックは、前記電源供給を再び行っても前記ロック状態検出部が前記ロック状態を検出し前記ロック状態が解除していなかったとき、前記ロック状態が解除しないかぎり前記電源供給の停止と前記電源供給を再び行うことを繰り返し、前記電源供給の停止と前記電源供給を再び行うことを所定回繰り返しても前記ロック状態が解除しないとき、前記ロック状態の警報を行うこととした。 Further, the control block stops the power supply unless the lock state is released when the lock state is detected and the lock state is not released even if the power supply is performed again. When the lock state is not released even if the stop of the power supply and the supply of power are repeated a predetermined number of times, the lock state alarm is issued.
本発明のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置は、ブラシレスDCモータのロック状態を前記ブラシレスDCモータの磁極位置信号により検出するロック状態検出部と、前記ロック状態検出部がロック状態を検出したとき、前記ブラシレスDCモータへの電源供給を一旦停止し、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行う制御部とを備えることとしたため、ブラシレスDCモータがロック状態となっても、ロック状態の解除を簡潔容易に行い再駆動することができる。 The control device with a lock state release function for a brushless DC motor according to the present invention includes a lock state detection unit that detects a lock state of the brushless DC motor based on a magnetic pole position signal of the brushless DC motor, and the lock state detection unit detects the lock state. The power supply to the brushless DC motor is temporarily stopped and the power supply to the brushless DC motor is provided again. Therefore, even if the brushless DC motor is in the locked state, the locked state Can be re-driven by simply and easily canceling.
また、前記制御部は、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を一旦停止し、予め設定した時間を経過したとき、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行うこととしたため、ロック状態の解除をより確実に行うことができる。 In addition, the control unit temporarily stops the power supply to the brushless DC motor, and when the preset time has elapsed, the power supply to the brushless DC motor is performed again. Can be performed more reliably.
また、前記制御部は、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行うとき、正回転方向、逆回転方向または、交互に正回転方向と逆回転方向に前記ブラシレスDCモータを駆動することとしたため、ロック状態の解除をより的確に行うことができる。 Further, when the power supply to the brushless DC motor is performed again, the control unit drives the brushless DC motor in the normal rotation direction, the reverse rotation direction, or alternately in the normal rotation direction and the reverse rotation direction. The lock state can be released more accurately.
また、前記制御部は、前記ブラシレスDCモータへの前記電源供給を再び行い所定時間経過したときに前記ロック状態検出部がロック状態を検出していなかったとき、前記ブラシレスDCモータを正回転方向に駆動することとしたため、ブラシレスDCモータがロック状態となっても、ロック状態の解除を確実に行ったときに再駆動を行うことができる。 In addition, the control unit supplies the power to the brushless DC motor again, and when the lock state detection unit has not detected the lock state when a predetermined time has elapsed, the brushless DC motor is moved in the forward rotation direction. Since it is driven, even if the brushless DC motor is in a locked state, it can be redriven when the locked state is reliably released.
さらに、前記制御ブロックは、前記電源供給を再び行っても前記ロック状態検出部が前記ロック状態を検出し前記ロック状態が解除していなかったとき、前記ロック状態が解除しないかぎり前記電源供給の停止と前記電源供給を再び行うことを繰り返し、前記電源供給の停止と前記電源供給を再び行うことを所定回繰り返しても前記ロック状態が解除しないとき、前記ロック状態の警報を行うこととしたため、継続的のロック状態に対し的確に対応を行うことができる。 Further, the control block stops the power supply unless the lock state is released when the lock state is detected and the lock state is not released even if the power supply is performed again. When the lock state is not released even if the power supply is stopped and the power supply is repeated a predetermined number of times, the lock state alarm is issued. It is possible to accurately cope with the target lock state.
以下、本発明の実施の形態のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置につき図を用いて説明する。 Hereinafter, a control device with a lock state release function of a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置のブロック図を示す。 FIG. 1 is a block diagram of a control device with a lock state release function of a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施の形態のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置は、ブラシレスDCモータ20の制御を行うとともにブラシレスDCモータ20のロック状態解除を行うマイコンやCPUなどの制御ブロック10が設けられ、また、制御ブロック10とブラシレスDCモータ20との間にDCモータ電源部19と接続する正回転方向の相切換駆動部18aと、逆回転方向の相切換駆動部18bが設けられている。
As shown in FIG. 1, the control device with a lock state release function of a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention controls a
ブラシレスDCモータ20は、U相巻線23a、V相巻線23b、W相巻線23cとの相間の電気的位相差が120°の互いに接続するステータの相巻線23と、N極とS極が着磁されたロータ22と、ロータ22の周囲に配置され、ロータ22の磁極を検出し磁極信号Sa、Sb、Scを出力する磁極検出器としてのホールIC21a、21b、21cとが設けられている。
The
制御ブロック10は、ホールIC21a、21b、21cよりの磁極信号Sa、Sb、Scを入力しロータ22の磁極位置を検出する磁極位置検出部15と、正回転方向の相切換制御部17aと逆回転方向の相切換制御部17bとをシーケンス制御する制御部13と、制御部13のシーケンス制御により相巻線23の正回転方向への相切換をする正回転方向の相切換信号Ksを出力し相切換の制御をする正回転方向の相切換制御部17aと、制御部13のシーケンス制御により相巻線23の逆回転方向への相切換をする逆回転方向の相切換信号Kgを出力し相切換の制御をする逆回転方向の相切換制御部17bと、ブラシレスDCモータ20の駆動開始、駆動停止、回転速度設定などの処理を行う入力処理部11と、タイマー12とによりブラシレスDCモータ20の制御を行う。
The
また、制御ブロック10は、磁極位置検出部15よりの磁極位置信号Pの周波数や周期の変動からブラシレスDCモータ20のロック状態を検出するロック状態検出部14と、相切換制御部17a、17bをシーケンス制御するとともに、ロック状態検出部14のロック状態検出によりロック状態の解除の制御をする制御部13とによりブラシレスDCモータ20のロック状態の解除を行う。
The
正回転方向の相切換駆動部18aは、正回転方向の相切換制御部17aよりの相切換信号Ksにより、DCモータ電源部19よりの電源電圧を切換え、U相巻線23a、V相巻線23b、W相巻線23cに与える駆動電圧Vsa、Vsb、Vscを出力し、ブラシレスDCモータ20を正回転方向に駆動する。また、逆回転方向の相切換駆動部18bは、相切換制御部17bよりの相切換信号Kgにより、DCモータ電源部19よりの電源電圧を切換え、U相巻線23a、V相巻線23b、W相巻線23cに与える駆動電圧Vga、Vgb、Vgcを出力し、ブラシレスDCモータ20を逆回転方向に駆動する。
The phase
図2は、本発明の実施の形態のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置がブラシレスDCモータのロック状態解除を行うときのフローチャートを示す。 FIG. 2 shows a flowchart when the controller with the lock state release function of the brushless DC motor according to the embodiment of the present invention releases the lock state of the brushless DC motor.
図1と図2とにより、本発明の実施の形態のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置が行うブラシレスDCモータ20のロック状態解除につき説明する。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the unlocking of the
制御ブロック10は、電源供給が行われ作動を開始したとき、ブラシレスDCモータ20のホールIC21a、21b、21cよりの磁極信号Sa、Sb、Scが入力され、正回転方向の相切換制御部17aから相切換信号Ksを正回転方向の相切換駆動部18aに送信し、正回転方向の相切換駆動部18aは、相切換制御部17aよりの相切換信号Ksにより、DCモータ電源部19よりの電源電圧を切換え、U相巻線23a、V相巻線23b、W相巻線23cに与える正回転方向の駆動電圧Vsa、Vsb、Vscを出力し、ブラシレスDCモータ20を正回転方向に駆動する(ステップ31)。
When the power is supplied and the operation is started, the
ブラシレスDCモータ20が駆動し、ロック状態検出部14がブラシレスDCモータ20のロック状態を検出したとき(ステップ32のYes)、ブラシレスDCモータ20への電源供給を一旦停止し(ステップ33)、タイマー12の始動を開始して予め設定した一定時間が経過したとき(ステップ34)、逆回転方向の相切換制御部17bから相切換信号Kgを相切換駆動部18bに送信し、相切換駆動部18bは、相切換制御部17bよりの相切換信号Kgにより、DCモータ電源部19よりの電源電圧を切換え、U相巻線23a、V相巻線23b、W相巻線23cに与える逆回転方向の駆動電圧Vga、Vgb、Vgcを出力し、ブラシレスDCモータ20を逆回転方向に駆動する(ステップ35)。
When the
ブラシレスDCモータ20が逆回転方向に駆動し、所定時間が経過し(ステップ36)、ロック状態検出部14がロック状態を検出せずにロック状態が解除されているときには(ステップ37のYes)、ブラシレスDCモータ20を正回転方向に駆動するステップ31以降の動作を順次行う。
When the
ステップ37で、ロック状態検出部14がロック状態を検出しロック状態が解除されていないときには(ステップ37のNo)、ステップ31からステップ37の動作を所定回まで繰り返し(ステップ38のNo)、ステップ31からステップ37の動作を所定回繰り返してもロック状態が解除されないときには(ステップ38のYes)、ロック状態の警報を行う(ステップ39)。
In
以上述べたように、本発明の実施の形態のブラシレスDCモータのロック状態解除機能付制御装置は、ブラシレスDCモータのロック状態を検出したとき、前記ブラシレスDCモータへの電源供給を一旦停止し、予め設定した一定時間を経過したとき、前記ブラシレスDCモータを逆回転方向にするものである。従って、ブラシレスDCモータがロック状態となっても、ロック状態の解除を簡潔容易に行い再駆動することができる。 As described above, the brushless DC motor control device with a lock state release function according to the embodiment of the present invention temporarily stops the power supply to the brushless DC motor when detecting the lock state of the brushless DC motor, The brushless DC motor is turned in the reverse rotation direction when a predetermined time has elapsed. Therefore, even if the brushless DC motor is in a locked state, the locked state can be easily and easily released and re-driven.
なお、図2のフローチャートでは、ブラシレスDCモータ20への電源供給を一旦停止し、一定時間が経過したときブラシレスDCモータ20を逆回転方向に駆動することとしたが、逆回転方向に駆動することに限らず、正回転方向に駆動することも、交互に正回転方向と逆回転方向とに駆動することもできる。
In the flowchart of FIG. 2, power supply to the
さらに、ブラシレスDCモータ20への電源供給を一旦停止し、予め設定した一定時間が経過したときブラシレスDCモータ20を逆回転方向に駆動することとしたため、ブラシレスDCモータ20の軸受が加熱状態のためにロック状態になったときや、逆負荷などにより一時的に過負荷になりロック状態になるときなどに有効であるが、モータ軸の軸受にごみなどの異物が一時的に入ったりすることなどがロック状態の主な原因である場合には、ブラシレスDCモータ20への電源供給を一旦停止し、一定時間を経過することなくブラシレスDCモータ20を駆動することもできる。
Furthermore, since the power supply to the
10 制御ブロック
11 入力処理部
12 タイマー
13 制御部
14 ロック状態検出部
15 磁極位置検出部
17a 正回転方向の相切換制御部
17b 逆回転方向の相切換制御部
18a 正回転方向の相切換駆動部
18a 逆回転方向の相切換駆動部
19 DCモータ電源部
20 ブラシレスDCモータ
21a、21b、21c ホールIC
22 ロータ
23 相巻線
DESCRIPTION OF
22
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Priority Applications (1)
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JP2004048909A JP2005245077A (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Controller with function of releasing lock state of brushless dc motor |
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