JP2005295760A

JP2005295760A - モータ制御装置

Info

Publication number: JP2005295760A
Application number: JP2004110797A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Nitta; 武彦新田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】出力電圧の分解能が粗く、回転数の微調節ができないようなシステムにおいても、正確で応答性の良い回転数フィードバック制御を提供するとともに、装置を構成する際に要するコストアップを防止する。
【解決手段】モータの回転数が安定状態か過渡状態か、また、実回転数と目標回転数との差が大きいか小さいかによりフィードバック制御の周期変更をソフトウェアで実現することにより、コストアップすることなく回転数のハンチングを防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータ制御装置の制御方法に関するものである。

従来、この種のモータ制御装置としては、例えば、一定周期毎に実回転数を検出し、実回転数と目標回転数との差により回転数フィードバック制御しているものがあった（例えば特許文献１参照）。図３は従来のモータ制御のフローチャートである。従来のモータ制御方法の動作を図３を用いて説明する。一定周期Ｔ経過すると（ＳＴ３０１）、実回転数ｒを検出し（ＳＴ３０２）、回転数フィードバック制御処理を行っている（ＳＴ３０３）。
特開平１１−３３９３８３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、出力電圧の分解能が粗く、回転数の微調節ができないようなシステムにおいて、回転数が安定しないという課題を有していた。また、出力電圧の分解能を細かくするため、より高性能な制御部（マイコン等）を使用するとコストアップするという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、出力電圧の分解能が粗く、回転数の微調節ができないようなシステムにおいても、回転数のハンチングを防止でき、正確で応答性の良い回転数フィードバック制御を提供するとともに、装置を構成する際に要する費用を削減することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のモータ制御は、フィードバック制御の周期を可変させるものである。モータの回転数が安定状態か過渡状態か、また、実回転数と目標回転数との差が大きいか小さいかによりフィードバック制御の周期を変更することにより、回転数のハンチングを防止できるとともに、正確で応答性の良い回転数フィードバック制御を提供できる。

本発明のモータ制御は、出力電圧の分解能が粗く、回転数の微調節ができないようなシステムにおいても、回転数のハンチングを防止でき、正確で応答性の良い回転数フィードバック制御を提供するとともに、ソフトウェアでの対応により装置を構成する際に要する費用を削減することができる。

第１の発明は、モータと、モータの回転数を検出する回転数検出手段と、モータに電圧を指令する電圧指令部と、回転数検出手段により検出された実回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行う制御部とを備え、フィードバック制御の周期を可変させることにより、出力電圧の分解能が粗く、回転数の微調節ができないようなシステムにおいても、目的の回転数に敏速に追従し安定した回転数フィードバック制御を行い、回転数のハンチングを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明にモータの回転数が安定状態か過渡状態かを判定する安定判定手段を備え、安定状態と過渡状態でフィードバック制御の周期を変更することに
より、回転数のハンチングを防止するとともに、正確で応答性の良い回転数フィードバック制御を提供できる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、モータの起動時は過渡状態としたもので、モータ起動時の初期応答性を向上させることができる。

第４の発明は、特に、第２の発明において、モータの目標回転数変更時は過渡状態としたもので、回転数変更時の即応性を向上させることができる。。

第５の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明のモータ制御装置を空気調和機の室内ユニットのファンモータ制御に応用したものであり、各発明の特長を発揮させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置のブロック図、図２は本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置の制御フローチャートを示すものである。

図１において、モータ１と、モータ１の回転数を検出する回転数検出手段２と、モータ１に電圧を指令する電圧司令部３と、モータ１の安定／過渡状態を判定する安定判定手段４と、実回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行う制御部５とで構成している。

以上のように構成されたモータ制御について、以下その動作を図２のフローチャートを用いて説明する。まず、回転数検出手段２により実回転数ｒが検出されると（ＳＴ２０１）、安定判定手段４により、モータ１の状態判定を行う（ＳＴ２０２）。安定状態と判定されると、安定時のフィードバック周期Ｔ１経過していれば（ＳＴ２０３）、フィードバック制御処理を行う（ＳＴ２０４）。ＳＴ２０２で、過渡状態と判定されると、実回転数と目標回転数の差△ｒを算出する（ＳＴ２０５）。△ｒが所定値Ｒより小さいと判定されると（ＳＴ２０６）、フィードバック周期Ｔ２経過していれば（ＳＴ２０７）、フィードバック制御処理を行う（ＳＴ２０８）。ＳＴ２０６で、△ｒがＲ以上と判定されると、フィードバック周期Ｔ３経過していれば（ＳＴ２０９）、フィードバック制御処理を行う（ＳＴ２１０）。

ここで、Ｔ１≦Ｔ２≦Ｔ３とすれば、安定時はフィードバック周期を長くすることで、出力電圧の分解能が粗く、回転数の微調節ができないようなシステムにおいても、回転数のハンチングを防止できる。過渡時はフィードバック周期を短くすることで、応答性を上げることができ、また、実回転数と目標回転数との差が大きいときには、フィードバック周期をより短くすることで、目的の回転数に敏速に追従させることができる。また、モータの回転数上昇時と下降時でのスピード差があるため、実回転数が目標回転数より大きいか小さいかでフィードバック周期を変更すれば、より効果的である。また、安定時においても、実回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御の周期を変更すれば、より効果的である。

さらに、モータの起動時はＳＴ２０２で過渡状態とすることにより、実回転数による判定を省略し、モータ起動時の初期応答性を向上させることができる。また、モータの目標回転数変更時は過渡状態とすることにより、同様に回転数変更時の即応性を向上させることができる。

以上のように、本実施の形態においては、出力電圧の分解能が粗く、回転数の微調節ができないようなシステムにおいても、回転数のハンチングを防止でき、正確で応答性の良い回転数フィードバック制御を提供するとともに、ソフトウェアでの対応により装置を構成する際に要する費用を削減することができる。

本発明のモータ制御装置は、モータの回転数が安定状態か過渡状態か、また、実回転数と目標回転数との差が大きいか小さいかによりフィードバック制御の周期を変更することにより、回転数のハンチングを防止できるとともに、正確で応答性の良い回転数フィードバック制御の提供が可能となるので、空気調和機等モータを使用した家電機器や産業機器の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置の構成ブロック図本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置の制御フローチャート従来のモータ制御装置の制御フローチャート

符号の説明

１モータ
２回転数検出手段
３電圧司令部
４安定判定手段
５制御部

Claims

モータと、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記モータに電圧を指令する電圧指令部と、前記回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行う制御部とを備え、フィードバック制御の周期を可変させることを特徴とするモータ制御装置。
モータの回転数が安定状態か過渡状態かを判定する安定判定手段を備え、前記安定判定手段の出力により、フィードバック制御の周期を変更することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
モータの起動時は過渡状態と判定することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
モータの目標回転数変更時は過渡状態とすることを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
ファンモータの制御に請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ制御装置を用いたことを特徴とする空気調和機。