JP2006034049A - Brushless motor controller and brushless motor device - Google Patents

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JP2006034049A JP2004211914A JP2004211914A JP2006034049A JP 2006034049 A JP2006034049 A JP 2006034049A JP 2004211914 A JP2004211914 A JP 2004211914A JP 2004211914 A JP2004211914 A JP 2004211914A JP 2006034049 A JP2006034049 A JP 2006034049A
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Yoshihiro Go
慶広 呉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brushless-motor controller capable of smoothly restarting a sensorless brushless motor. <P>SOLUTION: This sensorless brushless motor 10 controller 20 includes an inverter circuit 20A, an induced-voltage sampler 20B, a pseudo induced-voltage detector 20C, a pulse position signal detector 20D, a phase corrector 20E, and an energization logic control unit 20F. The induced-voltage sampler 20B is connected between an anode power line 25a and stator windings 11u, 11v, 11w, and includes bias resistors 23u, 23v, 23w for applying a bias voltage to each of voltage-dividing resistors 24u1 to 24w2 to output a full-wave induced-voltage signal from the voltage-dividing resistors 24u1 to 24w2, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ブラシレスモータの制御装置およびブラシレスモータ装置に係り、特に、センサレス方式のブラシレスモータの制御装置およびブラシレスモータ装置に関する。   The present invention relates to a brushless motor control device and a brushless motor device, and more particularly to a sensorless brushless motor control device and a brushless motor device.

従来から、ホール素子等の回転位置検出器を用いるのではなく、回転子の定常回転時に固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出することによって回転子の回転位置検出を行うようにした所謂センサレス方式のブラシレスモータ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, the rotational position of the rotor is detected not by using a rotational position detector such as a Hall element, but by detecting an induced voltage induced in the stator winding during the steady rotation of the rotor. A sensorless brushless motor device is known (see, for example, Patent Document 1).

以下、図5乃至図8を参照しながら特許文献1と同様に構成された従来技術に係るブラシレスモータ装置について説明する。図5,図6は従来技術に係るブラシレスモータ装置の構成を示す図であり、図7,図8は図5に示すブラシレスモータ装置における各信号波形を示す図である。   Hereinafter, a brushless motor device according to the related art configured in the same manner as Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a configuration of a brushless motor device according to the prior art, and FIGS. 7 and 8 are diagrams showing signal waveforms in the brushless motor device shown in FIG.

従来のブラシレスモータ装置201は、回転子212の回転位置を推定するためのアナログ式の回転位置検出回路Aを有して構成されている。この回転位置検出回路Aには、固定子巻線211u,211v,211wに誘起される誘起電圧を検出するための誘起電圧サンプリング部220B(抵抗分圧回路)と、誘起電圧サンプリング部220Bから出力された誘起電圧信号を積分する擬似誘起電圧検出部220C(ローパスフィルタ)と、擬似誘起電圧検出部220Cから出力された擬似誘起電圧信号と中性電位を比較するパルス位置信号検出部220D(コンパレータ)が設けられている。   The conventional brushless motor apparatus 201 includes an analog rotational position detection circuit A for estimating the rotational position of the rotor 212. The rotational position detection circuit A is output from an induced voltage sampling unit 220B (resistance voltage dividing circuit) for detecting the induced voltage induced in the stator windings 211u, 211v, and 211w and the induced voltage sampling unit 220B. A pseudo induced voltage detector 220C (low pass filter) that integrates the induced voltage signal, and a pulse position signal detector 220D (comparator) that compares the pseudo induced voltage signal output from the pseudo induced voltage detector 220C with a neutral potential. Is provided.

そして、従来のブラシレスモータ装置201では、回転位置検出回路Aから出力された回転パルス位置信号がマイコン220Eに入力され、このマイコン220Eにおいて回転パルス位置信号に基づき転流信号が生成されるようになっている。また、マイコン220Eにより生成された転流信号がドライバ回路220Fを介してインバータ回路部220Aに出力され、インバータ回路部220Aに設けられたスイッチング素子221a乃至221fによる転流動作によって固定子巻線211u,211v,211wに順次電流が流れるようになっている。そして、固定子巻線211u,211v,211wに順次電流が流れることにより駆動磁界が生じ、この駆動磁界によって回転子212が回転する構成となっている。   In the conventional brushless motor apparatus 201, the rotation pulse position signal output from the rotation position detection circuit A is input to the microcomputer 220E, and the microcomputer 220E generates a commutation signal based on the rotation pulse position signal. ing. Further, the commutation signal generated by the microcomputer 220E is output to the inverter circuit unit 220A via the driver circuit 220F, and the stator windings 211u, Current sequentially flows through 211v and 211w. A driving magnetic field is generated by sequentially flowing current through the stator windings 211u, 211v, 211w, and the rotor 212 is rotated by this driving magnetic field.

ところで、上記ブラシレスモータ装置201において、回転子212の回転中に何らかの異常が生じた場合には、インバータ回路部220Aのスイッチング素子221a乃至221fが全てオフ状態となる。この状態からブラシレスモータ210を再起動させるには、インバータ回路部220Aによって転流信号の出力を開始する前に、回転子212の回転位置を検出する必要がある。つまり、回転子212の回転位置を検出し、この回転子212の回転位置に応じて固定子巻線211u,211v,211wに順次電流を流す必要がある。   Incidentally, in the brushless motor device 201, when any abnormality occurs during the rotation of the rotor 212, all the switching elements 221a to 221f of the inverter circuit unit 220A are turned off. In order to restart the brushless motor 210 from this state, it is necessary to detect the rotational position of the rotor 212 before the inverter circuit unit 220A starts outputting the commutation signal. In other words, it is necessary to detect the rotational position of the rotor 212 and to pass current sequentially through the stator windings 211u, 211v, and 211w in accordance with the rotational position of the rotor 212.

ここで、回転子212の回転中に何らかの異常が生じたことによってインバータ回路部220Aのスイッチング素子221a乃至221fが全てオフとなった状態でも、回転子212が惰性で回転をしているときには、回転子212の回転に伴ってU,V,Wの各相の固定子巻線211u,211v,211wに誘起電圧が誘起される。   Here, even when all the switching elements 221a to 221f of the inverter circuit unit 220A are turned off due to some abnormality during the rotation of the rotor 212, when the rotor 212 rotates by inertia, the rotation As the child 212 rotates, an induced voltage is induced in the stator windings 211u, 211v, and 211w of the U, V, and W phases.

このとき、U,V,Wの各相の固定子巻線211u,211v,211wに誘起される誘起電圧は、図7に示すように、いずれも正弦波となる。例えば、図7の時刻tにおいては、U相の固定子巻線211uに誘起される誘起電圧およびW相の固定子巻線211wに誘起される誘起電圧はプラスとなり、V相の固定子巻線211vに誘起される誘起電圧はマイナスとなる。   At this time, the induced voltages induced in the stator windings 211u, 211v, and 211w of each phase of U, V, and W are all sine waves as shown in FIG. For example, at time t in FIG. 7, the induced voltage induced in the U-phase stator winding 211u and the induced voltage induced in the W-phase stator winding 211w become positive, and the V-phase stator winding The induced voltage induced by 211v is negative.

そして、インバータ回路部220Aのスイッチング素子221a乃至221fが全てオフとなった状態では、上記時刻tの各相の固定子巻線211u,211v,211wにおける電流の流れは図6に示すようになる。すなわち、U相の固定子巻線211uに流れる電流をIu’、V相の固定子巻線211vに流れる電流をIv’、W相の固定子巻線211wに流れる電流をIw’とすると、これらの関係はIu’+Iv’+Iw’=0となる。   When all the switching elements 221a to 221f of the inverter circuit unit 220A are turned off, the current flow in the stator windings 211u, 211v, and 211w of each phase at the time t is as shown in FIG. That is, if the current flowing through the U-phase stator winding 211u is Iu ′, the current flowing through the V-phase stator winding 211v is Iv ′, and the current flowing through the W-phase stator winding 211w is Iw ′, The relationship is Iu ′ + Iv ′ + Iw ′ = 0.

そして、時刻tにおいては、図7に示すように、U相の固定子巻線211uに誘起される誘起電圧とW相の固定子巻線211wに誘起される誘起電圧は、いずれもプラスである。従って、U相の固定子巻線211uに流れる電流Iu’とW相の固定子巻線211wに流れる電流Iw’は、いずれもプラス方向となる。一方、V相の固定子巻線211vに流れる電流Iv’はマイナス方向となる。つまり、Iv’=−(Iu’+Iw’)である。   At time t, as shown in FIG. 7, the induced voltage induced in the U-phase stator winding 211u and the induced voltage induced in the W-phase stator winding 211w are both positive. . Therefore, the current Iu ′ flowing through the U-phase stator winding 211u and the current Iw ′ flowing through the W-phase stator winding 211w are both positive. On the other hand, the current Iv ′ flowing through the V-phase stator winding 211v is in the negative direction. That is, Iv ′ = − (Iu ′ + Iw ′).

また、分圧抵抗器224u1,224u2に流れる電流をI1’、分圧抵抗器224w1,224w2に流れる電流をI3’とすると、I1’=Iu’、I3’=Iw’となる。さらに、分圧抵抗器224u1,224u2の中間接続部から出力される誘起電圧信号の出力電圧をVu1’、分圧抵抗器224w1,224w2の中間接続部から出力される誘起電圧信号の出力電圧をVw1’とすると、これらの誘起電圧信号の出力電圧は、Vu1’=I1’×R4’、Vw1’=I3’×R6’となる。なお、R4’,R6’は、分圧抵抗器224u2,224w2の抵抗値である。   If the current flowing through the voltage dividing resistors 224u1 and 224u2 is I1 'and the current flowing through the voltage dividing resistors 224w1 and 224w2 is I3', I1 '= Iu' and I3 '= Iw'. Further, the output voltage of the induced voltage signal output from the intermediate connection portion of the voltage dividing resistors 224u1 and 224u2 is Vu1 ′, and the output voltage of the induced voltage signal output from the intermediate connection portion of the voltage dividing resistors 224w1 and 224w2 is Vw1. Then, the output voltages of these induced voltage signals are Vu1 ′ = I1 ′ × R4 ′ and Vw1 ′ = I3 ′ × R6 ′. R4 'and R6' are resistance values of the voltage dividing resistors 224u2 and 224w2.

一方、分圧抵抗器224v1,224v2に流れる電流をI2’とすると、I2’については以下の通りとなる。すなわち、V端子におけるマイナスの誘起電圧の絶対値がダイオード222eの順方向電圧(通常、約0.7V)よりも大きいときには、ダイオード222eがオン状態となり、この場合には、V相の固定子巻線211vに流れる電流は、Iv’=I5’+I2’となる。なお、I5’はダイオード222eに流れる電流である。従って、この場合、分圧抵抗器224v1,224v2に流れる電流は、I2’=Iv’−I5’となる。なお、I5’は、固定子巻線211vに流れる電流Iv’に比して微小である。   On the other hand, when the current flowing through the voltage dividing resistors 224v1 and 224v2 is I2 ', I2' is as follows. That is, when the absolute value of the negative induced voltage at the V terminal is larger than the forward voltage (usually about 0.7 V) of the diode 222e, the diode 222e is turned on. In this case, the V-phase stator winding is turned on. The current flowing through the line 211v is Iv ′ = I5 ′ + I2 ′. Note that I5 'is a current flowing through the diode 222e. Therefore, in this case, the current flowing through the voltage dividing resistors 224v1 and 224v2 is I2 '= Iv'-I5'. Note that I5 'is very small compared to the current Iv' flowing through the stator winding 211v.

また、V端子におけるマイナスの誘起電圧の絶対値がダイオード222eの順方向電圧よりも小さいときには、ダイオード222eがオフ状態となり、この場合には、I5’=0となる。つまり、分圧抵抗器224v1,224v2に流れる電流は、I2’=Iv’である。   When the absolute value of the negative induced voltage at the V terminal is smaller than the forward voltage of the diode 222e, the diode 222e is turned off, and in this case, I5 '= 0. That is, the current flowing through the voltage dividing resistors 224v1 and 224v2 is I2 '= Iv'.

従って、V端子にマイナスの誘起電圧が生じている場合には、V端子におけるマイナスの誘起電圧の絶対値がダイオード222eの順方向電圧より大きいと、V端子のマイナスの誘起電圧はダイオード222eの順方向電圧にクランプされる。   Therefore, when a negative induced voltage is generated at the V terminal, if the absolute value of the negative induced voltage at the V terminal is larger than the forward voltage of the diode 222e, the negative induced voltage at the V terminal is the forward voltage of the diode 222e. Clamped to directional voltage.

そして、分圧抵抗器224v1,224v2の中間接続部から出力される誘起電圧信号をSv1’とすると、誘起電圧信号Sv1’は、図8(a)に示すように、正弦波のマイナス部分がダイオード222eの順方向電圧にクランプされることによって一定値となる。つまり、誘起電圧信号Sv1’は半波となる。   When the induced voltage signal output from the intermediate connection portion of the voltage dividing resistors 224v1 and 224v2 is Sv1 ′, the induced voltage signal Sv1 ′ has a sine wave minus portion as a diode as shown in FIG. A constant value is obtained by clamping to the forward voltage of 222e. That is, the induced voltage signal Sv1 'is a half wave.

続いて、この半波の誘起電圧信号Sv1’を擬似誘起電圧検出部220Cによって積分すると、図8(b)に示すように擬似誘起電圧信号Sv2’が得られる。さらに、擬似誘起電圧検出部220CのV相出力端子から出力された擬似誘起電圧信号Sv2’の出力電圧をパルス位置信号検出部220Dにおいて基準電圧Sc’と比較すると、図8(c)に示すように、矩形状の回転パルス位置信号Sv3’が得られる。なお、基準電圧Sc’は、基準電圧生成抵抗器229u,229v,229wによって形成されたものである。
特開2002−119084(第4−6頁、図1−図3)
Subsequently, when this half-wave induced voltage signal Sv1 ′ is integrated by the pseudo-induced voltage detector 220C, a pseudo-induced voltage signal Sv2 ′ is obtained as shown in FIG. 8B. Further, when the output voltage of the pseudo induced voltage signal Sv2 ′ output from the V-phase output terminal of the pseudo induced voltage detector 220C is compared with the reference voltage Sc ′ in the pulse position signal detector 220D, as shown in FIG. 8C. In addition, a rectangular rotation pulse position signal Sv3 ′ is obtained. The reference voltage Sc ′ is formed by the reference voltage generating resistors 229u, 229v, and 229w.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-119084 (page 4-6, FIGS. 1 to 3)

しかしながら、上記従来技術に係るブラシレスモータ装置201では、上述のように、誘起電圧サンプリング部220Bから出力される誘起電圧信号Sv1’は半波となる。従って、後続の擬似誘起電圧検出部220Cではこの半波の誘起電圧信号Sv1’を基に積分を行うので、擬似誘起電圧検出部220Cから出力される擬似誘起電圧信号Sv2’の振幅が小さくなる(図8(b)参照)。さらに、パルス位置信号検出部220Dにおいては、この振幅の小さな擬似誘起電圧信号Sv2’に基づいて回転パルス位置信号Sv3’が生成されるので、回転パルス位置信号Sv3’の位相ずれが大きくなる(図8(c)参照)。   However, in the brushless motor apparatus 201 according to the above-described conventional technology, as described above, the induced voltage signal Sv1 'output from the induced voltage sampling unit 220B is a half wave. Therefore, since the subsequent pseudo-induced voltage detection unit 220C performs integration based on the half-wave induced voltage signal Sv1 ′, the amplitude of the pseudo-induced voltage signal Sv2 ′ output from the pseudo-induced voltage detection unit 220C is reduced ( (Refer FIG.8 (b)). Further, in the pulse position signal detection unit 220D, the rotation pulse position signal Sv3 ′ is generated based on the pseudo-inductive voltage signal Sv2 ′ having a small amplitude, so that the phase shift of the rotation pulse position signal Sv3 ′ becomes large (FIG. 8 (c)).

従って、上述のように回転パルス位置信号Sv3’の位相ずれが大きい状態では、マイコン220Eにおいて回転子212の回転位置を精度良く推定することができないので、ブラシレスモータ10を再起動させるときに、脱調したり回転子212が停止したりするなどの不具合が生ずることがあった。   Therefore, when the rotational pulse position signal Sv3 ′ has a large phase shift as described above, the microcomputer 220E cannot accurately estimate the rotational position of the rotor 212. Therefore, when the brushless motor 10 is restarted, In some cases, problems such as adjustment or the rotor 212 stopping may occur.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、所謂センサレス方式のブラシレスモータを制御するための制御装置において、ブラシレスモータを円滑に再起動させることが可能なブラシレスモータの制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a brushless motor capable of smoothly restarting a brushless motor in a control device for controlling a so-called sensorless brushless motor. It is to provide a control device.

また、本発明の他の目的は、所謂センサレス方式のブラシレスモータを備えたブラシレスモータ装置において、ブラシレスモータを円滑に再起動させることが可能なブラシレスモータ装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a brushless motor device that can smoothly restart a brushless motor in a brushless motor device having a so-called sensorless brushless motor.

前記課題は、本発明によれば、陽極電源線と陰極電源線との間に複数のスイッチング素子がブリッジ接続されると共に前記複数のスイッチング素子間のブリッジ接続部がブラシレスモータの固定子巻線に接続されてなるインバータ回路部と、前記固定子巻線と前記陰極電源線との間に接続され前記固定子巻線に誘起された誘起電圧に基づいて誘起電圧信号を出力する分圧抵抗器を有して構成された誘起電圧サンプリング部と、該誘起電圧サンプリング部から出力された誘起電圧信号に基づいて前記複数のスイッチング素子に転流信号を出力する制御回路部と、を備えてなるブラシレスモータの制御装置において、前記誘起電圧サンプリング部には、前記陽極電源線と前記固定子巻線との間に接続され前記分圧抵抗器にバイアス電圧を印加するバイアス抵抗器が設けられたこと、により解決される。   According to the present invention, a plurality of switching elements are bridge-connected between an anode power supply line and a cathode power supply line, and a bridge connection portion between the plurality of switching elements is formed in a stator winding of a brushless motor. An inverter circuit unit connected, and a voltage dividing resistor connected between the stator winding and the cathode power supply line and outputting an induced voltage signal based on an induced voltage induced in the stator winding A brushless motor comprising: an induced voltage sampling unit configured to have; and a control circuit unit that outputs a commutation signal to the plurality of switching elements based on the induced voltage signal output from the induced voltage sampling unit. In the control device, the induced voltage sampling unit applies a bias voltage to the voltage dividing resistor connected between the anode power supply line and the stator winding. The bias resistor is provided, it is solved by.

このように、誘起電圧サンプリング部に陽極電源線と固定子巻線との間に接続され分圧抵抗器にバイアス電圧を印加するバイアス抵抗器が設けられていると、固定子巻線に誘起された誘起電圧にプラスのバイアス電圧を加えることができるので、これにより、誘起電圧サンプリング部から出力される誘起電圧信号を全波とすることが可能となる。   As described above, if the induced voltage sampling unit is provided with the bias resistor connected between the anode power supply line and the stator winding and applying the bias voltage to the voltage dividing resistor, the induced voltage is induced in the stator winding. Since a positive bias voltage can be added to the induced voltage, the induced voltage signal output from the induced voltage sampling unit can be made full wave.

ここで、請求項2に記載のように、バイアス抵抗器が、インバータ回路部のスイッチング素子が接続された陽極電源線と異なる陽極電源線に接続されていると好適である。すなわち、インバータ回路部に電源を供給する電源装置とバイアス抵抗器に電源を供給する電源装置とが別物となるようにすると好適である。このようにすると、スイッチング素子が接続された陽極電源線に電源を供給しても、この状態では、バイアス抵抗器に電源が供給されないので、所謂スタンバイ状態における消費電力を低く抑えることが可能となる。   Here, it is preferable that the bias resistor is connected to an anode power supply line different from the anode power supply line to which the switching element of the inverter circuit unit is connected. That is, it is preferable that the power supply device that supplies power to the inverter circuit unit and the power supply device that supplies power to the bias resistor are different. In this case, even when power is supplied to the anode power supply line to which the switching element is connected, power is not supplied to the bias resistor in this state, so that it is possible to keep power consumption in a so-called standby state low. .

そして、ブラシレスモータを制御する制御回路を備えてなるブラシレスモータ装置において、前記制御回路に、請求項1又は請求項2に記載のブラシレスモータの制御装置を用いると好適である。   In a brushless motor device comprising a control circuit for controlling the brushless motor, it is preferable that the brushless motor control device according to claim 1 or 2 is used for the control circuit.

このように、本発明によれば、誘起電圧サンプリング部から出力される誘起電圧信号を全波とすることができるので、従来に比して、制御回路部に出力される回転パルス位置信号の位相ずれを小さくすることができる。これにより、回転子の回転位置検出精度を向上させることができるので、ブラシレスモータに脱調や回転停止などの不具合が生ずることを防止することが可能となる。   Thus, according to the present invention, since the induced voltage signal output from the induced voltage sampling unit can be a full wave, the phase of the rotation pulse position signal output to the control circuit unit as compared with the prior art. Deviation can be reduced. Thereby, since the rotational position detection accuracy of the rotor can be improved, it is possible to prevent problems such as step-out and rotation stoppage in the brushless motor.

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made in accordance with the spirit of the present invention.

図1乃至図3は本発明の一実施形態を示す図で、図1はブラシレスモータ装置の構成を示す図、図2はブラシレスモータ装置における電流の流れを示す図、図3はブラシレスモータ装置の各信号波形を示す図である。   1 to 3 are diagrams showing an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a brushless motor device, FIG. 2 is a diagram showing a current flow in the brushless motor device, and FIG. 3 is a diagram of the brushless motor device. It is a figure which shows each signal waveform.

はじめに、図1を参照しながら、本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ装置の構成について説明する。
図1に示す本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ装置1は、例えば、不図示の車両に設けられたエンジンのラジエータを冷却する冷却装置に好適に使用されるものであり、ブラシレスモータ10と、制御装置としてのコントローラ20を有して構成されている。
First, the configuration of a brushless motor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A brushless motor device 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is preferably used for a cooling device that cools a radiator of an engine provided in a vehicle (not shown). The controller 20 is configured as a control device.

ブラシレスモータ10は、駆動磁界を発生する固定子11と、固定子11から発生する駆動磁界によって回転する回転子12を有して構成されている。固定子11には、Y字状に結線されたU相,V相,W相の固定子巻線11u,11v,11wが設けられており、回転子12には、永久磁石(図1において符号省略)が設けられている。   The brushless motor 10 includes a stator 11 that generates a driving magnetic field and a rotor 12 that rotates by the driving magnetic field generated from the stator 11. The stator 11 is provided with U-phase, V-phase, and W-phase stator windings 11u, 11v, and 11w connected in a Y-shape, and the rotor 12 has a permanent magnet (reference numeral in FIG. 1). (Omitted) is provided.

コントローラ20は、直流電源装置30から電源供給を受けると共にブラシレスモータ10を駆動させるものであり、例えば、ワンチップ化された電気回路や小型の制御装置等により構成される。本例のコントローラ20は、インバータ回路部20Aと、誘起電圧サンプリング部20Bと、擬似誘起電圧検出部20Cと、パルス位置信号検出部20Dと、位相補正部20Eと、通電ロジック制御部20Fを有して構成されている。   The controller 20 is supplied with power from the DC power supply device 30 and drives the brushless motor 10, and is constituted by, for example, a one-chip electric circuit, a small control device, or the like. The controller 20 of this example includes an inverter circuit unit 20A, an induced voltage sampling unit 20B, a pseudo induced voltage detection unit 20C, a pulse position signal detection unit 20D, a phase correction unit 20E, and an energization logic control unit 20F. Configured.

インバータ回路部20Aは、上アームおよび下アームとがブリッジ接続されたいわゆる全波駆動回路により構成されている。すなわち、インバータ回路部20Aの上アームは、スイッチング素子21a,21b,21cおよびダイオード22a,22b,22cにより構成され、下アームは、スイッチング素子21d,21e,21fおよびダイオード22d,22e,22fにより構成されている。   The inverter circuit unit 20A is configured by a so-called full-wave drive circuit in which an upper arm and a lower arm are bridge-connected. That is, the upper arm of the inverter circuit unit 20A is configured by switching elements 21a, 21b, and 21c and diodes 22a, 22b, and 22c, and the lower arm is configured by switching elements 21d, 21e, and 21f and diodes 22d, 22e, and 22f. ing.

スイッチング素子21a乃至21fは、nチャンネル型のMOSFETにより構成されており、陽極電源線25aと陰極電源線25bとの間で、U相,V相,W相の三相にブリッジ接続されている。スイッチング素子21a,21b,21cのドレインは、陽極電源線25aにそれぞれ接続されており、スイッチング素子21d,21e,21fのソースは、陰極電源線25bにそれぞれ接続されている。   The switching elements 21a to 21f are configured by n-channel MOSFETs, and are bridge-connected between the anode power supply line 25a and the cathode power supply line 25b in three phases of U phase, V phase, and W phase. The drains of the switching elements 21a, 21b, and 21c are connected to the anode power supply line 25a, respectively, and the sources of the switching elements 21d, 21e, and 21f are connected to the cathode power supply line 25b, respectively.

また、スイッチング素子21a乃至21fのゲートは、通電ロジック制御部20Fの出力端子にそれぞれ接続されており、スイッチング素子21a,21b,21cとスイッチング素子21d,21e,21fの各ブリッジ接続における中間接続部U,V,Wは固定子巻線11u,11v,11wにそれぞれ配線接続されている。   Further, the gates of the switching elements 21a to 21f are respectively connected to the output terminals of the energization logic control unit 20F, and the intermediate connection unit U in each bridge connection of the switching elements 21a, 21b, 21c and the switching elements 21d, 21e, 21f. , V and W are connected to the stator windings 11u, 11v and 11w, respectively.

そして、スイッチング素子21a,21b,21cは、ゲートに与えられる転流信号に基づいて陽極電源線25aから固定子巻線11u、11v、11wへの電流の流れをスイッチングする。また、スイッチング素子21d,21e,21fは、ゲートに与えられる転流信号に基づいて固定子巻線11u、11v、11wから陰極電源線25bへの電流の流れをスイッチングする。   The switching elements 21a, 21b, and 21c switch the current flow from the anode power supply line 25a to the stator windings 11u, 11v, and 11w based on the commutation signal given to the gate. The switching elements 21d, 21e, and 21f switch the flow of current from the stator windings 11u, 11v, and 11w to the cathode power supply line 25b based on the commutation signal given to the gate.

ダイオード22a乃至22fは、スイッチング素子21a乃至21fのスイッチングによって発生するサージ電圧を解放するためのものである。本例のダイオード22a乃至22fは、スイッチング素子21a乃至21fにそれぞれ並列接続されると共に、陽極電源線25aから陰極電源線25bへの電流の流れに対して逆方向になるように配線接続されている。なお、ダイオード22a乃至22fは、MOSFETからなるスイッチング素子21a乃至21fにそれぞれ内蔵されている。   The diodes 22a to 22f are for releasing a surge voltage generated by switching of the switching elements 21a to 21f. The diodes 22a to 22f of the present example are connected in parallel to the switching elements 21a to 21f, respectively, and are wired so as to be in the opposite direction to the current flow from the anode power supply line 25a to the cathode power supply line 25b. . The diodes 22a to 22f are built in the switching elements 21a to 21f made of MOSFET, respectively.

誘起電圧サンプリング部20Bは、回転子12の回転に応じて固定子巻線11u,11v,11wに誘起された誘起電圧を検出するためのものであり、バイアス抵抗器23u,23v,23wと、分圧抵抗器24u1,24u2,24v1,24v2,24w1,24w2を有して構成されている。   The induced voltage sampling unit 20B is for detecting the induced voltage induced in the stator windings 11u, 11v, 11w according to the rotation of the rotor 12, and includes the bias resistors 23u, 23v, 23w, The piezoelectric resistors 24u1, 24u2, 24v1, 24v2, 24w1, 24w2 are provided.

バイアス抵抗器23u,23v,23wは、固定子巻線11u,11v,11wの各U,V,W端子にバイアス電圧を与えるものである。バイアス抵抗器23uは、スイッチング素子21aと並列になるように固定子巻線11uと陽極電源線25aとの間に接続されている。同様に、バイアス抵抗器23vは、スイッチング素子21bと並列になるように固定子巻線11vと陽極電源線25aとの間に接続されており、バイアス抵抗器23wは、スイッチング素子21cと並列になるように固定子巻線11wと陽極電源線25aとの間に接続されている。バイアス抵抗器23u,23v,23wは、いずれも等しい抵抗値(例えば、1kΩ〜100kΩ)となっている。   The bias resistors 23u, 23v, and 23w apply bias voltages to the U, V, and W terminals of the stator windings 11u, 11v, and 11w. The bias resistor 23u is connected between the stator winding 11u and the anode power supply line 25a so as to be in parallel with the switching element 21a. Similarly, the bias resistor 23v is connected between the stator winding 11v and the anode power supply line 25a so as to be parallel to the switching element 21b, and the bias resistor 23w is parallel to the switching element 21c. Thus, the stator winding 11w and the anode power supply line 25a are connected. The bias resistors 23u, 23v, and 23w all have the same resistance value (for example, 1 kΩ to 100 kΩ).

分圧抵抗器24u1,24u2は、固定子巻線11uの端子電圧を分圧するためのものである。同様に、分圧抵抗器24v1,24v2は、固定子巻線11vの端子電圧を分圧するためのものであり、分圧抵抗器24w1,24w2は、固定子巻線11wの端子電圧を分圧するためのものである。分圧抵抗器24u1,24u2,24v1,24v2,24w1,24w2は、いずれも等しい抵抗値となっている。   The voltage dividing resistors 24u1 and 24u2 are for dividing the terminal voltage of the stator winding 11u. Similarly, the voltage dividing resistors 24v1 and 24v2 are for dividing the terminal voltage of the stator winding 11v, and the voltage dividing resistors 24w1 and 24w2 are for dividing the terminal voltage of the stator winding 11w. belongs to. The voltage dividing resistors 24u1, 24u2, 24v1, 24v2, 24w1, and 24w2 all have equal resistance values.

分圧抵抗器24u1,24u2は、固定子巻線11uと陰極電源線25bとの間に直列に接続されている。同様に、分圧抵抗器24v1,24v2は、固定子巻線11vと陰極電源線25bとの間に直列に接続されており、分圧抵抗器24w1,24w2は、固定子巻線11wと陰極電源線25bとの間に直列に接続されている。   The voltage dividing resistors 24u1 and 24u2 are connected in series between the stator winding 11u and the cathode power supply line 25b. Similarly, the voltage dividing resistors 24v1 and 24v2 are connected in series between the stator winding 11v and the cathode power supply line 25b, and the voltage dividing resistors 24w1 and 24w2 are connected to the stator winding 11w and the cathode power supply. The line 25b is connected in series.

また、分圧抵抗器24u1と分圧抵抗器24u2の中間接続部は、擬似誘起電圧検出部20Cの入力端子に接続されている。同様に、分圧抵抗器24v1と分圧抵抗器24v2の中間接続部と、分圧抵抗器24w1と分圧抵抗器24w2の中間接続部も、擬似誘起電圧検出部20Cの入力端子に接続されている。この構成により、誘起電圧サンプリング部20Bは、U相、V相、W相の各誘起電圧信号を擬似誘起電圧検出部20Cに出力することができるようになっている。   Further, an intermediate connection portion between the voltage dividing resistor 24u1 and the voltage dividing resistor 24u2 is connected to an input terminal of the pseudo-induced voltage detection unit 20C. Similarly, an intermediate connection portion between the voltage dividing resistor 24v1 and the voltage dividing resistor 24v2 and an intermediate connection portion between the voltage dividing resistor 24w1 and the voltage dividing resistor 24w2 are also connected to the input terminal of the pseudo-induced voltage detection unit 20C. Yes. With this configuration, the induced voltage sampling unit 20B can output the U-phase, V-phase, and W-phase induced voltage signals to the pseudo-induced voltage detection unit 20C.

なお、スイッチング素子21a乃至21fが全てオフとなっていて回転子12が停止している状態では、U相の分圧抵抗器24u1,24u2からなる抵抗分圧回路にバイアス抵抗器23uによるバイアス電圧が印加されるので、U相の端子電圧Vuは、Vu=(R1+R4)×Vb/(R10+R1+R4)となる。なお、R1は分圧抵抗器24u1の抵抗値、R4は分圧抵抗器24u2の抵抗値、Vbは直流電源装置30の出力電圧値、R10はバイアス抵抗器23uの抵抗値である。V相の端子電圧Vv、W相の端子電圧Vwについても同様である。また、U相の端子電圧Vu、V相の端子電圧Vv、W相の端子電圧はVw、いずれも等しくなっている。さらに、固定子巻線11u,11v,11wのY結線中心点の電位Vcについても、Vc=Vu=Vv=Vwが成立する。   In the state where the switching elements 21a to 21f are all off and the rotor 12 is stopped, the bias voltage by the bias resistor 23u is applied to the resistance voltage dividing circuit including the U-phase voltage dividing resistors 24u1 and 24u2. Since the voltage is applied, the U-phase terminal voltage Vu becomes Vu = (R1 + R4) × Vb / (R10 + R1 + R4). R1 is a resistance value of the voltage dividing resistor 24u1, R4 is a resistance value of the voltage dividing resistor 24u2, Vb is an output voltage value of the DC power supply device 30, and R10 is a resistance value of the bias resistor 23u. The same applies to the V-phase terminal voltage Vv and the W-phase terminal voltage Vw. The U-phase terminal voltage Vu, the V-phase terminal voltage Vv, and the W-phase terminal voltage Vw are all equal. Furthermore, Vc = Vu = Vv = Vw is also established for the potential Vc at the Y connection center point of the stator windings 11u, 11v, 11w.

擬似誘起電圧検出部20Cは、抵抗器26とコンデンサ27からなるローパスフィルタ(積分回路)により構成されている。本例の擬似誘起電圧検出部20Cは、誘起電圧サンプリング部20Bから出力された各相の誘起電圧信号をそれぞれ積分して、U相、V相、W相の各相の擬似誘起電圧信号を生成し、これをパルス位置信号検出部20Dに出力するように構成されている。   The pseudo-induced voltage detection unit 20 </ b> C is configured by a low-pass filter (integration circuit) including a resistor 26 and a capacitor 27. The pseudo induced voltage detection unit 20C of this example integrates the induced voltage signals of the respective phases output from the induced voltage sampling unit 20B, and generates pseudo induced voltage signals of the U phase, the V phase, and the W phase. This is configured to be output to the pulse position signal detector 20D.

パルス位置信号検出部20Dは、U相、V相、W相の各相に対応するコンパレータ28を有して構成されている。各相のコンパレータ28には、擬似誘起電圧検出部20Cから出力された各相の擬似誘起電圧信号と、基準電位生成抵抗器29u,29v,29wによって生成された基準電圧信号が入力されるようになっている。また、本例の各相のコンパレータ28は、擬似誘起電圧検出部20Cから出力された擬似誘起電圧信号と、基準電位生成抵抗器29u,29v,29wによって生成された基準電圧信号の大小を比較してゼロクロス信号を生成し、これを回転パルス位置信号として位相補正部20Eに出力するように構成されている。   The pulse position signal detection unit 20D includes a comparator 28 corresponding to each of the U phase, the V phase, and the W phase. Each phase comparator 28 receives the pseudo induced voltage signal of each phase output from the pseudo induced voltage detector 20C and the reference voltage signal generated by the reference potential generating resistors 29u, 29v, 29w. It has become. Further, the comparator 28 for each phase in this example compares the pseudo induced voltage signal output from the pseudo induced voltage detector 20C with the reference voltage signal generated by the reference potential generating resistors 29u, 29v, 29w. The zero cross signal is generated and output to the phase correction unit 20E as a rotation pulse position signal.

位相補正部20Eは、パルス位置信号検出部20Dから出力された回転パルス位置信号の位相を転流タイミングまで遅延させるものである。   The phase correction unit 20E delays the phase of the rotation pulse position signal output from the pulse position signal detection unit 20D until the commutation timing.

通電ロジック制御部20Fは、不図示の外部コントローラから出力された制御信号に基づいて所定の演算を行うと共に、位相補正部20Eから出力された回転パルス位置信号に基づいて六相の転流信号生成し、これをスイッチング素子21a乃至21fのゲートに出力するように構成されている。   The energization logic control unit 20F performs a predetermined calculation based on a control signal output from an external controller (not shown) and generates a six-phase commutation signal based on the rotation pulse position signal output from the phase correction unit 20E. This is output to the gates of the switching elements 21a to 21f.

次に、図1乃至図3を参照しながら、上記構成からなるブラシレスモータ装置1の動作について説明する。
不図示の上位コントローラから出力された制御信号が通電ロジック制御部20Fに入力されると、通電ロジック制御部20Fは、不図示の同期信号出力回路から出力された同期信号に基づいて転流信号を生成し、これをインバータ回路部20Aに出力する。
Next, the operation of the brushless motor device 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
When a control signal output from a host controller (not shown) is input to the energization logic control unit 20F, the energization logic control unit 20F outputs a commutation signal based on a synchronization signal output from a synchronization signal output circuit (not shown). This is generated and output to the inverter circuit unit 20A.

インバータ回路部20Aに転流信号が入力されると、スイッチング素子21a乃至21fが順次スイッチングされる。そして、スイッチング素子21a乃至21fが順次スイッチングされると、固定子巻線11u、11v、11wに所定の順序で電流が流れ、固定子巻線11u、11v、11wのうち、電流が流れた固定子巻線から駆動磁界が発せられ、ブラシレスモータ10の強制駆動が開始される。   When a commutation signal is input to the inverter circuit unit 20A, the switching elements 21a to 21f are sequentially switched. When the switching elements 21a to 21f are sequentially switched, a current flows through the stator windings 11u, 11v, and 11w in a predetermined order, and the stator in which a current flows among the stator windings 11u, 11v, and 11w. A driving magnetic field is generated from the winding, and forced driving of the brushless motor 10 is started.

続いて、同期信号の切り替え周期を短くして回転子12の速度を上昇させる。そして、同期信号の切り替え周期が所定値となった状態で強制駆動からセンサレス駆動に切り替える。すなわち、通電ロジック制御部20Fにおいてパルス位置信号検出部20Dから出力された回転パルス位置信号に基づいて転流信号を生成し、これによって回転子12をセンサレス方式によって回転させる。   Subsequently, the speed of the rotor 12 is increased by shortening the synchronization signal switching cycle. Then, the forced drive is switched to the sensorless drive in a state where the switching period of the synchronization signal becomes a predetermined value. That is, the energization logic control unit 20F generates a commutation signal based on the rotation pulse position signal output from the pulse position signal detection unit 20D, thereby rotating the rotor 12 by a sensorless method.

ここで、本例のブラシレスモータ装置1において、回転子12の回転中に何らかの異常が生じた場合には、インバータ回路部20Aのスイッチング素子21a乃至21fを全てオフ状態とする。これにより、固定子巻線11u、11v、11wの駆動磁界が消滅し、回転子12がフリーな状態となる。これにより、回転子12は惰性で回転をし続ける。ここで、回転子12の回転中に何らかの異常が生じたことによってインバータ回路部20Aのスイッチング素子21a乃至21fが全てオフとなった状態でも、回転子12が惰性で回転をしているときには、回転子12の回転に伴って固定子巻線11u、11v、11wに誘起電圧が誘起される(例えば、図7参照)。   Here, in the brushless motor device 1 of this example, when any abnormality occurs during the rotation of the rotor 12, all the switching elements 21a to 21f of the inverter circuit unit 20A are turned off. As a result, the driving magnetic fields of the stator windings 11u, 11v, and 11w disappear, and the rotor 12 becomes free. As a result, the rotor 12 continues to rotate with inertia. Here, even when all of the switching elements 21a to 21f of the inverter circuit unit 20A are turned off due to some abnormality during the rotation of the rotor 12, when the rotor 12 rotates by inertia, the rotation As the child 12 rotates, an induced voltage is induced in the stator windings 11u, 11v, and 11w (see, for example, FIG. 7).

ここで、図7の時刻tにおける各相の固定子巻線11u、11v、11wに流れる電流について図2を参照しながら説明する。図2に示すように、U相の固定子巻線11uに流れる電流をIu、V相の固定子巻線11vに流れる電流をIv、W相の固定子巻線11wに流れる電流をIwとすると、これらの関係はIu+Iv+Iw=0となる。   Here, the current flowing through the stator windings 11u, 11v, 11w of each phase at time t in FIG. 7 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, if the current flowing through the U-phase stator winding 11u is Iu, the current flowing through the V-phase stator winding 11v is Iv, and the current flowing through the W-phase stator winding 11w is Iw. These relationships are Iu + Iv + Iw = 0.

また、バイアス抵抗器23u,23v,23wに流れる電流をI10,I11,I12とし、分圧抵抗器24u1,24u2に流れる電流をI1、分圧抵抗器24v1,24v2に流れる電流をI2、分圧抵抗器24w1,24w2に流れる電流をI3とすると、I1=I10+Iu、I2=I11−Iv、I3=I12+Iwとなる。   Further, currents flowing through the bias resistors 23u, 23v, and 23w are I10, I11, and I12, currents flowing through the voltage dividing resistors 24u1 and 24u2 are I1, currents flowing through the voltage dividing resistors 24v1 and 24v2 are I2, and voltage dividing resistors Assuming that the current flowing through the capacitors 24w1 and 24w2 is I3, I1 = I10 + Iu, I2 = I11−Iv, and I3 = I12 + Iw.

さらに、分圧抵抗器24u1,24u2の中間接続部から出力される誘起電圧信号の出力電圧をVu1、分圧抵抗器24v1,24v2の中間接続部から出力される誘起電圧信号の出力電圧をVv1、分圧抵抗器24w1,24w2の中間接続部から出力される誘起電圧信号の出力電圧をVw1とすると、各相の誘起電圧信号の出力電圧は、Vu1=I1×R4、Vv1=I2×R5、Vw1=I3×R6となる。なお、R4,R5,R6は、分圧抵抗器24u2,24v2,24w2の抵抗値である。   Further, the output voltage of the induced voltage signal output from the intermediate connection portion of the voltage dividing resistors 24u1 and 24u2 is Vu1, the output voltage of the induced voltage signal output from the intermediate connection portion of the voltage divider resistors 24v1 and 24v2 is Vv1, When the output voltage of the induced voltage signal output from the intermediate connection portion of the voltage dividing resistors 24w1 and 24w2 is Vw1, the output voltage of the induced voltage signal of each phase is Vu1 = I1 × R4, Vv1 = I2 × R5, Vw1. = I3 × R6. R4, R5, and R6 are resistance values of the voltage dividing resistors 24u2, 24v2, and 24w2.

そして、図7の時刻tの各相における抵抗分圧回路の流れについては、図2に示すように、I1=I10+Iu>0、I2=I11−Iv>0、I3=I12+Iw>0となる。このように、いずれの抵抗分圧回路においても、電流の流れはプラス方向となる。   As shown in FIG. 2, the flow of the resistance voltage dividing circuit in each phase at time t in FIG. 7 is I1 = I10 + Iu> 0, I2 = I11−Iv> 0, and I3 = I12 + Iw> 0. Thus, in any resistance voltage dividing circuit, the current flow is in the positive direction.

特に、V相については、従来技術に係る誘起電圧サンプリング部(220B)と異なり、ダイオード22eはオフのままで、I2>0、Vv1>0となる。従って、誘起電圧サンプリング部20BのV相から出力される誘起電圧信号Sv1は、図3(a)に示すように、全波となる。   In particular, for the V phase, unlike the induced voltage sampling unit (220B) according to the prior art, the diode 22e remains off and I2> 0 and Vv1> 0. Therefore, the induced voltage signal Sv1 output from the V phase of the induced voltage sampling unit 20B is a full wave as shown in FIG.

そして、この全波の誘起電圧信号Sv1をローパスフィルタからなる擬似誘起電圧検出部20Cによって積分すると、図3(b)に示すように擬似誘起電圧信号Sv2が得られる。さらに、擬似誘起電圧検出部20CのV相出力端子から出力された擬似誘起電圧信号Sv2の出力電圧をパルス位置信号検出部20Dにおいて基準電圧Scと比較すると、図3(c)に示すように、矩形状の回転パルス位置信号Sv3が得られる。なお、基準電圧Scは、基準電圧生成抵抗器29u,29v,29wによって形成されたものである。   Then, when this full-wave induced voltage signal Sv1 is integrated by the pseudo-induced voltage detection unit 20C formed of a low-pass filter, a pseudo-induced voltage signal Sv2 is obtained as shown in FIG. Further, when the output voltage of the pseudo induced voltage signal Sv2 output from the V-phase output terminal of the pseudo induced voltage detector 20C is compared with the reference voltage Sc in the pulse position signal detector 20D, as shown in FIG. A rectangular rotation pulse position signal Sv3 is obtained. The reference voltage Sc is formed by the reference voltage generating resistors 29u, 29v, 29w.

ここで、図3において、破線で示してあるのは、本発明との比較のために示した従来技術に係る誘起電圧信号Sv1’、擬似誘起電圧信号Sv2’、回転パルス位置信号Sv3’である。   Here, in FIG. 3, what are indicated by broken lines are the induced voltage signal Sv1 ′, the pseudo induced voltage signal Sv2 ′, and the rotation pulse position signal Sv3 ′ according to the prior art shown for comparison with the present invention. .

本例では、誘起電圧サンプリング部20Bから出力される誘起電圧信号Sv1が全波となっているので、従来のように半波である誘起電圧信号Sv1’から擬似誘起電圧信号Sv2’を生成する場合に比較して、図3(b)に示すように、擬似誘起電圧信号Sv2の振幅を大きくすることができる。   In this example, since the induced voltage signal Sv1 output from the induced voltage sampling unit 20B is a full wave, the pseudo induced voltage signal Sv2 ′ is generated from the induced voltage signal Sv1 ′ that is a half wave as in the prior art. In comparison with FIG. 3, the amplitude of the pseudo-induced voltage signal Sv2 can be increased as shown in FIG.

また、本例では、擬似誘起電圧検出部20Cから出力される擬似誘起電圧信号Sv2の振幅が従来よりも大きいので、図3(c)に示すように、従来の回転パルス位置信号Sv3’と比較して、回転パルス位置信号Sv3の位相ずれを小さくすることができる。すなわち、理想では、誘起電圧信号Sv1(Sv1’)の位相が0°(時刻t0)から90°(時刻t1)で回転パルス位置信号Sv3(Sv3’)が立ち上がるところを、従来技術では、回転パルス位置信号Sv3’の位相が−βだけずれている。   Further, in this example, the amplitude of the pseudo-induced voltage signal Sv2 output from the pseudo-induced voltage detection unit 20C is larger than that of the conventional one, so that it is compared with the conventional rotation pulse position signal Sv3 ′ as shown in FIG. Thus, the phase shift of the rotation pulse position signal Sv3 can be reduced. That is, ideally, the rotation pulse position signal Sv3 (Sv3 ′) rises when the phase of the induced voltage signal Sv1 (Sv1 ′) is 0 ° (time t0) to 90 ° (time t1). The phase of the position signal Sv3 ′ is shifted by −β.

一方、本例では、回転パルス位置信号Sv3の位相のずれが従来よりも小さい−αに留まっている。このように、本例では、従来の回転パルス位置信号Sv3’と比較して、回転パルス位置信号Sv3の位相ずれを小さくすることができる。   On the other hand, in this example, the phase shift of the rotation pulse position signal Sv3 remains at −α, which is smaller than the conventional one. Thus, in this example, the phase shift of the rotation pulse position signal Sv3 can be reduced as compared with the conventional rotation pulse position signal Sv3 '.

そして、パルス位置信号検出部20Dから出力された回転パルス位置信号Sv3は、位相補正部20Eにおいて所定の位相だけ遅延される。ここで位相を遅延させるのは、回転パルス位置信号Sv3の立ち上がる時刻を理想の立ち上がり時刻(時刻t1)にまで持って行くためである。   The rotation pulse position signal Sv3 output from the pulse position signal detection unit 20D is delayed by a predetermined phase in the phase correction unit 20E. The reason for delaying the phase is to bring the rise time of the rotation pulse position signal Sv3 to the ideal rise time (time t1).

そして、位相補正部20Eから出力された回転パルス位置信号Sv3に基づいて六相の転流信号を生成し、これをスイッチング素子21a乃至21fのゲートに出力する。これにより、固定子巻線11u、11v、11wに所定の順序で電流が流れ、固定子巻線11u、11v、11wのうち、電流が流れた固定子巻線から駆動磁界が発せられ、ブラシレスモータ10が再起動される。   Then, a six-phase commutation signal is generated based on the rotation pulse position signal Sv3 output from the phase correction unit 20E, and is output to the gates of the switching elements 21a to 21f. As a result, current flows through the stator windings 11u, 11v, and 11w in a predetermined order, and a driving magnetic field is generated from the stator winding through which the current flows among the stator windings 11u, 11v, and 11w. 10 is restarted.

このとき、本実施形態では、回転パルス位置信号Sv3の位相ずれが小さいので、回転子12の回転位置検出精度を向上させることができる。従って、ブラシレスモータ10に脱調や回転停止などの不具合が生ずること無く、ブラシレスモータ10を円滑に再起動することができる。   At this time, in this embodiment, since the phase shift of the rotation pulse position signal Sv3 is small, the rotation position detection accuracy of the rotor 12 can be improved. Therefore, the brushless motor 10 can be smoothly restarted without causing problems such as step-out and rotation stoppage.

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(イ)本実施形態によれば、誘起電圧サンプリング部20Bから出力される誘起電圧信号Sv1が全波となっているので、従来のように半波である誘起電圧信号Sv1’から擬似誘起電圧信号Sv2’を生成する場合に比較して、図3(b)に示すように、擬似誘起電圧信号Sv2の振幅を大きくすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(A) According to the present embodiment, since the induced voltage signal Sv1 output from the induced voltage sampling unit 20B is a full wave, a pseudo induced voltage signal is generated from the induced voltage signal Sv1 ′ that is a half wave as in the prior art. Compared to the case of generating Sv2 ′, the amplitude of the pseudo-induced voltage signal Sv2 can be increased as shown in FIG.

(ロ)本実施形態によれば、擬似誘起電圧検出部20Cから出力される擬似誘起電圧信号Sv2の振幅が従来よりも大きいので、図3(c)に示すように、従来の回転パルス位置信号Sv3’と比較して、回転パルス位置信号Sv3の位相ずれを小さくすることができる。   (B) According to the present embodiment, since the amplitude of the pseudo induced voltage signal Sv2 output from the pseudo induced voltage detection unit 20C is larger than that of the conventional case, as shown in FIG. Compared with Sv3 ′, the phase shift of the rotation pulse position signal Sv3 can be reduced.

(ハ)本実施形態によれば、回転パルス位置信号Sv3の位相ずれを小さくすることができるので、回転子12の回転位置検出精度を向上させることができる。従って、ブラシレスモータ10に脱調や回転停止などの不具合が生ずることを防止することが可能である。   (C) According to the present embodiment, the phase shift of the rotation pulse position signal Sv3 can be reduced, so that the rotation position detection accuracy of the rotor 12 can be improved. Therefore, it is possible to prevent problems such as step-out and rotation stoppage in the brushless motor 10.

なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。
すなわち、上記実施形態では、バイアス抵抗器23u,23v,23wがインバータ回路部20Aと共通の陽極電源線25aに接続されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。その他にも、例えば、図4に示す改変例に係るブラシレスモータ装置101のように、バイアス抵抗器23u,23v,23wが、インバータ回路部20Aのスイッチング素子21a乃至21fが接続された陽極電源線25aと異なる陽極電源線125aに接続されていても良い。つまり、インバータ回路部20Aに電源を供給する直流電源装置30とバイアス抵抗器23u,23v,23wに電源を供給する直流電源装置130とが別物となるように構成しても良い。
The embodiment of the present invention can be modified as follows.
That is, in the above embodiment, the bias resistors 23u, 23v, and 23w are connected to the anode power supply line 25a that is common to the inverter circuit unit 20A, but the present invention is not limited to this. In addition, for example, as in the brushless motor device 101 according to the modification shown in FIG. 4, the bias resistors 23u, 23v, and 23w are connected to the anode power supply line 25a to which the switching elements 21a to 21f of the inverter circuit unit 20A are connected. It may be connected to a different anode power line 125a. That is, the DC power supply 30 that supplies power to the inverter circuit unit 20A and the DC power supply 130 that supplies power to the bias resistors 23u, 23v, and 23w may be configured separately.

このように、インバータ回路部20Aに電源を供給する直流電源装置30とバイアス抵抗器23u,23v,23wに電源を供給する直流電源装置130を別物とすると、スイッチング素子21a乃至21fが接続された陽極電源線25aに電源を供給しても、この状態では、バイアス抵抗器23u,23v,23wに電源が供給されないので、所謂スタンバイ状態における消費電力を低く抑えることが可能である。なお、図4において、上記実施形態に係る部材については同一符号を用いて示してある。   Thus, when the DC power supply 30 that supplies power to the inverter circuit unit 20A and the DC power supply 130 that supplies power to the bias resistors 23u, 23v, and 23w are different, the anode to which the switching elements 21a to 21f are connected. Even if power is supplied to the power supply line 25a, power is not supplied to the bias resistors 23u, 23v, and 23w in this state, so that power consumption in a so-called standby state can be kept low. In FIG. 4, the members according to the above embodiment are shown using the same reference numerals.

本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the brushless motor apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ装置における電流の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the electric current in the brushless motor apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ装置の各信号波形を示す図である。It is a figure which shows each signal waveform of the brushless motor apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本実施形態の改変例に係るブラシレスモータ装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the brushless motor apparatus which concerns on the modification of this embodiment. 従来技術に係るブラシレスモータ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the brushless motor apparatus which concerns on a prior art. 従来技術に係るブラシレスモータ装置における電流の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the electric current in the brushless motor apparatus which concerns on a prior art. 従来技術に係るブラシレスモータ装置における誘起電圧の電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform of the induced voltage in the brushless motor apparatus which concerns on a prior art. 従来技術に係るブラシレスモータ装置の各信号波形を示す図である。It is a figure which shows each signal waveform of the brushless motor apparatus which concerns on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1,101,201 ブラシレスモータ装置、10,210 ブラシレスモータ、11 固定子、11u,11v,11w,211u,211v,211w 固定子巻線、12,212 回転子、20 コントローラ、20A,220A インバータ回路部、20B,220B 誘起電圧サンプリング部、20C,220C 擬似誘起電圧検出部、20D,220D パルス位置信号検出部、20E,220E 位相補正部、20F,220F 通電ロジック制御部、21a,21b,21c,21d,21e,21f,221a,221b,221c,221d,221e,221f スイッチング素子、22a,22b,22c,22d,22e,22f,222e ダイオード、23u,23v,23w バイアス抵抗器、24u1,24u2,24v1,24v2,24w1,24w2,224u1,224u2,224v1,224v2,224w1,224w2 分圧抵抗器、25a,125a 陽極電源線、25b 陰極電源線、26 抵抗器、27 コンデンサ、28 コンパレータ、29u,29v,29w,229u,229v,229w 基準電圧生成抵抗器、30,130 直流電源装置 1,101,201 Brushless motor device, 10,210 Brushless motor, 11 Stator, 11u, 11v, 11w, 211u, 211v, 211w Stator winding, 12,212 Rotor, 20 Controller, 20A, 220A Inverter circuit section , 20B, 220B induced voltage sampling unit, 20C, 220C pseudo induced voltage detection unit, 20D, 220D pulse position signal detection unit, 20E, 220E phase correction unit, 20F, 220F energization logic control unit, 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 221a, 221b, 221c, 221d, 221e, 221f Switching element, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 222e Diode, 23u, 23v, 23w Bias resistor, 24u1, 24u2, 4v1, 24v2, 24w1, 24w2, 224u1, 224u2, 224v1, 224v2, 224w1, 224w2 Voltage divider resistor, 25a, 125a Anode power line, 25b Cathode power line, 26 Resistor, 27 Capacitor, 28 Comparator, 29u, 29v, 29w, 229u, 229v, 229w Reference voltage generating resistor, 30, 130 DC power supply

Claims (3)

陽極電源線と陰極電源線との間に複数のスイッチング素子がブリッジ接続されると共に前記複数のスイッチング素子間のブリッジ接続部がブラシレスモータの固定子巻線に接続されてなるインバータ回路部と、
前記固定子巻線と前記陰極電源線との間に接続され前記固定子巻線に誘起された誘起電圧に基づいて誘起電圧信号を出力する分圧抵抗器を有して構成された誘起電圧サンプリング部と、
該誘起電圧サンプリング部から出力された誘起電圧信号に基づいて前記複数のスイッチング素子に転流信号を出力する制御回路部と、を備えてなるブラシレスモータの制御装置において、
前記誘起電圧サンプリング部には、前記陽極電源線と前記固定子巻線との間に接続され前記分圧抵抗器にバイアス電圧を印加するバイアス抵抗器が設けられたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
An inverter circuit unit in which a plurality of switching elements are bridge-connected between an anode power source line and a cathode power source line, and a bridge connection part between the plurality of switching elements is connected to a stator winding of a brushless motor;
Induced voltage sampling comprising a voltage dividing resistor connected between the stator winding and the cathode power supply line and outputting an induced voltage signal based on the induced voltage induced in the stator winding. And
A control circuit unit that outputs a commutation signal to the plurality of switching elements based on the induced voltage signal output from the induced voltage sampling unit;
The induction voltage sampling unit includes a bias resistor connected between the anode power supply line and the stator winding for applying a bias voltage to the voltage dividing resistor. Control device.
陽極電源線と陰極電源線との間に複数のスイッチング素子がブリッジ接続されると共に前記複数のスイッチング素子間のブリッジ接続部がブラシレスモータの固定子巻線に接続されてなるインバータ回路部と、
前記固定子巻線と前記陰極電源線との間に接続され前記固定子巻線に誘起された誘起電圧に基づいて誘起電圧信号を出力する分圧抵抗器を有して構成された誘起電圧サンプリング部と、
該誘起電圧サンプリング部から出力された誘起電圧信号に基づいて前記複数のスイッチング素子に転流信号を出力する制御回路部と、を備えてなるブラシレスモータの制御装置において、
前記誘起電圧サンプリング部には、前記陽極電源線に接続された電源と異なる電源に接続される陽極電源線と前記固定子巻線との間に接続され前記分圧抵抗器にバイアス電圧を印加するバイアス抵抗器が設けられたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
An inverter circuit unit in which a plurality of switching elements are bridge-connected between an anode power source line and a cathode power source line, and a bridge connection part between the plurality of switching elements is connected to a stator winding of a brushless motor;
Induced voltage sampling comprising a voltage dividing resistor connected between the stator winding and the cathode power supply line and outputting an induced voltage signal based on the induced voltage induced in the stator winding. And
A control circuit unit that outputs a commutation signal to the plurality of switching elements based on the induced voltage signal output from the induced voltage sampling unit;
The induced voltage sampling unit applies a bias voltage to the voltage dividing resistor connected between an anode power supply line connected to a power supply different from a power supply connected to the anode power supply line and the stator winding. A control device for a brushless motor, characterized in that a bias resistor is provided.
ブラシレスモータを制御する制御回路を備えてなるブラシレスモータ装置において、
前記制御回路に、請求項1又は請求項2に記載のブラシレスモータの制御装置を用いたことを特徴とするブラシレスモータ装置。
In a brushless motor device comprising a control circuit for controlling a brushless motor,
A brushless motor device using the brushless motor control device according to claim 1 or 2 in the control circuit.
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