JP2006115618A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １つのＣＰＵで複雑かつ高速な演算処理を必要とすることなく複数台のモータを制御すると共に、配線の簡略化を可能とし、これによって製造コストを下げること。
【解決手段】 各モータ４ａ〜４ｎが駆動時に位置（又は速度）検出器５ａ〜５ｎによって位置（又は速度）で検出し、この検出信号１２ａ〜１２ｎをもとに、ＣＰＵ１で、インバータ３ａ〜３ｎが出力すべき電圧の振幅と位相を求められ、この結果に応じた電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び電圧位相指示信号１３ａ〜１３ｎを各ＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎへ出力する。ＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎでは、それらの電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び電圧位相指示信号１３ａ〜１３ｎをもとに、ＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを生成し、これらをインバータ３ａ〜３ｎへ入力して各インバータ３ａ〜３ｎで各モータ４ａ〜４ｎの駆動回転数を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、大規模な機械装置等に組み込まれる複数台のモータを制御するモータ制御装置に関する。

従来の複数台のモータを制御するモータ制御装置の一構成例を図７に示す。この図７に示すモータ制御装置は、複数台の三相交流のモータ４ａ，４ｂ，４ｃ，…，４ｎの個々に、インバータ３ａ，３ｂ，３ｃ，…，３ｎ並びに位置（又は速度）検出器５ａ，５ｂ，５ｃ，…，５ｎを介してＣＰＵ(Central Processing Unit)１ａ，１ｂ，１ｃ，…，１ｎを接続し、これらＣＰＵ１ａ〜１ｎに更に上位ＣＰＵ９を接続して構成されている。

上位ＣＰＵ９は、各モータ４ａ〜４ｎの速度等を指令するための上位指令信号８を各ＣＰＵ１ａ〜１ｎへ送出し、各ＣＰＵ１ａ〜１ｎは、その上位指令信号８による指令と、位置（又は速度）検出器５ａ〜５ｎからの位置（又は速度）検出信号１３ａ〜１３ｎに基づいて、インバータ３ａ〜３ｎを駆動するためのＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを出力する。これらのＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを受け取ったインバータ３ａ〜３ｎが当該インバータ３ａ〜３ｎのスイッチング素子をオン／オフして、モータ駆動電圧を出力し、モータ４ａ〜４ｎを駆動する。

この種の従来のモータ制御装置として、例えば特許文献１〜３に記載のものがある。
特許文献１では、上位ＣＰＵが各ＣＰＵにシリアル通信バス等を用いて指令を送信するようになっており、特許文献２では各ＣＰＵがシリアル通信バス等を用いて相互に通信を行なうようになっている。また、特許文献３では、１つのＣＰＵが各インバータに供給するＰＷＭ信号を演算して送信し、各モータを駆動するようになっている。
特開平７−２２２４５６号公報 特開平３−９３４９４号公報 特開平４−７１９４３号公報

しかし、従来のモータ制御装置においては、次のような問題がある。
複数台のモータと同数のＣＰＵを用いる構成のものは、ＣＰＵが一般に高価であるため製造コストが高くなる。
また、ＣＰＵを１つのみ用いるものでも、１つのＣＰＵで複数のインバータ個々の制御信号（ＰＷＭ信号）を個別に演算して生成するものでは、複雑な演算をインバータの台数分、高速に実行する必要があるため、高価なＣＰＵを用いなければならず、結果的に製造コストが高くなる。

更に、一般に複数台のモータを制御するモータ制御装置では、配線が複雑化し、その分、製造コストも高くなる傾向があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、１つのＣＰＵで複雑かつ高速な演算処理を必要とすることなく複数台のモータを制御すると共に、配線の簡略化を可能とし、これによって製造コストを下げることができるモータ制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１によるモータ制御装置は、複数台のモータの個々に割り当てられたインバータで該当モータを駆動するモータ制御装置において、前記検出信号をもとに前記複数台のモータに印加する電圧の振幅及び位相を指示する指示信号を演算によって求める演算処理手段と、前記演算処理手段により求められた指示信号をもとに、前記インバータを制御する制御信号を発生する発生手段とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、各インバータが各モータの駆動回転数を制御する際の基となる制御信号を演算処理手段以外の発生手段で発生するようにした。そもそも制御信号は、演算処理手段の演算処理で求めるとその演算量が大きく、このため、従来ではモータ数に対応した数の演算処理手段を用いていた。また、モータに印加する電圧の振幅及び位相は、少ない演算量で求めることができる。このことから、本発明では一つの演算処理手段で複数台のモータの駆動を制御する回路構成とすることができるので、従来よりも製造コストを削減することができる。

また、本発明の請求項２によるモータ制御装置は、複数台のモータの個々に割り当てられたインバータで該当モータを駆動するモータ制御装置において、前記複数台のモータに印加する電圧の振幅及び周波数を指示する指示信号を演算によって求める演算処理手段と、前記演算処理手段により求められた指示信号をもとに、前記インバータを制御する制御信号を発生する発生手段とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、各インバータが各モータの駆動回転数を制御する際の基となる制御信号を、演算処理手段以外の発生手段において当該演算処理手段で演算されたモータへの印加電圧の振幅及び周波数の指示信号をもとに発生するようにした。モータに印加する電圧の周波数は、上記請求項１で説明した位相よりも少ない演算量で求めることができる。このことから、より演算能力の少ない一つの演算処理手段にて、複数台のモータの駆動を制御する回路構成とすることができるので、更に製造コストを削減することができる。

また、本発明の請求項３によるモータ制御装置は、複数台のモータの個々に割り当てられたインバータで該当モータを駆動するモータ制御装置において、前記複数台のモータの回転子位置の推定を行って擬似位置検出信号を求めると共に、当該複数台のモータに印加する電圧の振幅を指示する電圧振幅指示信号を演算によって求める演算処理手段と、前記演算処理手段により求められた電圧振幅指示信号及び擬似位置検出信号をもとに、前記インバータを制御する制御信号を発生する発生手段とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、１つの演算処理手段によって、複数台のモータの回転子位置の検出器がある場合と同様なセンサレス制御を行なうことを可能としたので、モータの位置検出手段と、この位置検出に係わる配線を省略することができ、その分、配線を簡略することができ、製造コストを削減することができる。

また、本発明の請求項４によるモータ制御装置は、請求項３において、前記複数台のモータの回転子の位置を検出する検出手段と、前記検出手段で検出されたモータの回転子位置の位置検出信号と、前記演算処理手段からの擬似位置検出信号との何れか一方を選択して前記発生手段へ出力する選択手段とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、実際に検出手段で検出された位置検出信号を発生手段に入力すれば、より高精度にモータの回転数を制御することができる。また、上記請求項４と同様に、演算処理手段にてモータ巻線電流に応じて擬似位置検出信号を演算してモータの回転数を制御することも可能である。従って、１つのモータ制御装置にて、２種類の方法でモータの制御を行うことができる。

また、本発明の請求項５によるモータ制御装置は、請求項２から４の何れか１項において、前記インバータの直流入力電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出された電流値をもとに、前記複数台のモータに印加する電圧の周波数を指示する指示信号及び前記擬似位置検出信号の何れかを演算によって求める演算処理手段とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、１つの演算処理手段によって、複数台のモータの回転子位置の検出器がある場合と同様なセンサレス制御を行なうことを可能としたので、モータの位置検出手段と、この位置検出に係わる配線を省略することができ、その分、配線を簡略することができ、製造コストを削減することができる。

以上説明したように本発明によれば、１つのＣＰＵで複雑かつ高速な演算処理を必要とすることなく複数台のモータを制御すると共に、配線の簡略化を可能とし、これによって製造コストを下げることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。
図１に示すモータ制御装置２０は、複数台の三相交流のモータ４ａ，４ｂ，４ｃ，…，４ｎの起動停止及び回転速度を制御するものであり、各モータ４ａ〜４ｎに、インバータ３ａ，３ｂ，３ｃ，…，３ｎ及び位置（又は速度）検出器５ａ，５ｂ，５ｃ，…，５ｎを接続した従来と同様な構成において、各位置（又は速度）検出器５ａ〜５ｎに一つのＣＰＵ１を接続し、このＣＰＵ１と各インバータ３ａ〜３ｎとの間にＰＷＭ発生回路２ａ，２ｂ，２ｃ，…，２ｎを接続して構成されている。

ＣＰＵ１は、各位置（又は速度）検出器５ａ〜５ｎからの位置（又は速度）検出信号１２ａ〜１２ｎに基づいて、各モータ４ａ〜４ｎに印加する電圧の振幅を指示する信号（電圧振幅指示信号）１１ａ〜１１ｎと、電圧の位相を指示する信号（電圧位相指示信号）１２ａ〜１２ｎとを、各ＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎへ出力するものである。但し、図示しないが、ＣＰＵ１は、各モータ４ａ〜４ｎの電流検出信号を入力信号として取り込み、この電流検出信号を所定値とするフィードバック制御を行なうことも可能となっている。

ＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎは、クロック発生器、増幅器、比較器、論理演算回路などを用いて構成され、ＣＰＵ１からの電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び電圧位相指示信号１３ａ〜１３ｎに基づき、各インバータ３ａ〜３ｎを駆動するためのＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを出力する回路である。
これらのＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎは、クロック発生器、増幅器、比較器、論理演算回路などを用いたＣＰＵ１の外部の電気回路、又はＩＣとしても構成可能であり、高速なＰＷＭ信号の発生が可能となっている。

ここで、ＣＰＵ１は、通常、各モータ４ａ〜４ｎの回転子の位置（又は速度）、もしくはモータ電流検出信号をもとに、インバータ３ａ〜３ｎが出力すべき電圧の振幅と位相を求める演算を行なう。この演算は、比較的低速で済む一方、演算のためのパラメータの調整等に柔軟性を要するため、ＣＰＵ１で演算するのが好適である。
これに対して、ＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎが行なうＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎの発生処理は、高速演算が必要であるが、上記のＣＰＵ１の演算のような柔軟性は比較的重要ではない。

このことから、例えばＣＰＵ１がＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを演算して出力する場合、キャリア周波数が８ＫＨｚであるとすると、少なくともそのキャリア周期０．１２５ｍｓ以下の演算周期が必要となる。つまり、パルス幅の演算のみを行なうとしても、この演算は、多数回の乗除算や比較演算を行なう必要があるので、演算量が大きくなる。

一方、ＣＰＵ１が電圧位相を演算して電圧位相指示信号１３ａ〜１３ｎを出力する場合、モータ４ａ〜４ｎの位相角は更新の前後で電気角の変化が、大凡の目安として３０度以下になるように指示を更新する必要がある。例えば、モータ回転数３６００ｒ／ｍｉｎ、６極モータの場合は、０．４ｍｓ程度の演算周期が必要である。但し、ＰＷＭ信号の演算を行なわず、位相角の更新のみを行なうのであれば、０．４ｍｓ程度の演算周期でも時間的に余裕を持って演算を行なうことができる。

このような構成のモータ制御装置２０の動作を説明する。
各モータ４ａ〜４ｎが駆動時に位置（又は速度）検出器５ａ〜５ｎによって位置（又は速度）が検出され、この位置（又は速度）検出信号１２ａ〜１２ｎがＣＰＵ１に入力される。ＣＰＵ１では、その位置（又は速度）検出信号１２ａ〜１２ｎをもとに、インバータ３ａ〜３ｎが出力すべき電圧の振幅と位相が演算によって求められ、この結果に応じた電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び電圧位相指示信号１３ａ〜１３ｎが各ＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎへ出力される。

ＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎでは、それらの電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び電圧位相指示信号１３ａ〜１３ｎをもとに、ＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎが生成され、これらがインバータ３ａ〜３ｎへ入力される。そして、それらＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎに応じた各インバータ３ａ〜３ｎの制御によって各モータ４ａ〜４ｎの駆動回転数が制御される。
このように第１の実施の形態のモータ制御装置２０によれば、各インバータ３ａ〜３ｎが各モータ４ａ〜４ｎの駆動回転数を制御する際の基となるＰＷＭ信号（制御信号）１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎをＣＰＵ（演算処理手段）１以外のＰＷＭ発生回路（発生手段）２ａ〜２ｎで発生するようにした。

ＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎは、ＣＰＵ１の演算処理で求めるとその演算量が大きく、このため、従来ではモータ４ａ〜４ｎの数に対応した数のＣＰＵを用いていた。また、モータ４ａ〜４ｎに印加する電圧の振幅及び位相は、少ない演算量で求めることができる。このことから、本実施の形態では一つのＣＰＵ１で複数台のモータ４ａ〜４ｎの駆動を制御する回路構成とすることができるので、従来よりも製造コストを削減することができる。

（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。
図２に示すモータ制御装置３０は、複数台の三相交流のモータ４ａ，４ｂ，４ｃ，…，４ｎの起動停止及び回転速度を制御するものであり、各モータ４ａ〜４ｎに、インバータ３ａ，３ｂ，３ｃ，…，３ｎ及び位置検出器６ａ，６ｂ，６ｃ，…，６ｎを接続し、更に一つのＣＰＵ３１にＰＷＭ発生回路７ａ，７ｂ，７ｃ，…，７ｎを接続し、これらのＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎに各位置検出器６ａ〜６ｎで検出された位置検出信号１７ａ〜１７ｎが入力されるように接続して構成されている。

ＣＰＵ３１は、制御対象である各モータ４ａ〜４ｎの回転数と対応関係にあって、当該モータ４ａ〜４ｎへの印加電圧の振幅を指示する電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎと、電圧の周波数を指示する周波数指示信号１５ａ〜１５ｎとを、各ＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎへ出力するものである。
ＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎは、クロック発生器、増幅器、比較器、論理演算回路などを用いて構成され、ＣＰＵ３１からの電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び周波数指示信号１５ａ〜１５ｎと、位置検出信号１７ａ〜１７ｎとに基づき、各インバータ３ａ〜３ｎを駆動するためのＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを出力する回路である。

これらのＰＷＭ発生回路２ａ〜２ｎは、クロック発生器、増幅器、比較器、論理演算回路などを用いたＣＰＵ１の外部の電気回路、又はＩＣとしても構成可能であり、高速なＰＷＭ信号の発生が可能となっている。
ここで、ＣＰＵ３１は、ＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎに対して、周波数指示信号１５ａ〜１５ｎのみを与えた場合、電圧の位相角を直接制御することはできない。しかし、ＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎに、位置検出信号１７ａ〜１７ｎに応じて電圧の位相角を補正する回路を設け、これによって位相角の制御が可能なＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを発生可能とした。

従って、ＣＰＵ３１では、各モータ４ａ〜４ｎの所望回転数に対応する電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎと周波数指示信号１５ａ〜１５ｎを生成するようにすればよい。このようにした場合、図３のモータ４ａ〜４ｎの電圧の周波数と位相の変化の概念図を見ればわかるように、位相角指示に比べ、周波数指示は、時間当たりの変化量が小さい。
このことから、周波数指示の演算は、加減速等の制御を行なう場合であっても、上記第１の実施の形態で例示した電圧位相指示信号１３ａ〜１３ｎの演算の場合に比べ概略値として４倍以上の周期の演算でも十分である。言い換えれば、更に少ない演算量で済む。

このような構成のモータ制御装置３０の動作を説明する。
ＣＰＵ３１から各モータ４ａ〜４ｎを所定の回転数とするための電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び周波数指示信号１５ａ〜１５ｎが、各ＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎへ出力される。これによって、ＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎからＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎが発生されてインバータ３ａ〜３ｎへ出力され、インバータ３ａ〜３ｎにてモータ４ａ〜４ｎの回転数が制御される。

この際、各位置検出器６ａ〜６ｎによってモータ４ａ〜４ｎの回転子位置が検出され、この位置検出信号１７ａ〜１７ｎがＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎに入力される。この入力された位置検出信号１７ａ〜１７ｎに応じて電圧の位相角の制御が可能なＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎが発生され、インバータ３ａ〜３ｎへ出力される。そして、それらＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎに応じた各インバータ３ａ〜３ｎの制御によって各モータ４ａ〜４ｎの駆動回転数が制御される。

このように第２の実施の形態のモータ制御装置３０によれば、各インバータ３ａ〜３ｎが各モータ４ａ〜４ｎの駆動回転数を制御する際の基となるＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを、ＣＰＵ３１以外のＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎにおいて当該ＣＰＵ３１で演算されたモータ４ａ〜４ｎへの印加電圧の振幅及び周波数の指示を行う電圧振幅指示信号１１ａ〜１１ｎ及び周波数指示信号１５ａ〜１５ｎと、位置検出信号１７ａ〜１７ｎとをもとに発生する。このようにＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎが、位置検出信号１７ａ〜１７ｎを用いない構成とすることも可能である。

この場合、モータ４ａ〜４ｎに印加する電圧の周波数は、上記第１の実施の形態で説明した位相よりも少ない演算量で求めることができるので、より演算能力の少ない一つのＣＰＵ３１にて、複数台のモータ４ａ〜４ｎの駆動を制御する回路構成とすることができる。従って、第１の実施の形態よりも更に製造コストを削減することができる。
また、ＰＷＭ発生回路７ａ〜７ｎにおいて、ＰＷＭ信号１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎを、モータ４ａ〜４ｎの回転子位置の位置検出信号１７ａ〜１７ｎに応じて当該モータ４ａ〜４ｎへの印加電圧の位相角の制御が可能に補正するようにした。これによって、モータ４ａ〜４ｎの位相角を、きめ細かく制御できるので、モータ４ａ〜４ｎに与える電圧がより的確となりモータ４ａ〜４ｎの制御性を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。
図４に示すモータ制御装置４０は、複数台の三相交流のモータ４の起動停止及び回転速度を制御するものであり、ＣＰＵ４１と、ＰＷＭ発生回路７と、ＰＷＭスイッチング素子４３を有するインバータ３と、巻線電流検出器４４，４５とを備えて構成されている。但し、本図４に示すモータ４、ＰＷＭ発生回路７及びインバータ３は、図２に示した構成と同様に複数個存在するが、ここでは判り易くするため１つずつ示した。また、巻線電流検出器４４，４５もモータ４に対応して存在する。

ＣＰＵ４１は、巻線電流検出器４４，４５で検出されるモータ巻線電流４６，４７に基づき、モータ４の回転子位置の推定を行って擬似位置検出信号５１〜５３を求め、これをインバータ３のＰＷＭスイッチング素子４３へ出力することによって、モータ回転子位置の検出器がある場合と同様なセンサレス制御を行なうものである。
このセンサレス制御は周知の技術であるが、通常は１台のモータに対して１つのＣＰＵでセンサレス制御を行う。本実施の形態では、１つのＣＰＵ４１で複数台のモータ４をセンサレス制御する。

このような構成のモータ制御装置４０の動作を説明する。
モータ４の駆動時に巻線電流検出器４４，４５によってモータ巻線電流４６，４７が検出され、これがＣＰＵ４１に入力されると、ＣＰＵ４１では擬似位置検出信号５１〜５３が演算される。この擬似位置検出信号５１〜５３と電圧振幅指示信号１１がＰＷＭ発生回路７へ出力される。これによって、ＰＷＭ発生回路７からＰＷＭ信号１４〜１６が発生されてインバータ３のＰＷＭスイッチング素子４３へ出力され、ＰＷＭスイッチング素子４３にてモータ４の回転数が制御される。

このように第３の実施の形態のモータ制御装置４０によれば、１つのＣＰＵ４１によって、複数台のモータ４の回転子位置の検出器がある場合と同様なセンサレス制御を行なうことを可能としたので、モータ４の位置検出器と、この位置検出に係わる配線を省略することができ、その分、配線を簡略することができ、製造コストを削減することができる。

（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。
図５に示すモータ制御装置６０が、図４に示したモータ制御装置４０と異なる点は、モータ４に位置検出器６１〜６３を備え、これら位置検出器６１〜６３をコネクタ６５を介してＰＷＭ発生回路７に接続し、その位置検出器６１〜６３で検出された位置検出信号６６〜６８及びＣＰＵ４１からの擬似位置検出信号５１〜５３の何れか一方を、切り替えてＰＷＭ発生回路７へ出力する汎用ポート６９を備えたことにある。

但し、位置検出器６１〜６３は、例えばホール素子であるとする。ホール素子は、モータ回転子位置の変化による磁気の極性に応じたパルス状の信号を発生する。このホール素子を複数個設ければ、これらのホール素子の発生するパルス信号である位置検出信号６６〜６８に基づいて、モータ回転子位置を検出することが可能となる。
このような構成の第４の実施の形態のモータ制御装置６０においては、位置検出器６１〜６３で検出された位置検出信号６６〜６８をＰＷＭ発生回路７に入力すれば、より高精度にモータ４の回転数を制御することができる。
また、上記第３の実施の形態で説明したと同様に、ＣＰＵ４１にて、モータ巻線電流４６，４７に応じて擬似位置検出信号５１〜５３を推定演算してモータ４の回転数を制御することも可能である。従って、１つのモータ制御装置６０にて、２種類の方法でモータ４の制御を行うことができる。

（第５の実施の形態）
図６は、本発明の第５の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。
図６に示すモータ制御装置７０は、複数台の三相交流のモータ４の起動停止及び回転速度を制御するものであり、ＣＰＵ７１と、ＰＷＭ発生回路７と、ＰＷＭスイッチング素子４３及び電流検出器７２を有するインバータ３とを備えて構成されている。但し、本図４に示すモータ４、ＰＷＭ発生回路７及びインバータ３は、図２に示した構成と同様に複数個存在するが、ここでは判り易くするため１つずつ示した。

本実施の形態の特徴は、インバータ３の直流電流を検出する電流検出器７２を備え、ＣＰＵ７１が、その検出されたインバータ直流電流信号７３からセンサレス制御を行うようにした点にある。
ＣＰＵ７１は、センサレス制御を行うに当たって、インバータ直流電流信号７３から求めた周波数指示信号１５を求めて電圧振幅指示信号１１と共にＰＷＭ発生回路７へ出力する。
更に、本出願人によって既に出願された特願２００４−０２５３６５号公報に開示されている。この内容は、インバータ直流電流からモータの有効電流を求め、これをＰＷＭ信号発生回路に付与されるモータの周波数指示に負帰還することで、モータ位置信号を検出せずにモータの制御を行なうものである。

このように第５の実施の形態のモータ制御装置４０によれば、インバータ直流電流信号７３を検出する電流検出器７２を備え、１つのＣＰＵ７１によって、その電流検出器７２で検出されたインバータ直流電流信号７３をもとに複数台のモータ４の回転子位置の検出器がある場合と同様なセンサレス制御を行なうことを可能とした。
従って、モータ４の位置検出器と、この位置検出に係わる配線を省略することができ、その分、配線を簡略することができ、製造コストを削減することができる。また、図４に示した巻線電流検出器４４，４５も不要なので、更に製造コストを削減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。 モータの電圧の周波数と位相の変化の概念図である。 本発明の第３の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。 本発明の第５の実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。 従来のモータ制御装置の構成を示す図である。

符号の説明

１，３１，４１，７１ ＣＰＵ
２ａ〜２ｎ，７ａ〜７ｎ ＰＷＭ発生回路
３ａ〜３ｎ インバータ
４ａ〜４ｎ モータ
５ａ〜５ｎ 位置（又は速度）検出器
６ａ〜６ｎ 位置検出器
１１ａ〜１１ｎ 電圧振幅指示信号
１２ａ〜１２ｎ 位置（又は速度）検出信号
１３ａ〜１３ｎ 電圧位相指示信号
１４ａ〜１６ａ…１４ｎ〜１６ｎ ＰＷＭ信号
１５ａ〜１５ｎ 周波数指示信号
１７ａ〜１７ｎ 位置検出信号
４４，４５ 巻線電流検出器
４６，４７ モータ巻線電流
５１〜５３ 擬似位置検出信号
６１〜６３ 位置検出器
６５ コネクタ
６６〜６８ 位置検出信号
６９ 汎用ポート
７２ 電流検出器

Claims (5)

1. 複数台のモータの個々に割り当てられたインバータで該当モータを駆動するモータ制御装置において、
   前記検出信号をもとに前記複数台のモータに印加する電圧の振幅及び位相を指示する指示信号を演算によって求める演算処理手段と、
   前記演算処理手段により求められた指示信号をもとに、前記インバータを制御する制御信号を発生する発生手段と
   を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
2. 複数台のモータの個々に割り当てられたインバータで該当モータを駆動するモータ制御装置において、
   前記複数台のモータに印加する電圧の振幅及び周波数を指示する指示信号を演算によって求める演算処理手段と、
   前記演算処理手段により求められた指示信号をもとに、前記インバータを制御する制御信号を発生する発生手段と
   を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
3. 複数台のモータの個々に割り当てられたインバータで該当モータを駆動するモータ制御装置において、
   前記複数台のモータの回転子位置の推定を行って擬似位置検出信号を求めると共に、当該複数台のモータに印加する電圧の振幅を指示する電圧振幅指示信号を演算によって求める演算処理手段と、
   前記演算処理手段により求められた電圧振幅指示信号及び擬似位置検出信号をもとに、前記インバータを制御する制御信号を発生する発生手段と
   を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
4. 前記複数台のモータの回転子の位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出されたモータの回転子位置の位置検出信号と、前記演算処理手段からの擬似位置検出信号との何れか一方を選択して前記発生手段へ出力する選択手段と
   を備えたことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 前記インバータの直流入力電流を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段で検出された電流値をもとに、前記複数台のモータに印加する電圧の周波数を指示する指示信号及び前記擬似位置検出信号の何れかを演算によって求める演算処理手段と
   を備えたことを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載のモータ制御装置。

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