JP2006223013A - Controller for brushless dc motor and conveyance apparatus therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転数を正確に一定にし、かつ、起動時や停止時の制御性や安定性を高めたブラシレスDCモータ制御装置およびそれを搭載した搬送装置に関する。 The present invention relates to a brushless DC motor control device in which the number of rotations is made exactly constant and the controllability and stability at the time of start and stop are improved, and a transport device equipped with the same.
近年、省エネルギーと制御性の観点から効率の高いACサーボモータやブラシレスDCモータが採用されている。また、高価ではあるがエンコーダを用いて位置検出精度や回転数精度を高めたり大型化するがトルクを大きくして制御性を高めた高性能ではあるが大型で高コストなACサーボモータから、位置検出素子を用いて位置検出の分解能や回転数の分解能を低くして低コスト化したり、トルクを下げて小型にしたブラシレスDCモータが採用されており、そのブラシレスDCモータ制御装置は位置検出の分解能が低下した中で位置検出精度や回転数の精度を高めたり、回転数の調整範囲を広くし、低速から高速まで安定して一定回転することが望まれ、運転時の回転数精度を上げることと共に広い回転数範囲での安定性が望まれている。 In recent years, highly efficient AC servo motors and brushless DC motors have been adopted from the viewpoint of energy saving and controllability. In addition, although it is expensive, the position detection accuracy and rotation speed accuracy are increased or increased using an encoder, but the torque is increased and the controllability is increased. A brushless DC motor that uses a detection element to reduce the cost by reducing the resolution of position detection and the resolution of the number of revolutions, or reducing the torque and reducing the size is adopted. The brushless DC motor control device has a resolution of position detection. It is desirable to improve position detection accuracy and rotation speed accuracy, and to widen the rotation speed adjustment range to achieve stable and constant rotation from low speed to high speed. At the same time, stability over a wide rotational speed range is desired.
起動する時や停止する時において最速で目標回転数に到達することや、一定時間かけて目標回転数に安定して到達することが望まれ、起動する時や停止する時の制御性や安定性を高めることが要求されている。 It is desirable to reach the target rotational speed at the fastest speed when starting and stopping, and to reach the target rotational speed stably over a certain period of time. Controllability and stability when starting and stopping It is required to increase.
ローラーを駆動して荷物を搬送する搬送装置において、ローラーを駆動するためにブラシレスDCモータが小型化や低コスト化で採用されており、荷物をより多く搬送するめに、荷物と荷物の間隔を狭め、隣の荷物とぶつからないように各ローラーの回転数の精度を上げて一定にすることや、多品種少量生産や工場内の頻繁なレイアウト変更に対応するために、ローラーの回転数の調整範囲を広くし、低速から高速の全領域に渡って安定してローラーが回転することが望まれ、通常の搬送時の回転数精度を上げることと共に広い回転数範囲での安定性が要求されている。 Brushless DC motors are used to drive the rollers in order to reduce the size and cost of the rollers in order to drive the rollers in the transport device that drives the rollers. The range of rotation of the rollers can be adjusted to increase the accuracy of the rotation speed of each roller so that it does not collide with the adjacent baggage, and to cope with high-mix low-volume production and frequent layout changes in the factory. It is desired that the rollers rotate stably over the entire range from low speed to high speed, and the accuracy of the rotational speed during normal conveyance is increased and stability in a wide rotational speed range is required. .
また、搬送を開始する時や停止する時において、ローラーが回転し荷物が最速で目標回転数に到達することや、逆に、荷物が倒れないように一定時間かけて徐々に加速して目標回転数に安定して到達することが望まれ、搬送を開始する時や停止する時の制御性や安定性を高めることが要求されている。 Also, when starting or stopping transportation, the roller rotates and the load reaches the target speed at the fastest speed, or conversely, the target rotation is gradually accelerated over a certain period of time so that the load does not fall down. It is desired to stably reach the number, and it is required to improve the controllability and stability when starting or stopping the conveyance.
従来、この種のローラー及び搬送装置の一例は図32、図33に示すような構造をしている。図32に示す様に、ローラー113にはブラシレスDCモータ102が内蔵され、ブラシレスDCモータ102には固定子巻線103(図示せず)と位置検出素子2a,2b,2c(図示せず)が内蔵され、ローラー113の外部に設置され回路ボックス104に内蔵されたDCモータ制御装置101(図示せず)と接続されている。また、図33に示す様にブラシレスDCモータ102を内蔵したローラー113aはブラシレスDCモータ102が内蔵されていないローラー113bとベルト114で機械的に接続され、例えばブラシレスDCモータ102を内蔵したローラー113aを1個に対し内蔵していないローラー113bを2個の割合でフレーム115に据え付け、ローラー113aが回転すると他2つのローラー113bも回転する構造とし、これらが多数並べられて搬送装置を形成している。この搬送装置のローラーの上を荷物105が搬送される。各回路ボックス104に内蔵されたDCモータ制御装置101は直流電源108に接続され、外部から直流電源の供給を受けると共に、運転、停止、速調指令等の外部信号(図示せず)を入力する。
Conventionally, an example of this type of roller and conveying device has a structure as shown in FIGS. As shown in FIG. 32, a
ブラシレスDCモータ102の回転数を一定する制御方法は図34および図35に示すものが知られている。以下、その制御方法について図34を参照しながら説明する。図34より回転子106はN極とS極の磁石が交互に施され、回転子106の位置を検出するために固定子に固定された電気回路基板1の上に実装された3つの位置検出素子であるホールセンサ2a,2b,2cによって、回転子106の磁石のN極からS極、S極からN極へ変化する時のH、Lの電気的信号を位置検出信号としてマイクロコンピュータ107に入力している。マイクロコンピュータ107は位置検出信号を回転数検出手段3に入力し、複数の位置検出素子から発生する位置検出信号をカウントし一定時間のカウント数によって回転数を検出しいる。
As a control method for keeping the rotation speed of the
回転数フィードバック手段6は予め定められた目標回転数と回転数検出手段3より出力される回転数を比較し、回転数の差に応じて固定子に加わる直流電源108の電圧を変更する信号を出力し、回転数が目標回転数に一致するように制御している。
The rotational speed feedback means 6 compares a predetermined target rotational speed with the rotational speed output from the rotational speed detection means 3, and outputs a signal for changing the voltage of the
直流電圧変更手段109は回転数フィードバック手段6より出力された固定子巻線に加わる直流電圧を変更させる信号に基づいてPWM変調し、駆動信号発生手段110に出力する。 The DC voltage changing means 109 performs PWM modulation based on a signal for changing the DC voltage applied to the stator winding output from the rotation speed feedback means 6 and outputs the result to the drive signal generating means 110.
駆動信号発生手段110は3つの位置検出素子の位置検出信号の変化を捕らえ、その時の位置検出信号の状態に応じて固定子巻線103のU,V,Wにそれぞれ所定の方向と順序で順次通電すると共に直流電圧変更手段109から出力されたPWM変調された信号に基づいて固定子巻線のU,V,Wに加わる直流電圧を変更する信号をドライブ手段111に出力する。
The drive signal generating means 110 captures changes in the position detection signals of the three position detection elements, and sequentially applies the U, V, and W of the stator winding 103 in a predetermined direction and order according to the state of the position detection signals at that time. A signal for changing the DC voltage applied to the U, V, and W of the stator windings based on the PWM modulated signal output from the DC voltage changing
回転数検出手段3と回転数フィードバック手段6と直流電圧変更手段109と駆動信号発生手段110はマイクロコンピュータ107に内蔵されている。
The rotation speed detection means 3, the rotation speed feedback means 6, the DC voltage change means 109, and the drive signal generation means 110 are built in the
ドライブ手段111はマイクロコンピュータ107に内蔵されている駆動信号発生手段110より出力された信号に基づきスイッチング手段112のスイッチング素子をON、OFFする信号に変換する。
The drive means 111 converts the switching element of the switching means 112 into a signal for turning on and off based on the signal output from the drive signal generating means 110 built in the
スイッチング手段112は直流電源108に接続され、6個のスイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6と還流ダイオードD1,D2,D3,D4,D5,D6からなり、固定子巻線103のU,V,Wに所定のタイミングで順次通電を行うとともに、直流電源108の直流電圧を変更して固定子巻線103のU,V,Wに加え、ブラシレスDCモータ102を回転させる。
The switching means 112 is connected to the
DCモータ制御装置101はマイクロコンピュータ107、ト゛ライブ手段111及びスイッチング手段112からなり、直流電源108を入力し、ホールセンサ2a,2b,2cの位置検出信号を入力してブラシレスDCモータ102を回転させる信号を作り、スイッチング手段112によりブラシレスDCモータ102を回転させする。
The DC
ここで、図35に示す様に位置検出素子のホールセンサの電気信号と位置検出信号は1回転に例えば24個の信号を一定期間例えば1秒間カウントして回転数に換算していた。具体的には例えば60r/minで回転しているブラシレスDCモータ102は、1秒間に24カウントしていた。次に、回転数が変動して62r/minになった場合、同じく1秒間に24カウントとなり、カウント数に差がなく、差を設けようとすると、カウントする時間を延ばさなければならなかった。特に起動する時、停止する時や回転数の低い時にカウントする時間を延ばす必要があるため正確な回転数が検出できなかった。また、起動する時間や停止する時間は短くすることができなかった。
Here, as shown in FIG. 35, the electrical signals and position detection signals of the Hall sensor of the position detection element are converted into the number of rotations by counting, for example, 24 signals for one rotation, for example, for one second. Specifically, for example, the
また、ブラシレスDCモータ102の回転数を一定する別の制御方法は図36に示すものも知られている。以下、その制御方法について図36を参照しながら説明する。回転数検出手段3は、複数の位置検出信号の1つが変化してから他の1つか変化するまでの時間間隔を測定する時間間隔測定手段4よって回転数を検出する。
Another control method for keeping the rotation speed of the
ここで、位置検出手段のホールセンサの電気信号と位置検出信号は、例えば600r/minで回転しているブラシレスDCモータ102において、複数の位置検出信号の1つが変化してから他の1つか変化するまでの時間間隔は4.2msecとなるが、固定子に固定された電気回路基板の上に実装された3つのホールセンサの製造時の部品の実装する位置や角度のばらつきや、回転子のN極とS極の着磁のばらつきによって位置検出信号の時間間隔のばらつきが発生し、例えば電気角で5度ずれた場合、通電間隔は、式1より3.82msecとなる。
Here, the electrical signal and the position detection signal of the Hall sensor of the position detection means change one after the other of the plurality of position detection signals in the
回転数に換算すると、式2より653r/minとなり、正確な回転数が検出できなかった。
When converted into the number of revolutions, it was 653 r / min from
また、この種のブラシレスDCモータ102の制御装置の位置検出信号のばらつきを平均化しているのがある(例えば特許文献1参照)。 Further, there is an average of variations in position detection signals of a control device for this type of brushless DC motor 102 (see, for example, Patent Document 1).
一方、従来のブラシレスDCモータ102で起動する時や回転数変更により目標回転数が高くなって、回転数が上昇している場合において、最速で目標回転数に到達する制御方法について、運転時は回転数フィードバック手段6が回転数の差に応じて固定子に加わる直流電源108の電圧を変更する電圧変更信号を出力し、回転数が目標回転数に一致するように制御しているが、起動する時や回転数変更により目標回転数が高くなって、回転数が上昇している場合、通電間隔は著しく変化して目標回転数に近づいて行き、この時の通電間隔のばらつきによる影響は少なく、回転数の差に対応する電圧の変更する割合を調整することによって最速で目標回転数に到達することができる。しかし、回転数が一定で運転している時は上記に述べた様に位置検出信号の時間間隔のばらつきによって回転数が一定にならず変動したり、不安定になることがあった。また最速で停止する時や回転数変更により目標回転数が低くなった場合も同様であった。
On the other hand, when starting with the conventional
通電間隔のばらつきがない場合でも、回転数フィードバック手段の回転数の差に対応する電圧の変更する割合が回転数を一定で運転している時と、最速で起動させる時で違うことが頻繁にあり、最速で起動させるように電圧の変更の割合を調整した場合、回転数が一定にならず変動したり不安定となることがあった。また最速で停止させる場合も同様であった。
このような従来のブラシレスDCモータ制御装置では、位置検出素子の製造時の部品実装における位置や角度のばらつきや、回転子の着磁のばらつきによって位置検出信号の時間間隔のばらつきが発生し、正確な回転数が検出できないという課題があり、回転数の精度を高めることが要求されている。 In such a conventional brushless DC motor control device, the time interval of the position detection signal varies due to variations in position and angle in component mounting at the time of manufacturing the position detection element, and variations in the magnetization of the rotor. Therefore, there is a problem that it is impossible to detect a proper rotation speed, and it is required to improve the accuracy of the rotation speed.
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、位置検出手段の製造時の部品実装における位置や角度のばらつきや回転子の着磁のばらつきを吸収でき、正確な回転数を検出して回転数の精度を高めることのできるブラシレスDCモータ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and can absorb variations in position and angle in component mounting at the time of manufacture of the position detection means and variations in magnetization of the rotor, thereby detecting an accurate rotational speed. It is an object of the present invention to provide a brushless DC motor control device that can increase the accuracy of the rotational speed.
また、このような従来のブラシレスDCモータ制御装置は回転数を低い回転数から高い回転数まで広範囲に使用されることが多く、特に起動する時、停止する時や回転数の低い時は回転数を検出する時間を延ばす必要があるため正確な回転数が検出できないという課題がある。 In addition, such a conventional brushless DC motor control device is often used in a wide range from a low rotation speed to a high rotation speed, and particularly when starting, stopping or when the rotation speed is low. Since it is necessary to extend the time for detecting, there is a problem that an accurate rotational speed cannot be detected.
また、回転数検出手段や回転数フィードバック手段により回転数を一定に保っていても、ある特定の回転数では回転数が不安定になる場合がある。これは、回転数検出手段で回転数を確定した後、回転数フィードバック手段により固定子巻線の電圧直流電圧を変えるためで、回転数を検出するタイミングと固定子巻線に加える電圧を変更するタイミングに遅れがあるために起きる。特に位置検出信号のばらつきが大きく回転数の低い所では回転数を検出する時間が長くなりその結果回転数をフィードバックする間隔が長くなるため発生しやすいが、他の回転数でも発生することがあるり、低い回転数から高い回転数まで回転数の安定性を高めることが要求されている。 Further, even if the rotational speed is kept constant by the rotational speed detection means and the rotational speed feedback means, the rotational speed may become unstable at a specific rotational speed. This is because, after the rotational speed is determined by the rotational speed detection means, the voltage DC voltage of the stator winding is changed by the rotational speed feedback means, so the timing for detecting the rotational speed and the voltage applied to the stator winding are changed. This happens because of a delay in timing. In particular, it is likely to occur at a position where the variation of the position detection signal is large and the rotation speed is low, and the time for detecting the rotation speed becomes long, and as a result, the interval for feeding back the rotation speed becomes long. Therefore, it is required to improve the stability of the rotational speed from a low rotational speed to a high rotational speed.
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、通常は位置検出信号毎に回転数を検出して回転数フィードバックをして、特定の回転数によっては回転数フィードバックする回数を少なくし回転数を検出するタイミングと電圧をフィードバックするタイミングを任意に変更することによって低い回転数から高い回転数まで回転数の安定性を高めることができるブラシレスDCモータ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem. Usually, the rotational speed is detected for each position detection signal and the rotational speed is fed back. Depending on the specific rotational speed, the number of rotational speed feedback is reduced. It is an object of the present invention to provide a brushless DC motor control device capable of improving the stability of the rotational speed from a low rotational speed to a high rotational speed by arbitrarily changing the timing for detecting the rotational speed and the timing for feeding back the voltage. .
また、起動する時、停止する時や目標回転数を変更する時は最速で目標回転数に到達することができるが、回転数が一定で運転している時は位置検出信号の時間間隔のばらつきによって回転数が一定にならず変動したり、不安定になるこという課題があり、起動する時や停止する時は従来のままで、回転数が一定の運転している時は回転数の精度が高くなることが要求されている。 Also, when starting, stopping, or changing the target rotational speed, the target rotational speed can be reached at the fastest speed, but when operating at a constant rotational speed, the time interval of the position detection signal varies. There is a problem that the rotation speed does not become constant depending on the speed, and it becomes unstable or unstable, and when starting or stopping, it remains the same as before, but when operating at a constant rotation speed, the accuracy of the rotation speed Is required to be high.
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、回転数が一定で運転している時は回転数が安定して精度を高めることができ、起動する時や停止する時は最速で目標回転数に到達することができるブラシレスDCモータ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and when operating at a constant rotation speed, the rotation speed can be stabilized and the accuracy can be improved, and when starting or stopping, it is the fastest. An object of the present invention is to provide a brushless DC motor control device capable of reaching a target rotational speed.
また、起動する時や停止する時は最速で目標回転数に到達することができるが、最速で起動や停止する様に回転数フィードバックの電圧の変更の割合を調整した場合、回転数が一定で運転している時は回転数が一定にならず変動したり不安定になるという課題があり、起動する時や停止する時は従来のままで、回転数が一定の運転している時は回転数が一定になり安定することが要求されている。 In addition, when starting or stopping, the target speed can be reached at the fastest speed, but when the rate of change in the voltage of the speed feedback is adjusted so that it starts and stops at the fastest speed, the speed is constant. When operating, there is a problem that the rotational speed does not become constant and fluctuates or becomes unstable, and when starting or stopping, it remains the same as before, but when operating at a constant rotational speed The number is required to be constant and stable.
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、回転数が一定で運転している時は回転数が一定になり安定することができ、起動する時や停止する時は最速で目標回転数に到達することができるブラシレスDCモータ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and when operating at a constant rotational speed, the rotational speed is constant and stable, and when starting or stopping, the target is the fastest. An object of the present invention is to provide a brushless DC motor control device capable of reaching the rotational speed.
また、逆に目標回転数に最速で到達した場合、急な回転の変化が問題になる場合があり、低速で起動したり、停止したり、回転数を変更したりすることが要求されている。 On the other hand, when the target speed is reached at the fastest speed, a sudden change in speed may be a problem, and it is required to start at a low speed, stop, or change the speed. .
本発明は、目標回転数に達するまでの時間を設定して目標回転数に到達するまでに複数の目標回転数を設定して、順次目標回転数を変更して最終の目標回転数に到達するので、低速で起動したり、停止したり、回転数を変更することができるブラシレスDCモータ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention sets a time until the target rotational speed is reached, sets a plurality of target rotational speeds until the target rotational speed is reached, and sequentially changes the target rotational speed to reach the final target rotational speed. Therefore, an object of the present invention is to provide a brushless DC motor control device capable of starting at a low speed, stopping at a low speed, and changing the rotation speed.
また、目標回転数に到達するまでの時間を変更したり目標回転数に到達する時間を管理したりすることが要求されている。 Further, it is required to change the time until the target rotational speed is reached or to manage the time required to reach the target rotational speed.
本発明は、目標回転数に達するまでの時間を複数設定できるようにし、目標回転数に到達するまでに複数の目標回転数を設定して、設定された目標回転数の数と到達するまでの時間を基づいて順次目標回転数を変更して最終の目標回転数に到達するので、目標回転数に到達する時間を変更したり目標回転数に到達する時間を管理できるブラシレスDCモータ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention makes it possible to set a plurality of times until the target rotational speed is reached, set a plurality of target rotational speeds until reaching the target rotational speed, and reach the set number of target rotational speeds. Providing a brushless DC motor control device that can change the time to reach the target rotational speed and manage the time to reach the target rotational speed because the target rotational speed is changed sequentially based on time to reach the final target rotational speed The purpose is to do.
また、ブラシレスDCモータが複数連動する場合、目標回転数を一定に、しかも安定して保つだけでなく回転数の正確さも要求され、そのためには、位置検出信号の時間間隔を正確に検出することが要求されている。 In addition, when a plurality of brushless DC motors are interlocked, not only the target rotational speed is kept constant and stable, but also the rotational speed is required to be accurate. For this purpose, the time interval of the position detection signal must be accurately detected. Is required.
本発明は、ブラシレスDCモータ制御装置の時間間隔の測定の精度を高めて目標回転数の精度を高めることのできるブラシレスDCモータ制御装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a brushless DC motor control device that can increase the accuracy of the target rotation speed by increasing the accuracy of measurement of the time interval of the brushless DC motor control device.
また、ブラシレスDCモータ制御装置で駆動されるローラーが一定回転数で複数連動しする場合、間隔を狭くして荷物をより多く搬送し、起動時や停止時には荷物が最速で目標回転数に到達したり、また、逆に倒れないように低速で目標回転数に到達したりすることが要求されている。 In addition, when multiple rollers driven by a brushless DC motor controller are linked at a fixed rotation speed, the interval is reduced and more loads are transported, and when starting or stopping, the load reaches the target rotation speed at the fastest speed. In addition, it is required to reach the target rotational speed at a low speed so as not to fall.
本発明は、ブラシレスDCモータ制御装置で駆動されるローラーが一定回転数で複数連動しする場合、間隔を狭くして荷物をより多く搬送し、起動時や停止時には荷物が最速で目標回転数に到達したり、また、逆に倒れないように低速で目標回転数に到達したりすることができる搬送装置を提供することを目的とする。 In the present invention, when a plurality of rollers driven by a brushless DC motor control device are interlocked at a constant rotational speed, the interval is narrowed to transport more loads, and the load reaches the target rotational speed at the maximum speed when starting or stopping. It is an object of the present invention to provide a transport device that can reach a target rotational speed at a low speed so that the target rotational speed can be reached without falling down.
本発明のブラシレスDCモータ制御装置およびそれを搭載した搬送装置は上記目的を達成するために、ブラシレスDCモータの機械角で1回転の期間記憶して平均する時間間隔平均手段を備えたものである。 In order to achieve the above object, the brushless DC motor control device of the present invention and the conveying device equipped with the same are provided with time interval averaging means for storing and averaging for one rotation at the mechanical angle of the brushless DC motor. .
これにより、部品製造時における位置検出手段の位置や角度のばらつきや回転子の着磁のばらつきを吸収でき、正確な回転数を検出して回転数の精度を高めることができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 Accordingly, the brushless DC motor control device can absorb the variation in the position and angle of the position detection means and the variation in the magnetization of the rotor at the time of manufacturing the component, and can detect the accurate rotational speed and increase the rotational speed accuracy. Is obtained.
また他の手段は、回転数検出手段は複数の位置検出素子から発生する位置検出信号毎に1回転の期間の時間間隔の平均値を求め、前記時間間隔の平均値により回転数を検出し、回転数フィードバック手段は回転数検出手段より出力される回転数と予め目標回転数毎に定められた固定子巻線に加わる直流電圧を変更する周期に基づいて固定子巻線に加わる直流電圧を変更するかしないかを判断する出力判断手段を備えたものである。 Another means is that the rotation speed detection means obtains an average value of the time interval of one rotation period for each position detection signal generated from a plurality of position detection elements, detects the rotation speed by the average value of the time intervals, The rotation speed feedback means changes the DC voltage applied to the stator winding based on the rotation speed output from the rotation speed detection means and the cycle for changing the DC voltage applied to the stator winding predetermined for each target rotation speed. Output judging means for judging whether to do or not.
そして本発明によれば、通常は位置検出信号毎に回転数を検出して回転数フィードバックをして、特定の回転数によっては回転数フィードバックする回数を少なくし回転数を検出するタイミングと電圧をフィードバックするタイミングを任意に変更することによって低い回転数から高い回転数まで回転数の安定性を高めることができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, the number of rotations is usually detected for each position detection signal and feedback of the number of rotations is performed. Depending on the specific number of rotations, the number of times of feedback of the number of rotations is reduced, and the timing and voltage for detecting the number of rotations A brushless DC motor control device capable of improving the stability of the rotational speed from a low rotational speed to a high rotational speed by arbitrarily changing the timing of feedback is obtained.
また他の手段は、回転数フィードバック手段は目標回転数より低い回転数に第1のしきい値と第1のしきい値より低い第2のしきい値を設け、回転数が上昇している場合、第1のしきい値より回転数が低い時は時間間隔測定手段から得られた回転数を選択し、回転数が高い時は時間間隔平均手段から得られた回転数を選択し、回転数が下降している場合、第2のしきい値より回転数が低い時は時間間隔測定手段から得た回転数を選択し、回転数が高い時は時間間隔平均手段から得た回転数を選択する回転数選択手段と時間間隔測定手段を選択している時と時間間隔平均手段を選択している時で回転数の差に対する固定子に加わる直流電圧の変更の割合を変えるゲイン変更手段を備えたものである。 In another means, the rotational speed feedback means provides a first threshold value and a second threshold value lower than the first threshold value at a rotational speed lower than the target rotational speed, and the rotational speed is increased. In this case, when the rotational speed is lower than the first threshold, the rotational speed obtained from the time interval measuring means is selected, and when the rotational speed is high, the rotational speed obtained from the time interval averaging means is selected and rotated. When the rotation speed is lower, the rotation speed obtained from the time interval measuring means is selected when the rotation speed is lower than the second threshold value, and when the rotation speed is higher, the rotation speed obtained from the time interval averaging means is selected. A gain changing means for changing a rate of change of the DC voltage applied to the stator with respect to the difference in rotation speed when selecting the rotation speed selection means and the time interval measurement means to be selected and when selecting the time interval averaging means. It is provided.
そして本発明によれば、起動する時や目標回転数を高くする時は最速で目標回転数に到達し、回転数が一定で運転している時は回転数が一定で安定することができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, when starting up or increasing the target rotational speed, the target rotational speed is reached at the fastest speed, and when operating at a constant rotational speed, the brushless speed is constant and stable. A DC motor control device is obtained.
また他の手段は、回転数フィードバックは目標回転数より高い回転数に第1のしきい値と第1のしきい値より高い第2のしきい値を設け、回転数が降下している場合、第1のしきい値より回転数が高い時は時間間隔測定手段から得られた回転数を選択し、回転数が低い時は時間間隔平均手段から得られた回転数を選択し、回転数が上昇している場合、第2のしきい値より回転数が低い時は時間間隔平均手段から得た回転数を選択し、回転数が高い時は時間間隔測定手段から得た回転数を選択する回転数選択手段と時間間隔測定手段を選択している時と時間間隔平均手段を選択している時で回転数の差に対する固定子に加わる直流電圧の変更の割合を変えるゲイン変更手段を備えたものである。 Another means is that when the rotational speed feedback is provided with a first threshold value and a second threshold value higher than the first threshold value at a rotational speed higher than the target rotational speed, the rotational speed is decreasing. When the rotational speed is higher than the first threshold, the rotational speed obtained from the time interval measuring means is selected. When the rotational speed is low, the rotational speed obtained from the time interval averaging means is selected, and the rotational speed is selected. When the rotation speed is lower than the second threshold value, the rotation speed obtained from the time interval averaging means is selected, and when the rotation speed is high, the rotation speed obtained from the time interval measurement means is selected. Gain changing means for changing a change rate of the DC voltage applied to the stator with respect to the difference in the rotation speed when selecting the rotation speed selecting means and the time interval measuring means to be selected and when selecting the time interval averaging means. It is a thing.
そして本発明によれば、停止する時や目標回転数を低くする時は最速で目標回転数に到達し、回転数が一定で運転している時は回転数が一定で安定することができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, when stopping or reducing the target rotational speed, the target rotational speed is reached at the fastest speed, and when operating at a constant rotational speed, the brushless speed can be kept constant and stable. A DC motor control device is obtained.
また他の手段は、予め定められた目標回転数を複数もち、必要な目標回転数に到達するまでに回転数の低い順に予め定められた時間だけ回転数フィードバック手段により目標回転数に一致させ、順次目標回転数を上昇させて必要な目標回転数に到達させる回転数逐次上昇手段を備えたものである。 Further, the other means has a plurality of predetermined target rotational speeds, and matches the target rotational speed by the rotational speed feedback means for a predetermined time in order of decreasing rotational speed until reaching the required target rotational speed, This is provided with a rotational speed sequential increase means for sequentially increasing the target rotational speed to reach the required target rotational speed.
そして本発明によれば、逐次回転数を上昇させて、起動したり回転数を上昇したりすることができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a brushless DC motor control device that can be sequentially activated to increase the rotational speed by increasing the rotational speed.
また他の手段によれば、予め定められた目標回転数を複数もち、必要な目標回転数に到達するまでに回転数の高い順に予め定められた時間だけ回転数フィードバック手段により目標回転数に一致させ、順次目標回転数を下降させて必要な目標回転数に到達させる回転数逐次下降手段を備えたものである。 According to another means, a plurality of predetermined target rotational speeds are provided, and the target rotational speed is matched by the rotational speed feedback means for a predetermined time in order from the highest rotational speed until the required target rotational speed is reached. And a rotational speed sequential lowering unit that sequentially decreases the target rotational speed to reach the required target rotational speed.
そして本発明によれば、逐次回転数を低下させて、停止したり回転数を下降したりすることができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a brushless DC motor control device capable of sequentially decreasing the rotational speed to stop or decrease the rotational speed.
また他の手段によれば、回転数逐次上昇手段は予め定められた時間毎に低い目標回転数から順次高い目標回転数にするように制御することにおいて、目標回転時間に到達するでの時間を指定する上昇到達時間設定指令を入力し、目標回転数を変更する回数と到達時間より各目標回転数の時間を設定する上昇到達時間設定手段を備えたものである。 According to another means, the speed increasing means sequentially increases the time required to reach the target rotational time by controlling the target rotational speed from a lower target rotational speed to a higher target rotational speed every predetermined time. An ascending arrival time setting command for inputting a specified ascending arrival time setting command and setting the time of each target rotation speed from the number of times the target rotation speed is changed and the arrival time is provided.
そして本発明によれば、設定された到達時間までに順次目標回転数を高くして、目標回転数に到達するこができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, a brushless DC motor control device capable of reaching the target rotational speed by sequentially increasing the target rotational speed by the set arrival time is obtained.
また他の手段によれば、回転数逐次下降手段は予め定められた時間毎に高い目標回転数から順次低い目標回転数にするように制御することにおいて、目標回転時間に到達するでの時間を指定する下降到達時間設定指令を入力し、目標回転数を変更する回数と到達時間より各目標回転数の時間を設定する下降到達時間設定手を備えたものである。 According to another means, the rotational speed successive lowering means controls the time to reach the target rotational time by controlling from a high target rotational speed to a lower target rotational speed at predetermined time intervals. A descent arrival time setting command is input to input a specified descent arrival time setting command and set the time of each target rotation speed based on the number of times the target rotation speed is changed and the arrival time.
そして本発明によれば、設定された到達時間までに順次目標回転数を低くして、目標回転数に到達することができるブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a brushless DC motor control device that can reach the target rotational speed by sequentially reducing the target rotational speed by the set arrival time.
また他の手段によれば、時間測定精度が時間測定精度が0.1%以下の高い精度の時間間隔測定手段を備えたものである。 According to another means, a time interval measuring means having a high accuracy with a time measuring accuracy of 0.1% or less is provided.
そして本発明によれば、時間間隔測定手段は0.1%以下の高い精度で測定できるので、目標回転数の精度は1%以下のブラシレスDCモータ制御装置が得られる。 According to the present invention, since the time interval measuring means can measure with a high accuracy of 0.1% or less, a brushless DC motor control device with a target rotational speed accuracy of 1% or less is obtained.
また他の手段はブラシレスDCモータ制御装置を搭載した搬送装置としたものである。 Another means is a conveying device equipped with a brushless DC motor control device.
そして本発明によれば、ブラシレスDCモータ制御装置で駆動されるローラーが一定回転数で複数連動しする場合、間隔を狭くしてより多くの荷物を搬送し、起動時や停止時には荷物が最速で目標回転数に到達したり、また、逆に倒れないように低速で目標回転数に到達したりすることができる搬送装置が得られる。 According to the present invention, when a plurality of rollers driven by a brushless DC motor control device are interlocked at a constant rotation speed, a larger interval is transported with a narrower interval, and the load is the fastest when starting or stopping. A conveying device that can reach the target rotational speed or reach the target rotational speed at a low speed so as not to fall down is obtained.
本発明によれば、位置検出手段の製造時の部品実装における位置や角度のばらつきや回転子の着磁のばらつきを吸収でき、正確な回転数を検出して回転数の精度を高めることのできるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to absorb the variation in position and angle and the variation in the magnetization of the rotor in component mounting at the time of manufacturing the position detection means, and it is possible to increase the accuracy of the rotational speed by detecting the accurate rotational speed. A brushless DC motor control device can be provided.
また、通常は位置検出信号毎に回転数を検出して回転数フィードバックをして、特定の回転数によっては回転数フィードバックする回数を少なくし回転数を検出するタイミングに対する電圧をフィードバックするタイミングを任意に変更することによって低い回転数から高い回転数まで回転数の安定性を高めることができるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 Normally, the number of rotations is detected for each position detection signal, and the number of rotations is fed back depending on the specific number of rotations. Therefore, it is possible to provide a brushless DC motor control device that can increase the stability of the rotational speed from a low rotational speed to a high rotational speed.
また、回転数が一定で運転している時は回転数が一定で安定することができ、起動する時や回転数が上昇する時は最速で目標回転数に到達することができるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 Also, the brushless DC motor control that can stabilize at a constant rotational speed when operating at a constant rotational speed, and can reach the target rotational speed at the maximum speed when starting up or when the rotational speed increases. Equipment can be provided.
また、回転数が一定で運転している時は回転数が一定で安定することができ、停止する時や回転数が下降する時は最速で停止したり目標回転数に到達することができるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 In addition, when operating at a constant rotation speed, the rotation speed is constant and stable, and when stopping or when the rotation speed decreases, the brushless can stop at the fastest speed or reach the target rotation speed. A DC motor control device can be provided.
また、逐次回転数を上昇させて、起動したり回転数を上昇したりすることができるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 Further, it is possible to provide a brushless DC motor control device capable of starting up or increasing the rotational speed by sequentially increasing the rotational speed.
また、逐次回転数を下降させて、停止したり回転数を下降したりすることができるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 Further, it is possible to provide a brushless DC motor control device that can sequentially decrease the rotational speed to stop or decrease the rotational speed.
また、設定された到達時間までに順次目標回転数を高くして、起動して目標回転数に到達したり他の目標回転数に到達することや、目標回転数に到達する時間を変更することができるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 Also, increase the target rotational speed by the set arrival time in order to start and reach the target rotational speed, reach another target rotational speed, or change the time to reach the target rotational speed It is possible to provide a brushless DC motor control device capable of
また、設定された到達時間までに順次目標回転数を低くして、停止したり他の目標回転数に到達することや、目標回転数に到達する時間を変更することができるブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 In addition, the brushless DC motor control device that can lower the target rotational speed sequentially by the set arrival time to stop, reach another target rotational speed, or change the time to reach the target rotational speed Can provide.
また、回転数が一定で安定していることと、回転数の精度が高いブラシレスDCモータ制御装置を提供できる。 Further, it is possible to provide a brushless DC motor control device in which the rotational speed is constant and stable and the rotational speed is highly accurate.
また、ブラシレスDCモータ制御装置で駆動されるローラーが一定回転数で複数連動しする場合、間隔を狭くしてより多くの荷物を搬送し、起動時や停止時には荷物が最速で目標回転数に到達したり、また、逆に倒れないように低速で目標回転数に到達したりすることができる搬送装置を提供できる。 In addition, when multiple rollers driven by a brushless DC motor controller are linked at a constant rotation speed, more intervals are transported with a narrower interval, and the load reaches the target rotation speed at the maximum speed when starting or stopping. In addition, it is possible to provide a transfer device that can reach the target rotational speed at a low speed so as not to fall.
本発明の請求項1記載の発明は、表面にN極とS極の磁石が交互に施された回転子と、電気回路基板に実装された複数の位置検出素子と前記位置検出素子から発生する位置検出信号毎に時間間隔を測定して保存する時間間隔測定手段と、前記時間間隔測定手段から得られた時間間隔をブラシレスDCモータの機械角で1回転の期間記憶して平均する時間間隔平均手段から構成され回転数を検出する回転数検出手段と、固定子巻線に加える直流電圧を変更し回転数を変更するための直流電圧変更手段と、直流電源と複数の固定子巻線に接続され直流電圧を順次通電するためのスイッチング手段と、予め定められた目標回転数と前記回転数検出手段より検出される回転数を比較し回転数の差に応じて固定子巻線に加わる直流電圧を変更させる信号を前記直流電圧変更手段に出力して目標回転数に一致するように制御するための回転数フィードバック手段を備えたものであり、ブラシレスDCモータの機械角で1回転の期間の時間間隔を測定し、1回転の期間の時間間隔の平均値で回転数を検出することができる。
The invention according to
また、本発明の請求項2記載の発明は、回転数検出手段は複数の位置検出素子から発生する位置検出信号毎に1回転の期間の時間間隔の平均値を求め、前記時間間隔の平均値により回転数を検出し、回転数フィードバック手段は前記回転数検出手段より出力される回転数と固定子巻線に加わる直流電圧を変更する出力判断手段を備えたものであり、前記出力判断手段は、前記位置検出信号毎に固定子巻線に加わる直流電圧を変更することにより、回転数の安定性を高めることができる。 According to a second aspect of the present invention, the rotational speed detection means obtains an average value of time intervals for one rotation period for each position detection signal generated from a plurality of position detection elements, and the average value of the time intervals. The rotational speed feedback means comprises output judgment means for changing the rotational speed output from the rotational speed detection means and the DC voltage applied to the stator winding, and the output judgment means The stability of the rotational speed can be improved by changing the DC voltage applied to the stator winding for each position detection signal.
また、本発明の請求項3記載の発明は、回転数検出手段は複数の位置検出素子から発生する位置検出信号毎に1回転の期間の時間間隔の平均値を求め、前記時間間隔の平均値により回転数を検出し、回転数フィードバック手段は回転数検出手段より出力される回転数と予め目標回転数毎に定められた固定子巻線に加わる直流電圧を変更する周期に基づいて固定子巻線に加わる直流電圧を変更するかしないかを判断する出力判断手段を備えたものであり、位置検出信号毎に固定子巻線に加わる直流電圧を変更するかしないかを判断して直流電圧を変更する周期を変えることにより、低い回転数から高い回転数まで回転数の安定性を高めることができる。 According to a third aspect of the present invention, the rotation speed detecting means obtains an average value of time intervals of one rotation period for each position detection signal generated from a plurality of position detection elements, and the average value of the time intervals. The rotation speed feedback means detects the rotation speed based on the rotation speed output from the rotation speed detection means and the period of changing the DC voltage applied to the stator winding determined in advance for each target rotation speed. Output judgment means for judging whether or not to change the DC voltage applied to the wire, and whether or not to change the DC voltage applied to the stator winding for each position detection signal By changing the cycle to be changed, the stability of the rotational speed can be increased from a low rotational speed to a high rotational speed.
また、本発明の請求項4記載の発明は、回転数フィードバック手段は目標回転数より低い回転数に第1のしきい値と第1のしきい値より低い第2のしきい値を設け、回転数が上昇している場合、第1のしきい値より回転数が低い時は時間間隔測定手段から得られた回転数を選択し、回転数が高い時は時間間隔平均手段から得られた回転数を選択し、回転数が下降している場合、第2のしきい値より回転数が低い時は時間間隔測定手段から得た回転数を選択し、回転数が高い時は時間間隔平均手段から得た回転数を選択する回転数選択手段と時間間隔測定手段を選択している時と時間間隔平均手段を選択している時で回転数の差に対する固定子に加わる直流電圧の変更の割合を変えるゲイン変更手段を備えたものであり、回転数の上昇と下降でしきい値に差を設けると共に起動する時や回転数変更や外乱により目標回転数に対して回転数が低く回転数差が大きくなった場合と、運転時の目標回転数に近づいてきて回転数差が小さくなった場合とで回転数の検出方法と固定子に加わる直流電圧の変更の割合を切り替えることにより、起動する時や回転数が上昇する時は最速で目標回転数に到達することができ、回転数が一定で運転している時は回転数が一定で安定することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the rotational speed feedback means provides a first threshold value and a second threshold value lower than the first threshold value at a rotational speed lower than the target rotational speed, When the rotational speed is increasing, the rotational speed obtained from the time interval measuring means is selected when the rotational speed is lower than the first threshold value, and when the rotational speed is high, the rotational speed is obtained from the time interval averaging means. When the number of revolutions is selected and the number of revolutions is decreasing, the number of revolutions obtained from the time interval measuring means is selected when the number of revolutions is lower than the second threshold value, and when the number of revolutions is high, the time interval average is selected. The change of the DC voltage applied to the stator with respect to the difference in the rotation speed when the rotation speed selection means and the time interval measurement means are selected and the time interval averaging means is selected. It is equipped with a gain changing means to change the ratio, and by increasing and decreasing the rotational speed A difference is set in the threshold value, and when the engine is started up or when the rotation speed is lower than the target rotation speed due to change or disturbance, the difference in rotation speed approaches the target rotation speed during operation. By switching the speed detection method and the change rate of the DC voltage applied to the stator, the target speed can be reached at the fastest speed when starting up or when the speed increases. When operating at a constant rotational speed, the rotational speed is constant and stable.
また、本発明の請求項5記載の発明は、回転数フィードバックは目標回転数より高い回転数に第1のしきい値と第1のしきい値より高い第2のしきい値を設け、回転数が降下している場合、第1のしきい値より回転数が高い時は時間間隔測定手段から得られた回転数を選択し、回転数が低い時は時間間隔平均手段から得られた回転数を選択し、回転数が上昇している場合、第2のしきい値より回転数が低い時は時間間隔平均手段から得た回転数を選択し、回転数が高い時は時間間隔測定手段から得た回転数を選択する回転数選択手段と時間間隔測定手段を選択している時と時間間隔平均手段を選択している時で回転数の差に対する固定子に加わる直流電圧の変更の割合を変えるゲイン変更手段を備えたものであり、回転数の上昇と下降でしきい値に差を設けること共に停止する時や回転数変更や外乱により目標回転数に対して回転数が高く差が大きくなった場合と、運転時の目標回転数に近づいてきて回転数差が小さくなった場合とで回転数の検出方法と固定子に加わる直流電圧の変更の割合を切り替えることにより、停止する時や回転数が下降する時は最速で停止したり目標回転数に到達することができ、回転数が一定で運転している時は回転数が一定で安定することができる。
In the invention according to
また、本発明の請求項6記載の発明は、予め定められた目標回転数を複数もち、必要な目標回転数に到達するまでに回転数の低い順に予め定められた時間だけ回転数フィードバック手段により目標回転数に一致させ、順次目標回転数を上昇させて必要な目標回転数に到達させる回転数逐次上昇手段を備えたものであり、起動する時や回転数を上昇させる時、回転数上昇手段により逐次回転数を上昇させて、起動したり回転数を上昇したりすることができる。
Further, the invention according to
また、本発明の請求項7記載の発明は、予め定められた目標回転数を複数もち、必要な目標回転数に到達するまでに回転数の高い順に予め定められた時間だけ回転数フィードバック手段により目標回転数に一致させ、順次目標回転数を下降させて必要な目標回転数に到達させる回転数逐次下降手段を備えたものであり、停止時や回転数を下降させる時、回転数下降手段により逐次回転数を下降させて、停止したり回転数を下降したりすることができる。
The invention according to
また、本発明の請求項8記載の発明は、回転数逐次上昇手段は予め定められた時間毎に低い目標回転数から順次高い目標回転数にするように制御することにおいて、目標回転時間に到達するでの時間を指定する上昇到達時間設定指令を入力し、目標回転数を変更する回数と到達時間より各目標回転数の時間を設定する上昇到達時間設定手段を備えたものであり、設定された到達時間までに順次目標回転数を高くして、目標回転数に到達することにより、目標回転数に到達する時間を変更することができる。
Further, in the invention according to
また、本発明の請求項9記載の発明は、回転数逐次下降手段は予め定められた時間毎に高い目標回転数から順次低い目標回転数にするように制御することにおいて、目標回転時間に到達するでの時間を指定する下降到達時間設定指令を入力し、目標回転数を変更する回数と到達時間より各目標回転数の時間を設定する下降到達時間設定手段を備えたものであり、設定された到達時間までに順次目標回転数を低くして、目標回転数に到達する時間を変更することができる。 Further, in the invention according to claim 9 of the present invention, the rotational speed sequential lowering means is controlled so that the target rotational speed is sequentially decreased from a high target rotational speed to a lower target rotational speed every predetermined time. This is equipped with a descent arrival time setting means that inputs a descent arrival time setting command that specifies the time for the target rotation and sets the time of each target rotation speed based on the number of times the target rotation speed is changed and the arrival time. It is possible to change the time to reach the target rotational speed by sequentially lowering the target rotational speed by the arrival time.
また、本発明の請求項10記載の発明は、時間間隔測定手段は、時間測定精度が0.1%以下の高い精度を備えたものであり、目標回転数は1%以下の高い精度にすることができる。 In the invention according to claim 10 of the present invention, the time interval measuring means has a high accuracy with a time measurement accuracy of 0.1% or less, and the target rotational speed has a high accuracy of 1% or less. be able to.
また、本発明の請求項11記載の発明は、ブラシレスDCモータ制御装置で駆動されるローラーが一定回転数で複数連動しする場合、間隔を狭くしてより多くの荷物を搬送し、起動時や停止時には荷物が最速で目標回転数に到達したり、また、逆に倒れないように低速で目標回転数に到達したりすることができる。 Further, according to the eleventh aspect of the present invention, when a plurality of rollers driven by the brushless DC motor control device are interlocked with each other at a constant rotation speed, a larger interval is transported and a large amount of baggage is conveyed. When the vehicle stops, the load can reach the target rotational speed at the fastest speed, or can reach the target rotational speed at a low speed so as not to fall.
(実施の形態1)
図1に示すように、ブラシレスDCモータ102は、固定子巻線103のU,V,Wと表面にN極とS極の永久磁石が交互に8極施された回転子106と電気回路基板1に実装された3つの位置検出素子2a,2b,2c(例えばホールセンサ)から構成さている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, a
位置検出素子2a,2b,2cは回転子106の磁石のN極からS極、S極からN極へ変化する時の磁極の変化をH,Lの電気信号に変換し、位置検出信号としてマイクロコンピュータ107の回転数検出手段3に入力している。
The
回転数検出手段3は入力された位置検出信号からブラシレスDCモータ102の回転数を検出しており、位置検出信号は時間間隔測定手段4に入力され、位置検出信号の1つの信号が変化してから他の1つの信号が変化するまでの時間間隔を測定して回転子106の機械角の1回転分すなわち24個の時間間隔をマイクロコンピュータ107に保存している。
The rotation speed detection means 3 detects the rotation speed of the brushless DC motor 102 from the input position detection signal. The position detection signal is input to the time interval measurement means 4 and one signal of the position detection signal changes. The time interval until the other one signal changes is measured, and one rotation of the mechanical angle of the
時間間隔平均手段5は、時間間隔測定手段4が保存した24個の時間間隔の平均値を求める。 The time interval averaging means 5 obtains an average value of 24 time intervals stored by the time interval measuring means 4.
回転数フィードバック手段6は予め定められた目標回転数と回転数検出手段3より検出される回転数を比較し回転数の差に応じて固定子巻線103に加わる直流電圧を変更させる信号を直流電圧変更手段109に出力する。 The rotation speed feedback means 6 compares a predetermined target rotation speed with the rotation speed detected by the rotation speed detection means 3 and outputs a signal for changing the DC voltage applied to the stator winding 103 according to the difference in the rotation speed. Output to voltage changing means 109.
直流電圧変更手段109は回転数フィードバック手段6より出力された固定子巻線103に加わる直流電圧を変更させる信号に基づいてPWM変調し、駆動信号発生手段110に出力する。直流電圧変更手段109は三角波信号発生器とコンパレータにより構成され(図による詳細な説明は省略する)、回転数フィードバック手段6より出力される信号を基準値として、三角波発生器から出力される信号との大小をコンパレータにより比較し、三角波信号の周期に基づいたH、LのPWM信号とする。 The DC voltage changing means 109 performs PWM modulation based on a signal for changing the DC voltage applied to the stator winding 103 output from the rotation speed feedback means 6 and outputs the result to the drive signal generating means 110. The DC voltage changing means 109 is composed of a triangular wave signal generator and a comparator (detailed explanation is omitted in the figure), and a signal output from the triangular wave generator with a signal output from the rotation speed feedback means 6 as a reference value. Are compared by a comparator to obtain H and L PWM signals based on the period of the triangular wave signal.
駆動信号発生手段110は3つの位置検出素子の位置検出信号の変化を捕らえ、その時の位置検出信号の状態に応じて固定子巻線103のU,V,Wにそれぞれ所定の方向と順序で順次通電すると共に直流電圧変更手段109から出力されたPWM変調された信号に基づいて固定子巻線103のU,V,Wに加わる直流電圧を変更する信号をドライブ手段111に出力する。 The drive signal generating means 110 captures changes in the position detection signals of the three position detection elements, and sequentially applies the U, V, and W of the stator winding 103 in a predetermined direction and order according to the state of the position detection signals at that time. A signal for changing the DC voltage applied to U, V, W of the stator winding 103 based on the PWM-modulated signal output from the DC voltage changing means 109 is supplied to the drive means 111 while being energized.
回転数検出手段3と回転数フィードバック手段6と直流電圧変更手段109と駆動信号発生手段110はマイクロコンピュータ107に内蔵されている。
The rotation speed detection means 3, the rotation speed feedback means 6, the DC voltage change means 109, and the drive signal generation means 110 are built in the
ドライブ手段111はマイクロコンピュータ107に内蔵されている駆動信号発生手段110より出力された信号に基づきスイッチング手段112のスイッチング素子をON、OFFする信号に変換する。
The drive means 111 converts the switching element of the switching means 112 into a signal for turning on and off based on the signal output from the drive signal generating means 110 built in the
スイッチング手段112は直流電源108に接続され、6個のスイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6と還流ダイオードD1,D2,D3,D4,D5,D6からなり、固定子巻線103のU,V,Wに所定のタイミングで順次通電を行うとともに、直流電源108の直流電圧を変更して固定子巻線103のU,V,Wに加え、ブラシレスDCモータ102を回転させる。
The switching means 112 is connected to the
具体的には、図2に示すように位置検出素子2a,2b,2cは回転子106の磁石の磁極の変化をH,Lの電気信号に変換し、位置検出信号Hu,Hv,Hwを得る。位置検出信号の組合せに対応するスイッチング手段112のスイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6のH,Lの組合せによってブラシレスDCモータ102を回転させる。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
そして、図3は機械角で1回転分の位置検出信号波形を示したものであり、図3に示すように位置検出信号は固定子に固定された電気回路基板1の上に実装された3つの位置検出素子2a,2b,2cの製造時における部品の実装する位置のばらつきや、回転子106のN極とS極の着磁のばらつきによって位置検出信号の時間間隔にばらつきが発生し、時間間隔は等間隔ではなくなる。この時間間隔のばらつきは1回転毎の周期で繰り返し発生するので、1回転分の位置検出信号の時間間隔を平均することによりばらつきを吸収できる。
FIG. 3 shows a position detection signal waveform for one rotation at a mechanical angle. As shown in FIG. 3, the position detection signal is mounted on the
時間間隔測定手段4は図4に示すフローチャートに基づいて制御処理動作を行い、ステップS1からステップS2を説明する。3つの位置検出素子の位置検出信号の1つが変化し次の1つが変化する毎に時間間隔tを測定する(ステップS1)。例えば位置検出信号の1つが変化し次の1つが変化した時点の時間間隔tを時間間隔t1としマイクロコンピュータ107に保存する(ステップS2)。以降機械角の1回転すなわち24個分の時間間隔を時間間隔t2,t3,t4,・・・t24として同様に記憶する。 The time interval measuring means 4 performs a control processing operation based on the flowchart shown in FIG. 4 and describes steps S1 to S2. The time interval t is measured each time one of the position detection signals of the three position detection elements changes and the next one changes (step S1). For example, the time interval t when one of the position detection signals changes and the next one changes changes to the time interval t1 and is stored in the microcomputer 107 (step S2). Thereafter, one rotation of the mechanical angle, that is, 24 time intervals are similarly stored as time intervals t2, t3, t4,.
時間間隔平均手段5は、図5に示すフローチャートに基づいて制御処理動作を行い、ステップS3からステップS4を説明する。時間間隔測定手段4により記憶された24個の時間間隔から時間間隔の平均値Tを式3より求める。
The time interval averaging means 5 performs a control processing operation based on the flowchart shown in FIG. 5, and explains steps S3 to S4. From the 24 time intervals stored by the time interval measuring means 4, the average value T of the time intervals is obtained from
回転数検出手段3は、図6に示すフローチャートに基づいて制御処理動作を行い、ステップS5からステップS6を説明する。時間間隔平均手段5により出力される平均値Tを用いて、回転数NTを式4により求める(ステップS5、ステップS6)。 The rotation speed detection means 3 performs a control processing operation based on the flowchart shown in FIG. 6 and explains steps S5 to S6. Using the average value T output by the time interval averaging means 5, the rotational speed NT is obtained by Equation 4 (steps S5 and S6).
回転数フィードバック手段6は図7に示すフローチャートに基づいて制御処理を行い、ステップS7からS10を説明する。図8は目標回転数との回転数差を示したものであり、予め定められた目標回転数Nmと回転数検出手段3の時間間隔平均手段5より検出される回転数NTを比較し、式5により回転数の差Ndを求める(ステップS7)。
The rotation speed feedback means 6 performs control processing based on the flowchart shown in FIG. 7, and explains steps S7 to S10. FIG. 8 shows the rotational speed difference from the target rotational speed. The target rotational speed Nm determined in advance is compared with the rotational speed NT detected by the time interval averaging means 5 of the rotational
予め定められた回転数の差Ndに対応する電圧の変更する割合をゲインA、固定子巻線に加わっている直流電圧をVとすると、回転数の差Ndに対する直流電圧を変更する電圧Vdは、式6により求める(ステップS8、ステップS9)。 Assuming that the rate of change of the voltage corresponding to a predetermined rotation speed difference Nd is gain A and the DC voltage applied to the stator winding is V, the voltage Vd for changing the DC voltage with respect to the rotation speed difference Nd is Is obtained by Equation 6 (step S8, step S9).
目標回転数Nmに対し、回転数の差Ndが大きくなるほど、直流電圧を変更する電圧Vdは大きくなる。従って、目標回転数Nmに対して回転数NTが低くなり回転数の差Ndが大きくなると、固定子巻線に加わっている直流電圧に対して変更する電圧Vd分だけ増加させることにより、目標回転数Nmに近づけるように回転数の制御を行う。また、目標回転数Nmに対して回転数NTが高くなり回転数の差Ndが大きくなると、固定子巻線に加わっている直流電圧に対して変更する電圧Vd分だけ減少させることにより、目標回転数Nmに近づけるように回転数の制御を行う(ステップS10)。 The voltage Vd for changing the DC voltage increases as the difference Nd in the rotational speed increases with respect to the target rotational speed Nm. Accordingly, when the rotational speed NT becomes lower than the target rotational speed Nm and the rotational speed difference Nd increases, the target rotational speed is increased by the amount corresponding to the voltage Vd to be changed with respect to the DC voltage applied to the stator winding. The number of revolutions is controlled so as to approach the number Nm. Further, when the rotational speed NT becomes higher than the target rotational speed Nm and the rotational speed difference Nd increases, the target rotational speed is reduced by a voltage Vd that is changed with respect to the DC voltage applied to the stator winding. The rotational speed is controlled so as to approach the number Nm (step S10).
例えば、目標回転数は60r/min、回転数の差が5r/minに対応する電圧の変更する場合が0.1に設定されている場合、1回転分の時間間隔すなわち24個の時間間隔が923.1msの時、式3より時間間隔の平均値Tは16.0msとなる。この時の回転数は4式より65r/minとなり、回転数の差Ndは5r/minとなる。従って、回転数の差Ndに対する直流電圧を変更する電圧Vdは式6より0.5Vとなり、固定子の差Ndに対する直流電圧に対して0.5V減少させて、目標回転数で一定回転になるように制御を行う。
For example, when the target rotation speed is set to 0.1 when the voltage corresponding to the rotation speed difference of 60 r / min and the difference in rotation speed is 5 r / min is set to 0.1, the time interval for one rotation, that is, 24 time intervals are set. In the case of 923.1 ms, the average value T of the time interval is 16.0 ms according to
なお、実施の形態1では回転数の差が5r/minに対応する電圧の変更する割合を0.1としたが、実際には回転数差に対する電圧の変更する割合の最適値を設定すれば良い。 In the first embodiment, the rate of change of the voltage corresponding to the difference in rotation speed of 5 r / min is set to 0.1. However, in practice, if the optimum value of the rate of change of voltage with respect to the difference in rotation number is set. good.
このように、位置検出素子から発生する位置検出信号毎に固定子巻線103に加わる直流電圧を変更することにより、目標回転数Nmに近づけるように回転数制御を行う。 In this way, the rotational speed control is performed so as to approach the target rotational speed Nm by changing the DC voltage applied to the stator winding 103 for each position detection signal generated from the position detection element.
(実施の形態2)
図9において実施の形態1と同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
In FIG. 9, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10は、平均化する1回転分の時間間隔を示したものである。図10に示すように回転数検出手段103は、3つの位置検出素子の位置検出信号の1つが変化し次の1つが変化する毎に、時間間隔tを時間間隔平均手段5よって記憶された機械角で1回転すなわち24個分の時間間隔(時間間隔t1〜t24)から式3および式4により時間間隔の平均値Tおよび回転数NTを求めるものである。
FIG. 10 shows a time interval for one rotation to be averaged. As shown in FIG. 10, the rotation speed detection means 103 is a machine in which the time interval t is stored by the time interval averaging means 5 every time one of the position detection signals of the three position detection elements changes and the next one changes. The average value T of the time intervals and the rotational speed NT are obtained from
また、図7に示すように回転数フィードバック手段6は、3つの位置検出素子の位置検出信号の1つが変化し次の1つが変化する毎に、目標回転数Nmと回転数NTを比較し回転数の差Ndに応じて固定子巻線102に加わる直流電圧を変更させる電圧Vdを式5および式6により求める。
As shown in FIG. 7, the rotation speed feedback means 6 compares the target rotation speed Nm with the rotation speed NT each time one of the position detection signals of the three position detection elements changes and the next one changes. A voltage Vd for changing the DC voltage applied to the stator winding 102 in accordance with the number difference Nd is obtained by
出力判断手段7は図11に示すフローチャートに基づいて制御処理動作を行い、ステップS11からステップS12を説明する。 The output determination means 7 performs a control processing operation based on the flowchart shown in FIG. 11, and will explain steps S11 to S12.
3つの位置検出素子2a、2b、2cの位置検出信号の1つが変化している時、固定子巻線103に加わっている直流電圧に対して変更する電圧Vd分だけ変更する。3つの位置検出素子2a、2b、2cの位置検出信号に変化がない時は固定子巻線103に加わる直流電圧は変更しない(ステップS11、S12)。
When one of the position detection signals of the three
実施の形態1と同様に、例えば、目標回転数は60r/min、回転数の差が5r/minに対応する電圧の変更する割合が0.1に設定されている場合、1回転分の時間間隔すなわち24個の時間間隔が923.1msの時、式3より時間間隔の平均値Tは16.0msとなる。回転数NTは式4より65r/minとなり、目標回転数との回転数の差は式5より、5r/minとなる。回転数の差Ndに対する直流電圧を変更する電圧Vdは式6より0.5Vとなる。この時、3つの位置検出素子2a、2b、2cの位置検出信号の1つが変化している時、固定子巻線103に加わっている直流電圧に対して変更する電圧0.5Vを減少させ、3つの位置検出素子2a、2b、2cの位置検出信号に変化がない時は固定子巻線103に加わる直流電圧は変更しない。
Similar to the first embodiment, for example, when the target rotation speed is set to 60 r / min and the voltage change rate corresponding to the difference in rotation speed of 5 r / min is set to 0.1, the time for one rotation When the interval, that is, the 24 time intervals is 923.1 ms, the average value T of the time intervals is 16.0 ms according to
(実施の形態3)
図9において実施の形態1と同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
In FIG. 9, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10は、平均化する1回転分の時間間隔を示したものである。図10に示すように回転数検出手段3は、3つの位置検出素子の位置検出信号の1つが変化し次の1つが変化する毎に、時間間隔tを時間間隔平均手段5よって記憶された機械角で1回転すなわち24個分の時間間隔(時間間隔t1〜t24)から式3および式4により時間間隔の平均値Tおよび回転数NTを求めるものである。
FIG. 10 shows a time interval for one rotation to be averaged. As shown in FIG. 10, the rotational speed detection means 3 is a machine in which the time interval t is stored by the time interval averaging means 5 every time one of the position detection signals of the three position detection elements changes and the next one changes. The average value T of the time intervals and the rotational speed NT are obtained from
また、図7に示すように回転数フィードバック手段6は、3つの位置検出素子の位置検出信号の1つが変化し次の1つが変化する毎に、予め定められた固定子巻線に加わる直流電圧を変更する周期と比較し、直流電圧を変更する周期の時、目標回転数Nmと回転数NTを比較し回転数の差Ndに応じて固定子巻線103に加わる直流電圧を変更させる電圧Vdを式5および式6により求める。
Further, as shown in FIG. 7, the rotational speed feedback means 6 has a DC voltage applied to a predetermined stator winding every time one of the position detection signals of the three position detection elements changes and the next one changes. Is compared with the period for changing the DC voltage, and at the period for changing the DC voltage, the target rotation speed Nm and the rotation speed NT are compared, and the voltage Vd for changing the DC voltage applied to the stator winding 103 according to the difference Nd in the rotation speed Is obtained by
出力判断手段7は図12に示すフローチャートに基づいて制御処理動作を行い、ステップS13からステップS17を説明する。 The output determination means 7 performs a control processing operation based on the flowchart shown in FIG. 12, and will explain steps S13 to S17.
直流電圧を変更するタイマが停止かつ直流電圧を変更するタイマがタイムアップしていない時(ステップS14)、予め定められた固定子巻線103に加わる直流電圧を変更する周期を取得し(ステップS15)、直流電圧を変更する周期に基づいた直流電圧を変更する周期タイマをスタートさせる(ステップS16)。直流電圧を変更するタイマがタイムアップしている時(直流電圧を変更する周期の時)(ステップS14)、固定子巻線103に加わっている直流電圧に対して変更する電圧Vd分だけ変更する(ステップS17)。直流電圧を変更するタイマが停止していない時(直流電圧を変更する周期が経過していない時)、直流電圧は変更しない(ステップ13)。 When the timer for changing the DC voltage is stopped and the timer for changing the DC voltage is not up (step S14), a cycle for changing the DC voltage applied to the predetermined stator winding 103 is acquired (step S15). ), A period timer for changing the DC voltage based on the period for changing the DC voltage is started (step S16). When the timer for changing the DC voltage has expired (in the cycle of changing the DC voltage) (step S14), the voltage is changed by the voltage Vd to be changed with respect to the DC voltage applied to the stator winding 103. (Step S17). When the timer for changing the DC voltage is not stopped (when the cycle for changing the DC voltage has not elapsed), the DC voltage is not changed (step 13).
例えば、固定子巻線103に加わる直流電圧を変更する周期を32.0ms、目標回転数は60r/min、回転数の差が5r/minに対応する電圧の変更する割合が0.1に設定されている場合、1回転分の時間間隔すなわち24個の時間間隔が923.1msの時、式3より時間間隔の平均値Tは16.0msとなる。回転数NTは式4より65r/minとなり、目標回転数との回転数の差は式5より、5r/minとなる。回転数の差Ndに対する直流電圧を変更する電圧Vdは式6より0.5Vとなる。この時、固定子巻線103に加わる直流電圧を変更する周期が経過していなければ、直流電圧を変更し、固定子巻線103に加わる直流電圧を変更する周期がまだ経過していなければ、直流電圧は変更しない。
For example, the cycle for changing the DC voltage applied to the stator winding 103 is set to 32.0 ms, the target rotation speed is set to 60 r / min, and the voltage change ratio corresponding to the rotation speed difference of 5 r / min is set to 0.1. When the time interval for one rotation, that is, 24 time intervals is 923.1 ms, the average value T of the time intervals is 16.0 ms from
なお、実施の形態2では固定子巻線103に加わる直流電圧を変更する周期を32.0msとしたが、実際には固定子巻線103に加わる直流電圧を変更する周期は適宜最適値を設定すれば良く、例えば64.0msでも良い。 In the second embodiment, the cycle for changing the DC voltage applied to the stator winding 103 is 32.0 ms. However, in practice, the cycle for changing the DC voltage applied to the stator winding 103 is appropriately set to an optimum value. For example, it may be 64.0 ms.
(実施の形態4)
図13において実施の形態1乃至3のいずれかと同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4)
In FIG. 13, the same parts as those in any of
図14に示すように回転数フィードバック手段6の回転数比較手段8は目標回転数Nmより低い回転数に第1のしきい値Nk1と第2のしきい値Nk2を設ける。また、時間間隔測定手段4より得られた時間間隔間隔tに対応する回転数Ntは式7で計算される。
As shown in FIG. 14, the rotational speed comparison means 8 of the rotational speed feedback means 6 provides a first threshold value Nk1 and a second threshold value Nk2 at a rotational speed lower than the target rotational speed Nm. Further, the rotational speed Nt corresponding to the time interval t obtained from the time interval measuring means 4 is calculated by
図15に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS16からステップS21を説明する。回転数選択手段9は、第1のしきい値Nk1および第2のしきい値Nk2と回転数Ntおよび回転数NTと比較し、Nt<Nk2の回転が低い時はNtを選択し(ステップS16およびステップS20)、Nk1>Nt≧Nk2またはNk1>NT≧Nk2の回転数が中間の時は、前回Ntを選択した時は回転数が上昇しているとしてNtを選択し(ステップS17、ステップS18およびステップS20)、前回NTを選択しNT<Nk2で無い時はNtを選択し(ステップS18、ステップS19およびステップS20)、NT<Nk1の時はNTを選択し(ステップS18、ステップS19、ステップS21)、NT≧Nk1の回転数が目標回転数Nmに近づいてきた時はNTを選択するようにしている(ステップS17、ステップS19およびステップS21)。 The control processing operation steps S16 to S21 will be described based on the flowchart shown in FIG. The rotation speed selection means 9 compares the first threshold value Nk1 and the second threshold value Nk2 with the rotation speed Nt and the rotation speed NT, and selects Nt when the rotation of Nt <Nk2 is low (step S16). And, when the rotational speed of Nk1> Nt ≧ Nk2 or Nk1> NT ≧ Nk2 is intermediate, Nt is selected because the rotational speed has increased when Nt was selected last time (step S17, step S18). And when NT <Nk2 is not selected and NT <Nk2 is selected last time, Nt is selected (step S18, step S19 and step S20). When NT <Nk1, NT is selected (step S18, step S19, step S20). S21) When the rotational speed of NT ≧ Nk1 approaches the target rotational speed Nm, NT is selected (step S17, step S). 9 and step S21).
次に、起動する時や回転数変更により目標回転数が高くなって、最速で回転数が上昇している時の回転数フィードバック手段6の最適な固定子巻線103に加える電圧の変更の割合ゲインAKtを求める。また、目標回転数Nmに近づいて回転数を一定で制御している時の最適な固定子巻線103に加える電圧の変更の割合ゲインAKTを求める。 Next, the ratio of change in the voltage applied to the optimum stator winding 103 of the rotational speed feedback means 6 when the target rotational speed is increased by starting up or by changing the rotational speed and the rotational speed is rising at the fastest speed. Gain AKt is obtained. Further, the optimum gain AKT for changing the voltage applied to the stator winding 103 when the rotational speed is controlled to be constant while approaching the target rotational speed Nm is obtained.
図16に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS22からステップS24を説明する。回転数フィードバック手段6のゲイン変更手段10は回転数Ntが選択されている時ゲインAKtを選択し(ステップS22およびステップS23)、回転数NTが選択されている時ゲインAKTを選択するようにする(ステップS22およびステップS24)。 The control processing operation steps S22 to S24 will be described based on the flowchart shown in FIG. The gain changing means 10 of the rotational speed feedback means 6 selects the gain AKt when the rotational speed Nt is selected (steps S22 and S23), and selects the gain AKT when the rotational speed NT is selected. (Step S22 and Step S24).
上記構成において、起動する時や回転数変更により目標回転数Nmが高くなって、回転数Ntが上昇している場合、回転数はNt、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAktを選択し、運転時の目標回転数Nmに近づいて来た場合、回転数はNT、電圧決定手段のゲインはAkTを選択するとになる。また、Nk1>Nt≧Nk2またはNk1>NT≧Nk2の回転数が中間の時は、前回の回転数NtまたはNTを選択するので、回転数Ntと回転数NT切り替える際にヒステリシスを設けることになる。 In the above-described configuration, when the target rotational speed Nm is increased and the rotational speed Nt is increased by starting or changing the rotational speed, the rotational speed is Nt, and the gain of the rate of change of the voltage applied to the stator winding 103 When Akt is selected and the target rotational speed Nm is approached during operation, NT is selected as the rotational speed, and Akt is selected as the gain of the voltage determining means. Further, when the rotational speed of Nk1> Nt ≧ Nk2 or Nk1> NT ≧ Nk2 is intermediate, the previous rotational speed Nt or NT is selected, so that hysteresis is provided when switching between the rotational speed Nt and the rotational speed NT. .
例えば、目標回転数が60r/min、しきい値Nk1が55r/min、しきい値Nk2が40r/min、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインAktおよびAkTはそれぞれ、0.5、0.1に設定されている。 For example, the target rotational speed is 60 r / min, the threshold value Nk1 is 55 r / min, the threshold value Nk2 is 40 r / min, and the gains Akt and AkT of the change rate of the voltage applied to the stator winding 103 are each 0. 5 and 0.1 are set.
回転数が上昇し、回転数Ntが35r/minから57r/minになった時は、NT≧Nk1が成立し、回転数はNTを選択し、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAkTを選択する。この後、回転数が下降し、回転数NTが57r/minから53r/minになった時、Nk1>NT≧Nk2が成立し、回転数はNTを選択し、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAkT=0.1を選択する。この後、回転数NTが53r/minから35r/minになった時、NT<Nk2が成立し、回転数はNtを選択し、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAkt=0.5を選択する。 When the rotational speed rises and the rotational speed Nt changes from 35 r / min to 57 r / min, NT ≧ Nk1 is satisfied, and NT is selected as the rotational speed, and the rate of change in the voltage applied to the stator winding 103 The gain is selected as AkT. Thereafter, when the rotational speed decreases and the rotational speed NT changes from 57 r / min to 53 r / min, Nk1> NT ≧ Nk2 is satisfied, and the rotational speed is selected as NT, and the voltage applied to the stator winding 103 For the change rate gain of AkT = 0.1 is selected. Thereafter, when the rotational speed NT is changed from 53 r / min to 35 r / min, NT <Nk2 is established, the rotational speed is selected as Nt, and the gain of the rate of change of the voltage applied to the stator winding 103 is Akt. = 0.5 is selected.
なお、実施の形態4では、目標回転数が60r/min、しきい値Nk1が55r/min、しきい値Nk2が40r/min、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインAktおよびAkTはそれぞれ、0.5、0.1としたが、実際には各数値における最適値を設定すれば良い。 In the fourth embodiment, the target rotational speed is 60 r / min, threshold value Nk1 is 55 r / min, threshold value Nk2 is 40 r / min, gain Akt of the rate of change of voltage applied to stator winding 103, and Although AkT is 0.5 and 0.1, respectively, in practice, an optimum value for each numerical value may be set.
このようにすることにより、回転数Ntと回転数NTを切り替える際にヒステリシスを設けることができる。 In this way, hysteresis can be provided when switching between the rotational speed Nt and the rotational speed NT.
(実施の形態5)
図13において実施の形態1乃至4のいずれかと同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 5)
In FIG. 13, the same parts as those in any of
図17に示すように回転数フィードバック手段6の回転数比較手段8は目標回転数Nmより高い回転数に第3のしきい値Nk3と第4のしきい値Nk4設ける。 As shown in FIG. 17, the rotational speed comparison means 8 of the rotational speed feedback means 6 provides the third threshold value Nk3 and the fourth threshold value Nk4 at a rotational speed higher than the target rotational speed Nm.
図18に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS25からステップS30を説明する。 Control processing operation steps S25 to S30 will be described based on the flowchart shown in FIG.
回転数選択手段9は、第3のしきい値Nk3および第4のしきい値Nk4と回転数Ntおよび回転数NTと比較し、Nt>Nk4の回転数が高い時はNtを選択し(ステップS25およびステップS29)、Nk4≧Nt>Nk3またはNk4≧NT>Nk3の回転数が中間の時は、前回Ntを選択した時は回転数が上昇しているとしてNtを選択し(ステップS26、ステップS27およびステップS29)、前回NTを選択してNT>Nk4の時はNtを選択し(ステップS27、ステップS28およびステップS29)、NT>Nk4でない時はNTを選択し(ステップS27、ステップS28およびステップS30)、NT>NK3の回転数が目標回転数Nmに近づいてきた時はNTを選択するようにしている(ステップS26、ステップS28、ステップS30)。 The rotation speed selection means 9 compares the third threshold value Nk3 and the fourth threshold value Nk4 with the rotation speed Nt and the rotation speed NT, and selects Nt when the rotation speed of Nt> Nk4 is high (step S25 and step S29), when the rotational speed of Nk4 ≧ Nt> Nk3 or Nk4 ≧ NT> Nk3 is intermediate, Nt is selected because the rotational speed has increased when Nt was selected last time (step S26, step S29). S27 and step S29), when NT was previously selected and NT> Nk4, Nt was selected (step S27, step S28 and step S29), and when NT> Nk4 was not selected, NT was selected (step S27, step S28 and step S28). In step S30), when the rotational speed of NT> NK3 approaches the target rotational speed Nm, NT is selected (step S26, scan). -Up S28, step S30).
次に、停止する時や回転数変更により目標回転数が低くなって、最速で回転数が下降している時の回転数フィードバック手段6の最適な固定子巻線103に加える電圧の変更の割合をゲインAKtを求める。また、目標回転数Nmに近づいて回転数を一定で制御している時の最適な固定子巻線103に加える電圧の変更の割合をゲインAKTを求める。 Next, the ratio of the change in the voltage applied to the optimum stator winding 103 of the rotation speed feedback means 6 when the target rotation speed is lowered due to a change in the rotation speed or when the rotation speed is decreasing at the highest speed. The gain AKt is obtained. Further, the gain AKT is obtained as the ratio of the change in the voltage applied to the optimal stator winding 103 when the rotational speed is controlled at a constant value approaching the target rotational speed Nm.
図16に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS22からステップS24を説明する。 The control processing operation steps S22 to S24 will be described based on the flowchart shown in FIG.
回転数フィードバック手段6のゲイン変更手段10は回転数Ntが選択されている時ゲインAKtを選択し(ステップS22、ステップS23)、回転数NTが選択されている時ゲインAKTを選択するようにする(ステップS22、ステップS24)。 The gain changing means 10 of the rotational speed feedback means 6 selects the gain AKt when the rotational speed Nt is selected (steps S22 and S23), and selects the gain AKT when the rotational speed NT is selected. (Step S22, Step S24).
上記構成において、起動する時や回転数変更により目標回転数Nmが低くなって、回転数Ntが下降している場合、回転数はNt、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合ゲインはAktを選択し、運転時の目標回転数Nmに近づいて来た場合、回転数はNT、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAkTを選択するととになる。また、Nk4≧Nt>Nk3またはNk4≧NT>Nk3の回転数が中間の時は、前回の回転数NtまたはNTを選択するので、回転数Ntと回転数NTを切り替える際にヒステリシスを設けることになる。 In the above configuration, when the target rotational speed Nm is lowered and the rotational speed Nt is lowered when starting or when the rotational speed is changed, the rotational speed is Nt, and the rate gain for changing the voltage applied to the stator winding 103 is When Akt is selected and approaching the target rotational speed Nm during operation, the rotational speed is NT, and the gain of the rate of voltage change applied to the stator winding 103 is selected as AkT. In addition, when the rotation speed of Nk4 ≧ Nt> Nk3 or Nk4 ≧ NT> Nk3 is intermediate, the previous rotation speed Nt or NT is selected, so that hysteresis is provided when switching between the rotation speed Nt and the rotation speed NT. Become.
例えば、目標回転数が60r/min、しきい値Nk3が65r/min、しきい値4が80r/min、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインAktおよびAkTはそれぞれ、0.5、0.1に設定されている。
For example, the target rotational speed is 60 r / min, the threshold value Nk3 is 65 r / min, the
回転数が下降し、回転数Ntが85r/minから63r/minになった時は、NT≦Nkが成立し、回転数はNTを選択し、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAkTを選択する。この後、回転数が上昇し、回転数NTが63r/minから67r/minになった時、Nk4≧NT>Nk3が成立し、回転数はNTを選択し、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAkTを選択する。この後、回転数NTが67r/minから85r/minになった時、NT>Nk4が成立し、回転数はNtを選択し、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインはAktを選択する。 When the rotational speed decreases and the rotational speed Nt changes from 85 r / min to 63 r / min, NT ≦ Nk is satisfied, and NT is selected as the rotational speed, and the rate of change in the voltage applied to the stator winding 103 The gain is selected as AkT. Thereafter, when the rotational speed increases and the rotational speed NT changes from 63 r / min to 67 r / min, Nk4 ≧ NT> Nk3 is established, and the rotational speed is selected as NT, and the voltage applied to the stator winding 103 For the change rate gain, AkT is selected. Thereafter, when the rotational speed NT is changed from 67 r / min to 85 r / min, NT> Nk4 is established, the rotational speed is selected as Nt, and the gain of the rate of change of the voltage applied to the stator winding 103 is Akt. Select.
なお、実施の形態8では、目標回転数が60r/min、しきい値Nk3が65r/min、しきい値Nk4が80r/min、固定子巻線103に加える電圧の変更の割合のゲインAktおよびAkTはそれぞれ、0.5、0.1としたが、実際には各数値における最適値を設定すれば良い。 In the eighth embodiment, the target rotational speed is 60 r / min, the threshold value Nk3 is 65 r / min, the threshold value Nk4 is 80 r / min, the gain Akt of the rate of change of the voltage applied to the stator winding 103, and Although AkT is 0.5 and 0.1, respectively, in practice, an optimum value for each numerical value may be set.
このようにすることにより、回転数Ntと回転数NTを切り替える際にヒステリシスを設けることができる。 In this way, hysteresis can be provided when switching between the rotational speed Nt and the rotational speed NT.
(実施の形態6)
図19において実施の形態1乃至5のいずれかと同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 6)
In FIG. 19, the same parts as those in any of
図20に示すように運転、停止、速度指令により目標回転数が停止からNmに決定されると、回転数逐次上昇手段11は、予め低速回転から高速回転までの目標回転数を複数持ち、その中の最も低速な目標回転数からNm以下の目標回転数Nm1、Nm2、Nm3、・・・、Nmnを選択し、低い目標回転数順に目標回転数を一定期間出力し、最後に目標回転数Nmを回転数フィードバック手段のしきい値10に出力する。
As shown in FIG. 20, when the target rotational speed is determined from stop to Nm by operation, stop, and speed commands, the rotational speed sequential increase means 11 has a plurality of target rotational speeds from low speed to high speed in advance. The target rotational speed Nm1, Nm2, Nm3,..., Nmn is selected from the slowest target rotational speed among them, and the target rotational speed is output for a certain period in order of the lower target rotational speed, and finally the target rotational speed Nm Is output to the
図21に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS31からステップS35を説明する。目標回転数Nmnと目標回転数Nmを比較しする(ステップS31)。Nmn<Nmの時は停止時はn=0とし、nを1増加させてn=1としてNm1を選択し(ステップS32、ステップS33)、一定期間期間目標回転数をNm1として動作させる(ステップS34)。一定時間経過後は再びNmnとNmを比較し(ステップS31)、Nmn<Nmの時はnを1増加させてn=2とし(ステップS32)、以降は同様の処理を繰り返す。Nmn≧Nmの時は目標回転数に達したとして回転数Nmを選択する(ステップS31、ステップS35)。 Control processing operation steps S31 to S35 will be described based on the flowchart shown in FIG. The target rotational speed Nmn is compared with the target rotational speed Nm (step S31). When Nmn <Nm, n = 0 is set at the time of stop, n is increased by 1, n = 1 is selected (step S32, step S33), and operation is performed with the target rotational speed set to Nm1 for a certain period (step S34). ). After a predetermined time has elapsed, Nmn and Nm are compared again (step S31). When Nmn <Nm, n is incremented by 1 to n = 2 (step S32), and thereafter the same processing is repeated. When Nmn ≧ Nm, the rotational speed Nm is selected assuming that the target rotational speed has been reached (steps S31 and S35).
そして、しきい値は各目標回転数に対するしきい値を回転数選択手段9に出力し、回転数フィードバック手段6の固定子巻線103に加える直流電圧を決定し、マイクロコンピュータ107より出力する。
The threshold value is output to the rotational speed selection means 9 for each target rotational speed, the DC voltage applied to the stator winding 103 of the rotational speed feedback means 6 is determined, and is output from the
上記構成において、目標回転数が停止からNmに決定されると回転数逐次上昇手段11は一定時間毎に予め定められた最も低速な目標回転数から逐次高い目標回転数に移行し、最終目標回転数Nmに到達することが出来る。 In the above configuration, when the target rotational speed is determined to be Nm from the stop, the rotational speed sequential increase means 11 sequentially shifts from the slowest target rotational speed predetermined every predetermined time to the higher target rotational speed to obtain the final target rotational speed. Several Nm can be reached.
例えば、回転数逐次上昇手段11は、例えば目標回転数をNm1(500r/min),Nm2(1000r/min),Nm3(1500r/min),・・・,Nm10(5000r/min)の10個持ち、Nmを例えば2800r/minとしてより低い回転数、例えばNm1、Nm2,・・・Nm5(2500r/min)を選択し、予め定められた時間、例えば1秒毎に上昇させる。4秒後に2500r/minの目標回転数Nm5を1秒間出力した後、最後に2800r/minの目標回転数Nmを出力する。 For example, the rotational speed sequential increase means 11 has ten target rotational speeds of Nm1 (500 r / min), Nm2 (1000 r / min), Nm3 (1500 r / min),..., Nm10 (5000 r / min), for example. , Nm is set to, for example, 2800 r / min, and a lower rotational speed, for example, Nm1, Nm2,... Nm5 (2500 r / min) is selected and increased every predetermined time, for example, every second. After 4 seconds, a target rotational speed Nm5 of 2500 r / min is output for 1 second, and finally a target rotational speed Nm of 2800 r / min is output.
なお、実施の形態の6では、起動起動から目標回転数に到達する時の回転数逐次上昇19の構成、作用について述べているが、運転時に目標回転数を高い目標回転数に変更し、回転数が上昇する場合も同じ構成、作用で実施することができ、差異を生じない。
In the sixth embodiment, the configuration and operation of the rotational speed
このようにすることにより、一定時間毎に予め定められた最も低速な目標回転数から逐次高い目標回転数に移行し、最終目標回転数Nmに到達することができる。 By doing in this way, it is possible to shift from the slowest target rotational speed set in advance every predetermined time to a higher target rotational speed and reach the final target rotational speed Nm.
(実施の形態7)
図22において実施の形態1乃至6のいずれかと同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 7)
In FIG. 22, the same parts as those in any of
図23に示すように運転、停止、速度指令により停止が決まると、回転数逐次下降手段12は、予め低速回転から高速回転までの目標回転数を複数持ち、その中のNmに最も近くて低い目標回転数から最も低い目標回転数までを選択し、高い目標回転数順に目標回転数を一定期間出力し、最も低い目標回転数を回転数フィードバック手段のしきい値に出力した後停止する。 As shown in FIG. 23, when the stop is determined by the operation, stop, and speed command, the rotation speed sequential descending means 12 has a plurality of target rotation speeds from low speed rotation to high speed rotation in advance, and is closest to Nm and is low. The target rotational speed is selected from the target rotational speed to the lowest target rotational speed, the target rotational speed is output for a certain period in order of the higher target rotational speed, and the lowest target rotational speed is output to the threshold value of the rotational speed feedback means and then stopped.
図24に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS36からステップS40を説明する。現在の目標回転数Nmnと停止の目標回転数Nmの0を比較しする(ステップS36)。Nmn>Nmの時はnを1減少させNmn−1を選択し(ステップS37、ステップS38)、一定期間期間目標回転数をNn−1として動作させる(ステップS39)。一定時間経過後は再びNmnとNmを比較し(ステップS36)、Nmn≦Nmの時はnを1減少させてNmn−2とし(ステップS37、ステップS38)、以降は同様の処理を繰り返す。一定時間経過後は前回のnを取得し再びNmnとNmを比較すし、Nmn≦Nmの時は目標回転数に達したとして回転数Nmを選択し、すなわち停止する(ステップS36、ステップS40)。 Control processing operation steps S36 to S40 will be described based on the flowchart shown in FIG. The current target rotational speed Nmn is compared with 0 of the target rotational speed Nm to be stopped (step S36). When Nmn> Nm, n is decremented by 1 and Nmn-1 is selected (step S37, step S38), and the operation is performed with the target rotational speed set to Nn-1 for a certain period (step S39). After a predetermined time has elapsed, Nmn and Nm are compared again (step S36). When Nmn ≦ Nm, n is decreased by 1 to Nmn-2 (steps S37 and S38), and thereafter the same processing is repeated. After a predetermined time has elapsed, the previous n is acquired and Nmn and Nm are compared again. When Nmn ≦ Nm, the target rotational speed is reached and the rotational speed Nm is selected, that is, stopped (steps S36 and S40).
しきい値は各目標回転数に対するしきい値を回転数選択手段9に出力し、回転数フィードバック手段6の固定子巻線103に加える直流電圧を決定し、マイクロコンピュータ107より出力する。
As the threshold value, a threshold value for each target rotation speed is output to the rotation speed selection means 9, a DC voltage applied to the stator winding 103 of the rotation speed feedback means 6 is determined, and is output from the
上記構成において、目標回転数がNmから停止に決定されると回転数逐次下降手段12は一定時間毎に予め定められたNmに最も近くて低い目標回転数から順次低い目標回転数に移行し、最終目標回転数Nmすなわち停止することができる。 In the above configuration, when the target rotational speed is determined to be stopped from Nm, the rotational speed sequential descending means 12 shifts from a lower target rotational speed to a lower target rotational speed sequentially closest to a predetermined Nm every predetermined time, The final target rotational speed Nm, that is, it can be stopped.
例えば、回転数逐次下降手段12は、例えば目標回転数をNm1(500r/min),Nm2(1000r/min),Nm3(1500r/min),・・・,Nm10(5000r/min)の10個持ち、Nmを例えば2800r/minとしてより低い回転数、例えばNm1、Nm2,・・・Nm5(2500r/min)を選択し、最初に目標回転数Nm5の2500r/minの目標回転数を出力後、予め定められた時間、例えば1秒毎に下降させる。4秒後に500r/minの目標回転数Nm1を1秒間出力した後、最後に停止させる。 For example, the rotational speed sequential lowering means 12 has ten target rotational speeds of Nm1 (500 r / min), Nm2 (1000 r / min), Nm3 (1500 r / min),..., Nm10 (5000 r / min), for example. , Nm is set to 2800 r / min, for example, and a lower rotation speed, for example, Nm1, Nm2,... Nm5 (2500 r / min) is selected, and after a target rotation speed of 2500 r / min of the target rotation speed Nm5 is output first, Decrease every predetermined time, for example, every second. After 4 seconds, a target rotational speed Nm1 of 500 r / min is output for 1 second, and finally stopped.
なお、実施の形態の7では、停止する時の回転数逐次下降手段12の構成、作用について述べているが、運転時に目標回転数を低い回転数に変更し、回転数が下降する場合も同じ構成、作用で実施することができ、差異を生じない。 In the seventh embodiment, the configuration and operation of the rotational speed sequential lowering means 12 when stopping are described. However, the same applies when the target rotational speed is changed to a lower rotational speed during operation and the rotational speed decreases. It can be implemented with configuration and action, and does not make a difference.
このようにすることにより、一定時間毎に予め定められたNmに最も近くて低い目標回転数から順次低い目標回転数に移行し、最終目標回転数Nmすなわち停止することができる。 By doing in this way, it is possible to shift from the lowest target rotational speed closest to Nm predetermined every predetermined time to the lower target rotational speed sequentially, and to stop the final target rotational speed Nm, that is, stop.
(実施の形態8)
図25において実施の形態1乃至7のいずれかと同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 8)
In FIG. 25, the same portions as those in any of
図26に示すように運転、停止、速度指令により目標回転数が停止からNmに決定されると、上昇到達時間設定手段13は上昇到達時間指令より到達時間TJSが選択され、回転数逐次上昇手段11より選択される最も低速な目標回転数からNmと最も近くて低いの目標回転数の段数GJより各目標回転数に対する時間Tjsが式8より決定され回転数逐次上昇手段11に出力する。
As shown in FIG. 26, when the target rotation speed is determined to be Nm from the stop by the operation, stop, and speed commands, the rising arrival time setting means 13 selects the arrival time TJS from the rising arrival time instruction, and the rotation speed sequential increasing means. The time Tjs for each target rotational speed is determined from the stage number GJ of the target rotational speed closest to Nm from the slowest target rotational speed selected from 11, and is output to the rotational speed sequentially increasing
図27に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS41からステップS43を説明する。上昇到達時間指令より到達時間TJSと回転数逐次上昇手段11より選択される最も低速な目標回転数Nmから最も近くて低いの目標回転数までの段数GJを取得して(ステップS41、ステップS42)、各目標回転数に対する出力時間Tjsを式8から計算する(ステップS43)。 Control processing operation steps S41 to S43 will be described based on the flowchart shown in FIG. The arrival time TJS and the number of steps GJ from the slowest target rotational speed Nm selected by the rotational speed sequential increase means 11 to the closest and lower target rotational speed are acquired from the ascending arrival time command (steps S41 and S42). The output time Tjs for each target rotational speed is calculated from Equation 8 (step S43).
回転数逐次上昇手段11は低い回転数順に目標回転数を一定期間の時間Tjsだけ出力し、最後に目標回転数Nmに到達した時は到達時間TJSとなるように制御される。 The rotation speed sequential increase means 11 outputs the target rotation speed for a certain period of time Tjs in order of the lower rotation speed, and is controlled so that the arrival time TJS is reached when the target rotation speed Nm is finally reached.
上記構成において、目標回転数が停止からNmに決定されると回転数逐次上昇手段11は上昇到達時間手段により決定される出力時間Tjs毎に予め定められた最も低速な目標回転数から逐次高い目標回転数に移行し、最後にTJS時間経過した後に目標回転数Nmに到達することが出来る。 In the above configuration, when the target rotational speed is determined to be Nm from the stop, the rotational speed sequential increase means 11 sequentially increases the target from the slowest target rotational speed that is predetermined every output time Tjs determined by the rising arrival time means. The target rotational speed Nm can be reached after the TJS time has elapsed since the transition to the rotational speed.
例えば実施の形態の6と同様に、Nmを例えば2800r/minとしてより低い回転数、例えばNm1、Nm2,・・・Nm5を選択し目標回転数の数GJは5個、到達時間TSが2.5秒が設定させるとTjs=0.5秒となり、0.5秒毎に目標回転数が上昇し、2秒後に2500r/minの目標回転数Nm5を0.5秒間出力した後、最後に2800r/minの目標回転数Nmを出力する。 For example, as in the sixth embodiment, Nm is set to 2800 r / min, for example, and a lower rotation speed, for example, Nm1, Nm2,... Nm5 is selected, the target rotation speed number GJ is 5, and the arrival time TS is 2. When 5 seconds is set, Tjs = 0.5 seconds, the target rotational speed increases every 0.5 seconds, and after 2 seconds, the target rotational speed Nm5 of 2500 r / min is output for 0.5 seconds, and finally 2800 r. A target rotational speed Nm of / min is output.
なお、実施例では、起動から目標回転数に到達する時の上昇到達時間設定手段13の構成、作用について述べているが、運転時に目標回転数を高い目標回転数に変更し、回転数が上昇する場合も同じ構成、作用で実施することができ、差異を生じない。 In the embodiment, the configuration and operation of the rising arrival time setting means 13 when the target rotational speed is reached after startup is described. However, the target rotational speed is changed to a higher target rotational speed during operation, and the rotational speed increases. In this case, it can be carried out with the same configuration and action, and no difference occurs.
このようにすることにより、回転数逐次上昇手段は上昇到達時間手段により決定される出力時間Tjs毎に予め定められた最も低速な目標回転数から逐次高い目標回転数に移行し、最後にTJS時間経過した後に目標回転数Nmに到達することができる。 By doing in this way, the rotation speed sequential increase means sequentially shifts from the slowest target rotation speed predetermined for each output time Tjs determined by the increase arrival time means to the higher target rotation speed, and finally the TJS time. After the elapse of time, the target rotational speed Nm can be reached.
(実施の形態9)
図28において実施の形態の1乃至8のいずれかと同一部分については同一番号を符し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 9)
In FIG. 28, the same parts as those in any one of
図29に示すように運転、停止、速度指令により目標回転数がNmから停止に決定されると、下降到達時間設定手段14は下降到達時間指令より到達時間TKSが選択され、回転数逐次下降手段12より選択される最もNmに近くて低い目標回転数から最も低い目標回転数の段数GKより角目標回転数に対する出力時間Tksが式9より決定され回転数逐次下降手段12に出力する。 As shown in FIG. 29, when the target rotational speed is determined to be stopped from Nm by operation, stop, and speed commands, the descending arrival time setting means 14 selects the arrival time TKS based on the descending arrival time instruction, and the rotational speed sequential descending means. The output time Tks for the angular target rotational speed is determined from the step number GK of the lowest target rotational speed from the lowest target rotational speed selected near 12 to the lowest target rotational speed, and is output to the rotational speed sequential lowering means 12.
図30に示すフローチャートに基づいて制御処理動作ステップS44からステップS46を説明する。下降到達時間指令より到達時間TKSと回転数逐次下降手段12より選択される目標回転数Nmに最も近くて低い目標回転数から最も低い目標回転数までの段数GKを取得し(ステップS44、ステップS45)、各目標回転数に対する出力時間Tksを式9から計算する(ステップS46)。 Control processing operation steps S44 to S46 will be described based on the flowchart shown in FIG. A step number GK from the lowest target rotational speed to the lowest target rotational speed closest to the arrival time TKS and the target rotational speed Nm selected by the rotational speed sequential descending means 12 is acquired from the descending arrival time command (step S44, step S45). ), The output time Tks for each target rotational speed is calculated from Equation 9 (step S46).
回転数逐次下降手段12は最もNmに近くて低い目標回転数から低い目標回転数へ順次目標回転数を一定期間の時間Tksだけ出力し、最後にTKS時間経過した後に目標回転数Nmすなわち停止に到達することができる。 The rotational speed sequential lowering means 12 sequentially outputs the target rotational speed from the lowest target rotational speed closest to Nm to the lower target rotational speed for a certain period of time Tks, and finally stops at the target rotational speed Nm, that is, after the TKS time has elapsed. Can be reached.
例えば実施の形態の7と同様に、Nmを例えば2800r/minとしてより低い回転数、例えばNm1、Nm2,・・・Nm5を選択し目標回転数の数GKは5個、到達時間TSが2.5秒が設定させるとTks=0.5秒となり、最初は2500r/minの目標回転数Nm5を0.5秒出力した後に0.5秒毎に目標回転数が下降し、2秒後に500r/minの目標回転数Nm1を0.5秒間出力した後、最後に停止する。 For example, as in the seventh embodiment, Nm is set to 2800 r / min, for example, and a lower rotational speed, for example, Nm1, Nm2,... Nm5 is selected, the target rotational speed number GK is 5, and the arrival time TS is 2. If 5 seconds is set, Tks = 0.5 seconds. Initially, the target rotational speed Nm5 of 2500 r / min is output for 0.5 seconds, and then the target rotational speed decreases every 0.5 seconds. After 2 seconds, 500 r / min. After the target rotational speed Nm1 of min is output for 0.5 seconds, it stops at the end.
なお、本実施の形態では、目標改定異数から停止に到達する時の下降到達時間設定手段14の構成、作用について述べているが、運転時に目標回転数を低い目標回転数に変更し、回転数が下降する場合も同じ構成、作用で実施することができ、差異を生じない。 Although the present embodiment describes the configuration and operation of the descent arrival time setting means 14 when reaching the stop from the target revision variable, the target rotation speed is changed to a lower target rotation speed during operation, and the rotation Even when the number is lowered, it can be implemented with the same configuration and operation, and no difference is caused.
このようにすることにより、回転数逐次下降手段は最もNmに近くて低い目標回転数から低い目標回転数へ順次目標回転数を一定期間の時間Tksだけ出力し、最後にTKS時間経過した後に目標回転数Nmすなわち停止に到達することができる。 In this way, the rotational speed sequential lowering means sequentially outputs the target rotational speed from the lowest target rotational speed closest to Nm to the lower target rotational speed for a certain period of time Tks, and finally after the TKS time has elapsed. The rotational speed Nm, that is, the stop can be reached.
(実施の形態10)
図31に示すように、マイクロコンピュータ107は外部からクロック15を入力することにより、各仕様の処理を行う構成となっているが、例えば時間間隔測定手段4は、位置検出手段4の複数の位置検出信号の1つが変化してから他の1つが変化するまでの時間間隔も直接測定する。従って、前記クロック15を精度が0.1%以下である水晶発振子を使用すると、位置検出信号の時間間隔の精度も0.1以下となる。
(Embodiment 10)
As shown in FIG. 31, the
実際には、目標回転数に対して回転数の差が0.3%から0.9%になるように固定子巻線103に加わっている直流電圧を変更する回転数フィードバックを行っているので、位置検出信号の時間間隔の精度を0.1%以下にすることにより、目標回転数に対して回転数差は1%以下となる。 Actually, the rotational speed feedback is performed to change the DC voltage applied to the stator winding 103 so that the difference in rotational speed from the target rotational speed is 0.3% to 0.9%. By making the accuracy of the time interval of the position detection signal 0.1% or less, the rotational speed difference with respect to the target rotational speed becomes 1% or less.
本構成により、位置検出信号の時間間隔の精度が0.1%以下になるので、目標回転数は1%以下の高い精度となる。 With this configuration, the accuracy of the time interval of the position detection signal is 0.1% or less, so the target rotational speed is as high as 1% or less.
このようにすることにより、クロックを精度が0.1%以下である水晶発振子を使用すると、位置検出信号の時間間隔の精度も0.1以下となる回転数差を1%以下の高い精度にすることができる。 In this way, when a crystal oscillator with a clock accuracy of 0.1% or less is used, the accuracy of the time interval of the position detection signal is also 0.1 or less. Can be.
(実施の形態11)
図32、図33に示すように、従来のローラー及び搬送装置の一例で説明しているので詳細は説明は省略する。実施の形態1乃至10のいずれかに記載のブラシレスDCモータ制御装置を搭載し、それに接続されたブラシレスDCモータを内蔵するローラーを使用した搬送装置とする。
(Embodiment 11)
As shown in FIG. 32 and FIG. 33, an example of a conventional roller and transport device is described, and thus the detailed description is omitted. The brushless DC motor control device according to any one of the first to tenth embodiments is mounted, and a conveyance device using a roller incorporating the brushless DC motor connected thereto is used.
このようにすることにより、間隔を狭くして荷物をより多く搬送し、起動時や停止時には荷物が最速で目標回転数に到達したり、また、逆に倒れないように低速で目標回転数に到達したりすることができる。 By doing this, the interval is reduced and more packages are conveyed, and when starting or stopping, the packages reach the target rotation speed at the fastest speed, or conversely, the target rotation speed is set at a low speed so as not to fall down. Or can be reached.
回転数を正確に一定にして使用されるブラシレスDCモータ制御装置を搭載した搬送装置や換気送風装置の用途にも適用できる。 The present invention can also be applied to applications such as a transport device or a ventilation fan equipped with a brushless DC motor control device that is used with the rotational speed accurately kept constant.
1 電気回路基板
2a 位置検出素子
2b 位置検出素子
2c 位置検出素子
3 回転数検出手段
4 時間間隔測定手段
5 時間間隔平均手段
6 回転数フィードバック手段
101 DCモータ制御装置
102 ブラシレスDCモータ
106 回転子
107 マイクロコンピュータ
108 直流電源
109 直流電圧変更手段
110 駆動信号発生手段
111 ドライブ手段
112 スイッチング手段
DESCRIPTION OF
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