JP2007110779A - モータ駆動装置および駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 急激な減速指令により、モータ電流が回生期間中に付勢期間とは逆方向に大きく流れ、次の付勢期間に電源へ流れ込み電源電圧の上昇を招くことを防止する。
【解決手段】 通電制御部とPWM制御部と発振部を備え駆動信号を生成する駆動信号生成部と、駆動信号に基づいてモータを駆動する駆動電力を生成する駆動部と、モータのトルクを指定するトルク指令信号を生成するトルク指令部と、モータの回転速度を検出し回転速度情報を表す回転速度信号を生成する回転速度検出部と、トルク指令信号と回転速度信号との差を表す回転差検出信号を生成する判定部とを有し、駆動信号生成部は、回転差検出信号に基づいて制御されることを特徴としている。
【選択図】図1
【解決手段】 通電制御部とPWM制御部と発振部を備え駆動信号を生成する駆動信号生成部と、駆動信号に基づいてモータを駆動する駆動電力を生成する駆動部と、モータのトルクを指定するトルク指令信号を生成するトルク指令部と、モータの回転速度を検出し回転速度情報を表す回転速度信号を生成する回転速度検出部と、トルク指令信号と回転速度信号との差を表す回転差検出信号を生成する判定部とを有し、駆動信号生成部は、回転差検出信号に基づいて制御されることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
本発明は、モータを駆動する駆動回路において電源電圧の上昇を防止する技術に関している。
一般的に、AV機器等に搭載されているブラシレスモータの駆動方法の一つとして、モータ駆動回路に含まれる所定のスイッチング素子をオンオフ制御することによって、モータコイルへの通電制御を行うパルス幅変調(Pulse Width Modulation=PWM)駆動方式がある。さらに近年では、PWM駆動方式において低損失および高効率化を実現するための一手段として、同期整流型PWM駆動技術が広く知られるようになっており、例えば特許文献1に開示されている。
以下に、この特許文献1に開示されている内容について、図12を用いて説明する。図12は、3相ブリッジで構成された駆動部305によって駆動される、3相モータシステムの一部である。検出抵抗324から検出された電圧およびトルク指令信号VREFは、それぞれ比較器335の反転入力端子および非反転入力端子に接続される。トルク指令信号VREFは、モータのトルクの大きさを設定する。比較器335の出力端はフリップフロップ回路336へ接続されており、フリップフロップ回路336の反転出力は2相非重畳クロック生成部368に入力される。2相非重畳クロック生成部368は、駆動部305の貫通防止のため、所定の立ち上がりおよび立ち下がりタイミングのずれを伴ったパルス対を生成する。2相非重畳クロック生成部368の出力は、通電制御部339および同期整流制御部340に入力される。通電制御部339は、高電位側スイッチング素子325A、325B、325Cにこれらを制御する駆動信号を供給し、且つ同期整流制御部340は、低電位側スイッチング素子326A、326B、326Cにこれらを制御する駆動信号を供給する。
次に、このモータ駆動装置の動作について説明する。付勢期間は、ソース相(モータコイルにモータ電流を流出する相)の高電位側スイッチング素子と、シンク相(モータコイルからモータ電流を流入する相)の低電位側スイッチング素子をオン制御することによって、電源VMからモータコイル310、311、312に駆動電力を供給する期間である。また回生期間は、付勢期間にオン制御される高電位側スイッチング素子がオフ制御される期間である。駆動部305は、付勢期間と回生期間とを含む期間を1周期として、モータコイル310、311、312への通電制御を行う。付勢期間または回生期間は、2相非重畳クロック生成部で生成されるタイミングずれを含む。
一例として、付勢期間中、ノードAが高電位側スイッチング素子325Aにより高状態へ駆動され、且つノードBが低電位側スイッチング素子326Bにより低状態へ駆動され、且つノードCはスイッチング素子325Cおよび326Cの両方がオフのハイインピーダンス状態である場合について述べる。
ノードAおよびBの間のモータコイル310および311を流れるモータ電流は、検出抵抗324において電圧に変換される。この電圧は、比較器335においてトルク指令信号VREFと比較される。この電圧がトルク指令信号VREF以上に達すると、比較器335の出力はフリップフロップ336をセットし、その反転信号が2相非重畳クロック生成部368に入力される。その結果、2相非重畳クロック生成部368の出力が反転し、通電制御部339がノードAの高電位側スイッチング素子325Aをオフさせた後に、同期整流制御部340がノードAの低電位側スイッチング素子326Aをオンさせる。同時に、放電回路341は、スイッチ342を所定電圧VSから解放することにより、放電開始される。放電回路341は時間遅延を発生し、その期間中、高電位側スイッチング素子325A、325B、325Cはオフ状態が維持される。放電回路341のコンデンサ電圧がトルク指令信号VREF以下に達すると、比較器343がフリップフロップ336をリセットし、駆動中の相に対応する高電位側スイッチング素子を再度ターンオンさせる。
以上のように、高電位側スイッチング素子325Aがオフする場合、低電位側スイッチング素子326Aがターンオンされると、駆動部305は、あたかもモータコイル310および311が2つの抵抗、すなわちスイッチング素子326Aおよび326Bのオン抵抗、を介して短絡されたようになる。モータ電流は、ダイオードを介さずにモータコイル310および311、スイッチング素子326Aおよび326Bからなるモータ電流経路を還流する。すなわち、同期整流制御を用いることにより、モータコイル310および311を流れるモータ電流の電流経路において、ダイオードを介した電流回生を行うより場合よりも、この電流経路で発生する電圧降下を低減することができる。これにより、低損失並びに高効率化を達成することが可能となる。
特開平5−211780
しかしながら、上記従来の構成では次のような課題があった。以下に、図13、図14を用いて、特許文献1による電流制御型PWM駆動方式における課題を説明する。図13は、図14中の駆動部305のA相部分と、同図中のA相モータコイル310と、同図中の検出抵抗324を抽出したものである。なおEAは、回転速度に比例した大きさを有し、A相モータコイルに発生する逆起電圧を示す。
図12において、ノードAが高電位側スイッチング素子325Aにより高状態へ駆動され、且つノードBが低電位側スイッチング素子326Bにより低状態へ駆動され、且つノードCはスイッチング素子325Cおよび326Cの両方がオフのハイインピーダンス状態であるときに、トルク指令信号VREFを比較的大きな値、すなわち、逆起電圧EAが比較的大きい状態から、トルク指令信号VREFを極めて小さな値へ変化させた場合について考える。図14は、図13の動作を説明するタイミングチャートである。図14中のT1およびT4で示す期間は、A相高電位側スイッチング素子325Aを介して、電源VMからモータコイル310に駆動電力が供給される付勢期間であり、T2およびT3で示された期間は、A相低電位側スイッチング素子326Aを介して、モータ電流を還流させる回生期間である。
減速指令によりトルク指令信号VREFが急激に低下した場合、A相高電位側スイッチング素子がオン期間中にA相を流れるモータ電流IA1は、トルク指令信号VREFによって決まる最大電流値に短時間で達する(図14中の期間T1)。その結果、A相高電位側スイッチング素子がオフ、且つA相低電位側スイッチング素子がオンの同期整流状態となり、モータ電流はIA2に示すように流れ始める(図14中の期間T2)。しかしながら、最大電流値IPが小さく、且つ逆起電圧EAが大きい状態にあるために、回生期間中に逆起電圧EAの影響によってモータ電流は逆流方向、すなわちIA3の方向に流れ始める(図14中の期間T3)。さらに、減速指令によって、付勢期間に比べて長くなった回生期間中に、モータ電流IA3は逆起電圧EAによって増大する。その結果、次の付勢期間開始後に、すなわちA相高電位側スイッチング素子がオン、且つA相低電位側スイッチング素子がオフの状態時に、IA4に示すモータ電流が電源へ逆流し、電源電圧を上昇させる(図14中の期間T4)。
以上のように、従来の構成による回生状態においては、トルクの減速指令や負荷変動によって次の付勢期間開始後に電源側へモータ電流が逆流するため、電源電圧が上昇し、素子破壊等を招くという課題があった。また、従来構成において電源電圧の上昇を防ぐためには、電源のシンク能力を向上させるためのコンデンサや、電圧クランプのためのツェナーダイオード等、外付け保護素子が必要となるため、小型化および低コスト化の観点からも課題があった。
本発明は上記課題を鑑みたもので、モータ電流の電源への逆流による電源電圧上昇を防止することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明のモータ駆動装置および駆動方法は、モータに駆動電力を供給し、前記モータを駆動する装置であって、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記駆動信号に基づいて、前記駆動電力を生成する駆動手段と、前記モータのトルクを指定するトルク指令信号を生成するトルク指令信号生成手段と、前記モータの回転速度を検出し、回転速度情報を表す回転速度信号を生成する回転速度検出手段と、前記トルク指令信号と前記回転速度信号との差を表す回転差検出信号を生成する回転差検出手段とを有し、前記駆動信号生成手段は、前記回転差検出信号に基づいて制御されることを特徴としている。
また本発明のモータ駆動方法は、モータに駆動電力を供給し、前記モータを駆動する方法であって、駆動信号を生成し、前記駆動信号に基づいて、前記駆動電力を生成し、前記モータのトルクを指定するトルク指令信号を生成し、前記モータの回転速度を検出し、回転速度情報を表す回転速度信号を生成し、前記トルク指令信号と前記回転速度信号との差を表す回転差検出信号を生成し、前記回転差検出信号に基づいて、前記駆動信号を制御することを特徴としている。
本発明のモータ駆動装置および駆動方法によれば、電源へのモータ電流逆流により発生する電源電圧の上昇を検知するのではなく、電源電圧の上昇の原因となる現象を検知するので、電源電圧の上昇を未然に防止することが可能となる。従って、急激な減速指令や負荷変動時においても電源電圧は上昇せず、スイッチング素子の破壊を防止できる。またコンデンサやツェナーダイオード等の電源上昇対策用保護素子が不要となるので、モータ駆動装置の小型化や低コスト化が実現できる。
以下に、本発明に係るモータ駆動装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下において実施の形態で記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示したものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
(実施の形態1)
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1によるモータ駆動装置は、各相モータコイルにPWM(Pulse Width Modulation=パルス幅変調)制御に基づいて、モータを駆動する駆動電力を供給することにより、3相モータを駆動する。実施の形態1において、モータのトルクの大きさを設定するトルク指令信号の大きさが、モータの回転速度情報を表す回転速度信号を下回った際に、モータの制御内容を変更する。これにより、モータコイルに流れるモータ電流の逆流を防止し、素子破壊等を引き起こす原因となる電源電圧の上昇を防ぐことができる。
図1から図4を用い、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1によるモータ駆動装置200の全体構成例を示すブロック図である。実施の形態1によるモータ駆動装置200は、電源3と、駆動部10Aと、電流検出部20と、トルク指令部30と、比較部40と、発振部50と、位置検出部60と、PWM制御部90Dと、通電制御部100と、回転速度検出部115と、判定部120とを備え、モータ2を駆動する。
制御対象であるモータ2は、ロータとステータとで構成され、ロータは図示しない永久磁石による界磁部を有し、ステータはU相、V相、W相のそれぞれのモータコイルLu、Lv、LwがY字結線される。駆動部10Aは、電圧値VMの電源3と接地との間に配置され、高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子が直列接続されたハーフブリッジ回路を基本に、3つ並列に構成される。この駆動部10Aにおいて、モータコイルLuへの通電を制御するハーフブリッジ回路は、高電位側に接続されたスイッチング素子Tr1と低電位側に接続されたスイッチング素子Tr4からなり、モータコイルLvへの通電を制御するハーフブリッジ回路は、高電位側に接続されたスイッチング素子Tr2と低電位側に接続されたスイッチング素子Tr5からなり、モータコイルLwへの通電を制御するハーフブリッジ回路は、高電位側に接続されたスイッチング素子Tr3と低電位側に接続されたスイッチング素子Tr6からなる。
これらのスイッチング素子Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6は、それぞれ通電制御部100から出力される駆動信号UU、VU、WU、UL、VL、WL(以下、単に「UU−WL」と略す)の論理レベルに応じて、スイッチング動作を行い、モータ2を駆動する駆動電力を生成する。高電位側スイッチング素子Tr1、Tr2、Tr3は、それぞれ高電位側駆動信号UU、VU、WUにより制御され、低電位側スイッチング素子Tr4、Tr5、Tr6は、それぞれ低電位側駆動信号UL、VL、WLにより制御される。スイッチング素子Tr1からTr6には、MOSトランジスタ、バイポーラトランジスタ、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等が使用できる。実施の形態1では、スイッチング素子Tr1からTr6には、nチャンネル型MOSトランジスタが使用されている。各スイッチング素子Tr1からTr6がオンする場合、各駆動信号UU−WLの論理レベルは動作状態レベルであり、実施の形態1では、Hレベルである。また各スイッチング素子Tr1からTr6がオフする場合、各駆動信号UU−WLの論理レベルは非動作状態レベルであり、実施の形態1では、Lレベルである。
電流検出部20は、駆動部10Aと接地との間に配置され、駆動部10Aを流れる電流の大きさを検出し、その検出結果を表す電流検出信号CSを、比較部40に出力する。トルク指令部30は、モータ2に与えるトルクの大きさを設定するトルク指令信号ECを、比較部40に出力する。トルク指令部30は、トルク指令信号生成部とも呼ぶ。比較部40は、トルク指令信号ECと電流検出信号CSとを比較し、その比較結果を表すリセット信号CRを、PWM制御部90Dに出力する。発振部50は、周波数が第2PWM周波数であるセット信号SP2を、PWM制御部90Dに出力する。
通電制御部100、PWM制御部90D、および発振部50は、駆動信号生成部を構成する。
通電制御部100、PWM制御部90D、および発振部50は、駆動信号生成部を構成する。
回転速度検出部115は、モータ2の回転速度を検出し、回転速度情報を表す回転速度信号NRを生成するとともに、判定部120に出力する。判定部120は、回転差検出部とも呼ぶ。モータ2の回転速度に関する情報を得る構成としては、ホール素子等の磁気センサによりロータ回転位置を検出し、時間当たりの回転角度に変換する構成や、モータ2のモータ端子電圧等から逆起電圧の大きさを検出し、逆起電圧に比例するものとして得る構成や、逆起電圧に基づいてロータ回転位置を検出し、時間当たりの回転角度に変換する構成等がある。これらの回転速度情報は、例えば回転速度に比例した周波数を有するタイミングパルスになっており、積分回路等により電圧に変換され、モータ2の回転速度に比例した電圧を表す回転速度信号NRとなる。判定部120は、トルク指令信号ECと回転速度信号NRとを比較し、比較結果を表す回転差検出信号CHを生成し、PWM制御部90Dに出力する。
ここで回転速度信号NRは、PWM制御部90Dに入力する前に、PWM制御部90D以降の誤動作を防止するため、ロー・パス・フィルタ等によりノイズを除去してもよい。
PWM制御部90Dは、回転差検出信号CH、セット信号SP2、リセット信号CRに基づいて、駆動部10Aの貫通防止のための非重畳期間を有する、任意の1相における高電位側駆動信号UPおよび低電位側駆動信号LOを生成し、これらを通電制御部100に出力する。位置検出部60は、モータ2のロータの位置情報を表す位置検出信号H1、H2、H3を通電制御部100に出力する。通電制御部100は、位置検出信号H1、H2、H3と高電位側駆動信号UPと低電位側駆動信号LOに基づいて、駆動部10Aに含まれるスイッチング素子Tr1からTr6の駆動信号UU−WLを生成し、これらを駆動部10Aに出力する。
モータコイルにモータ電流を流出する相をソース相、そのときのモータ電流をソース電流、モータコイルからモータ電流を流入する相をシンク相、そのときのモータ電流をシンク電流、と呼ぶ。
本発明の実施の形態1によるモータ駆動装置は、電気角120°の期間、トルク指令信号ECに応じた電流レベルのモータ電流を、任意の1相にソース電流(またはシンク電流)として通電させる。そして、続く60°の期間、通電は行われず、電流レベルはゼロとなる。その後、シンク電流(またはソース電流)に転じて、同様の通電が行われる。このように、矩形波の相電流が3相互いに電気角120°ずらされて通電される。これにより、任意の時刻において、任意の1相(ソース相)にソース電流が供給され、他の1相(シンク相)にシンク電流が供給される。このように計2相に通電され、残りの1相には通電されない(以下、「120°通電方式」という)。
図2は、駆動部10Aの通電状態を説明するタイミングチャートである。図2に示すように、U相電流がソース電流、V相電流がシンク電流となり、且つW相電流がゼロレベルとなる電気角60°の期間を、UV通電期間と呼ぶ。
ここで付勢期間は、ソース相の高電位側スイッチング素子と、シンク相の低電位側スイッチング素子をオン制御することによって、電源3からモータコイルLu、Lv、Lwに駆動電力を供給する期間であり、このような状態を付勢状態という。また回生期間は、付勢期間中にオンされていたソース相の高電位側スイッチング素子がオフする期間である。この期間、モータコイルに流れるモータ電流が、ソース相においてオンされる低電位側スイッチング素子またはこのスイッチング素子に並列接続されたダイオードと、シンク相の低電位側スイッチング素子を介して還流する。回生期間におけるモータ駆動装置のこのような状態を、回生状態という。
本発明のモータ駆動装置では、付勢期間と回生期間とを含む期間を1周期として、付勢状態と回生状態が繰り返され、モータコイルLu、Lv、Lwへの通電制御を行う。付勢期間または回生期間は、駆動部10Aの貫通防止のための非重畳期間を含むが、この期間は付勢期間または回生期間に比べて短く、以下の説明では特に断らない限り省略する。特に、回生期間における回生状態において、付勢期間中にオンされていたソース相の低電位側スイッチング素子をオンし、ダイオードを介さずにこのより抵抗の低いソース相の低電位側スイッチング素子自身と、シンク相の低電位側スイッチング素子を介してモータ電流還流する制御を、同期整流制御と呼ぶ。
通電制御部100は、位置検出信号H1、H2、H3に基づいて、通電相として、任意の1相をソース相、他の1相をシンク相とするための計2相を決定する。通電相の決定は、電気角60°ごとに行われる。また、ソース相のPWM動作を行う際には、高電位側トランジタがオフする回生期間において、高電位側スイッチング素子のオフ動作後に、貫通防止のための所定時間を経て低電位側スイッチング素子をオン動作させる、いわゆる同期整流制御を行うものとする。一方、シンク相については、常に高電位側スイッチング素子がオフ、低電位側スイッチング素子がオンされ、通電を行わない残りの1相については、高電位側および低電位側の両方のスイッチング素子が共にオフされた状態となる。
以下に、実施の形態1によるモータ駆動装置について、各構成要素の詳細な動作を説明する。駆動部10Aは、ブリッジ接続された6個のスイッチング素子Tr1からTr6で構成され、各スイッチング素子Tr1からTr6にはそれぞれダイオードD1、D2、D3、D4、D5、D6が逆並列接続される。この駆動部10Aにおいて、スイッチング素子Tr1とスイッチング素子Tr4の接続点にモータコイルLuの一端が接続され、スイッチング素子Tr2とスイッチング素子Tr5の接続点にモータコイルLvの一端が接続され、スイッチング素子Tr3とスイッチング素子Tr6の接続点にモータコイルLwの一端が接続される。各スイッチング素子Tr1からTr6は、通電制御部100からの駆動信号UU−WLの論理レベルに応じてオンオフのスイッチング動作を行い、電源3から各相モータコイルLu、Lv、LwにPWMスイッチングされた駆動電力を供給する。
電流検出部20は、例えば検出抵抗と増幅器により構成され、駆動部10Aを流れる電流の大きさを電圧として検出する。検出した結果は、電流検出信号CSとして比較部40に出力する。トルク指令部30は、モータ2に与えるべきトルクの目標値を表すトルク指令信号ECを比較部40に出力する。比較部40は、トルク指令信号ECの大きさと電流検出信号CSの大きさを比較し、比較結果であるリセット信号CRをPWM制御部90Dに出力する。比較部40は、例えば比較器等により構成される。発振部50は、高電位側駆動信号UU、VU、WUのいずれかをセットするためのタイミング信号であるセット信号SP2を、PWM制御部90Dに出力する。発振部50は、例えばPLL等により構成される。セット信号SP2の第2PWM周波数は、一定周波数でも良いし、トルク指令信号EC等の大きさによって変化する可変周波数としても良い。
位置検出部60は、モータ2に関する3相のロータ位置情報を有する位置検出信号H1、H2、H3を、通電制御部100に出力する。位置検出信号H1、H2、H3を生成する構成としては、ホール素子等のセンサを用いてもよいし、モータコイルLu、Lv、Lwに発生する逆起電圧を用いたセンサレス構成にしても良く、その構成に制約はない。また、回転速度検出部115の構成を兼用することも可能である。位置検出信号H1、H2、H3は、それぞれ3相のロータ位置に対応し、互いに電気角120°ずつ角度のずれた信号となる。
判定部120は例えば比較器から構成され、図3のように動作する。時刻t1までは、トルク指令信号ECはEC1のまま一定である。対応する回転速度信号NRは、回転ロスのためトルク指令信号EC1より下回り、NR1となる。時刻t1において、トルク指令信号ECが、EC1からEC2にステップ的に減少した場合、モータ2は徐々に減速する。このため。回転速度信号NRも、NR1からNR2に徐々に単調減少する。トルク指令信号ECの急激な減速指令に対し、モータ2の慣性により指令通りの回転になるまで、時間を要するからである。その結果、時刻t1から時刻t2まで、回転速度信号NRはトルク指令信号ECより上回る。時刻t2以降は、トルク指令信号ECはEC2のままであり、回転速度信号NRも、トルク指令信号EC2を下回るNR2になる。回転差検出信号CHは、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを下回る場合、Hレベルになる。すなわち回転差検出信号CHは、時刻t1でLレベルからHレベルになり、時刻t2でLレベルに戻る。
図4は、PWM制御部90Dの具体的な構成例を示す回路図である。PWM制御部90Dは、デッドタイム生成部92と、フリップフロップ93と、切り換え器192と、分周器193とを備える。セット信号SP2は第2PWM周波数1/TSのパルス信号であり、分周器193および切り換え器192に入力される。分周器193は、セット信号SP2を第1PWM周波数に分周した分周器出力SP1を切り換え器192に出力する。分周器出力SP1は、セット信号SP2の第2PWM周波数1/TSより低い第1PWM周波数1/TLのパルス信号である。切り換え器192は、セット信号SP2と分周器出力SP1のいずれかを改めてセット信号SPとして出力するセレクタである。切り換え器192は、回転差検出信号CHがHレベルのときは、セット信号SP2を選択して出力し、回転差検出信号CHがLレベルのときは、分周器出力SP1を出力し、その構成に制約はない。すなわちセット信号SPは、回転差検出信号CHがHレベルの場合、第2PWM周波数1/TSのパルス信号になり、回転差検出信号CHがLレベルの場合、第1PWM周波数1/TLのパルス信号になる。セット信号SPの反転信号は、フリップフロップ93のセット端子93Sに入力され、リセット信号CRの反転信号は、フリップフロップ93のリセット端子93Rに入力される。デッドタイム生成部92は、フリップフロップ93の出力に基づいて、駆動部10Aの貫通防止のための非重畳期間を有する、任意の1相における高電位側駆動信号UPおよび低電位側駆動信号LOを生成し、これらを通電制御部100に出力する。それぞれ第1PWM周波数は第1周波数、第2PWM周波数は第2周波数とも呼ぶ。
通電制御部100は、高電位側駆動信号UPと低電位側駆動信号LO、並びに位置検出信号H1、H2、H3に基づいて、駆動部10Aにおいて120°通電を行う駆動信号UU−WLを生成し、駆動部10Aに出力する。例えば、UV通電期間においては、高電位側駆動信号UPおよび低電位側駆動信号LOは、それぞれスイッチング素子Tr1とTr4の駆動信号UU、ULとして駆動部10Aに出力される。また、UV通電期間中、VLはHレベルであり、VUとWUとWLはLレベルとなる。
図3、図4、および図1を用いて、UV通電期間における実施の形態1の動作を説明する。図3上で回転差検出信号CHは、時刻t1までの期間TP1においてLレベルであり、セット信号SPの周波数は第1PWM周波数1/TLとなる。期間TP1において、セット信号SPがHレベルになると、フリップフロップ93がセットされ、フリップフロップ93の出力は、デッドタイム生成部92および通電制御部100を介して、駆動信号UUをHレベル、駆動信号ULをLレベルにする。その結果、スイッチング素子Tr1がオン、スイッチング素子Tr4がオフする付勢状態となる。この付勢期間において、電源3からモータコイルLuにソース電流、並びにモータコイルLvにシンク電流が供給される。U相モータ電流Iuは、図3における線L1のように上昇する。線L1は実際にはいくらか曲線状であり、その平均的な傾きは、電源3の電圧VM、およびモータコイルのインダクタンスや巻線抵抗に依存する。
U相モータ電流Iuの大きさは、検出抵抗により電圧値を表す電流検出信号CSに変換され、比較部40でトルク指令信号ECと比較される。電流検出信号CSの値が、トルク指令信号EC1に対応する最大電流値IP1に達すると、リセット信号CRがHレベルとなり、フリップフロップ93がリセットされる。これにより、駆動信号UUがLレベル、駆動信号ULがHレベルとなり、スイッチング素子Tr1がオフし、次いでスイッチング素子Tr4がオンする回生状態となる。この回生期間においてモータ電流は、U相をソース側、V相をシンク側として、スイッチング素子Tr4、Tr5、モータコイルLu、Lvを含む電流経路を流れる。このモータ電流は、モータ2の図示しない巻線抵抗やモータコイルLuおよびLvのインダクタンス、さらにはモータ2の回転速度に比例した大きさの逆起電圧等の影響のため、線L2のように時間と共に減衰する。線L2は、実際にはいくらか曲線状であり、その平均的な傾きは、逆起電圧の大きさ、すなわち回転速度信号NR、およびモータコイルのインダクタンスや巻線抵抗に依存する。
次に、周期TL毎に発生するセット信号SPにより、フリップフロップ93がセットされ、スイッチング素子Tr4がオフし、次いでスイッチング素子Tr1がオンする。これにより、再び付勢期間に移行する。スイッチング素子Tr1はソース側、スイッチング素子Tr5はシンク側となり、モータコイルLuおよびLvに駆動電力が供給され、再びU相モータ電流Iuは増加し始める。
以上のような動作が期間TP1において周期TLで繰り返されることにより、U相モータ電流Iuは、周期がTLで最大値が最大電流値IP1のノコギリ波になる。通常、PWM制御を行う際にはPWM周波数はおよそ数十kHzから数百kHzの範囲で設定されるため、回生期間に電流が付勢期間とは反対方向に流れることはない。
期間TP1は、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを上回る期間であり、通常回転期間と呼ぶ。
期間TP1は、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを上回る期間であり、通常回転期間と呼ぶ。
次に時刻t1から時刻t2までの期間TP2において、トルク指令信号ECは、EC1からEC2へステップ的に減少する。回転速度信号NRは、通常回転速度に対応するNR1から、低回転速度に対応するNR2に減速していく。トルク指令信号ECは、回転速度信号NRを下回るため、回転差検出信号CHはHレベルとなる。セット信号SPの周波数は、第1PWM周波数1/TLより高い第2PWM周波数1/TSとなる。また最大電流値IPは、トルク指令信号EC2に対応してIP1より小さい電流値IP2になる。このような状態において、U相モータ電流Iuは、周期TSで最大値が最大電流値IP2のノコギリ波になる。回生期間の場合、回転速度信号NRは徐々に減速し、逆起電圧も徐々に減少するため、U相モータ電流Iuの傾きは徐々に緩やかになる。この傾きは、時刻t1直後が最も急峻で、ほぼ線L2の傾きに等しい。もっとも厳しい場合は、この時刻t1直後において、付勢期間がほとんど無く、回生期間だけになる場合である。この場合でも逆流状態にならないように、周期TLは、時刻t1直後にIu=IP1からIu=0まで、回生期間が続くとした場合の回生期間と同程度に設定される。
期間TP2は、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを下回る期間であり、減速回転期間と呼ぶ。
期間TP2は、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを下回る期間であり、減速回転期間と呼ぶ。
最後に時刻t2以降の期間TP3においては、トルク指令信号ECはEC2のままであり、回転速度信号NRは、ほぼ低回転速度に対応するNR2に減衰している。トルク指令信号ECは、回転速度信号NRを上回るため、回転差検出信号CHはLレベルとなる。セット信号SPの周波数は、第1PWM周波数1/TLとなる。また最大電流値IPは、IP2のままである。このような状態において、U相モータ電流Iuは、周期TLで最大値が最大電流値IP2のノコギリ波になる。回生期間の場合、回転速度信号NRはほぼ低回転速度に対応するNR2であり、逆起電圧はかなり低いため、U相モータ電流Iuの傾きも緩やかである。また時刻t2直前は、U相モータ電流Iuの最大電流値IP2からの落ち込みはわずかであり、時刻t2直後の付勢期間も短くなる。この場合でも逆流状態にならないように、周期TLは、時刻t2直後にIu=IP1からIu=0まで、回生期間が続くとした場合の回生期間と同程度に設定される。期間TP3は、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを上回る期間であり、期間TP1と同様、通常回転期間である。
周期TLは、期間TP1における設定値と期間TP3における設定値の内、短い設定値に合わせることにより、期間TP1、TP3の両方において、逆流状態にならないように設定できる。
このような構成にすることにより、第1PWM周波数1/TLを通常回転期間の周波数に設定すれば、トルク指令信号ECが、回転速度信号NRを下回る減速回転期間の際に、駆動部10Aは、第1PWM周波数よりも分周器193の分周比倍高い第2PWM周波数でPWM制御される。次に、回転速度信号NRが低下し、トルク指令信号ECが回転速度信号NRよりも大きくなる通常回転期間に戻ると、回転差検出信号CHがLレベルとなるため、駆動部10Aは、再び第1PWM周波数でPWM制御を行う。
このように、トルク指令信号ECが、回転速度信号NRを下回る減速回転期間では、トルク指令信号ECは減速指令によりステップ的に減少する。それに伴って付勢期間も、ステップ的に減少する。PWM周波数が同じであれば、期間TP1に比べて回生期間が長くなる。また、回転速度信号NRは徐々に減速し、逆起電圧も徐々に減少するため、特に減速回転期間の開始直後は、回生期間におけるU相モータ電流Iuの傾きも急峻である。さらにU相モータ電流Iuの最大値が低い。これらの原因により、U相モータ電流Iuは正から負になり、U相モータ電流Iuは逆流する。減速回転期間においてPWM周波数をより高くすれば回生期間が減少するため、回生期間に、付勢期間に流れるモータ電流の方向とは逆方向に、回生期間にモータ電流が回生することを防止し、あるいはこのモータ電流の大きさが大きくなることを抑制することが可能となる。すなわち、モータ電流が次の付勢期間開始後に電源側へ流れ込むのを防ぐことができ、それに伴う電源電圧の上昇を防止することができる。
なお、実施の形態1では、PWM周波数の変更制御として2種類のPWM周波数を切り換える構成としたが、トルク指令信号ECおよび回転速度信号NRに基づいて、PWM周波数が多段階、または線形的に変化するような構成にしても良い。トルク指令信号ECが回転速度信号NRによって決まる所定値以下の減速回転期間になったときに、通常よりも高いPWM周波数に変更制御するような構成であれば、本発明の効果を得ることができる。
また、実施の形態1では、説明の簡単化のために、通電制御方式は120°通電方式としたが、180°通電方式等、その他の通電方式においても、同様に説明できる。トルク指令信号ECがモータ2の回転速度信号NRによって決まる所定の値以下になる減速回転期間に、PWM周波数の変更制御を行う構成であれば、その構成を特に限定することなく本発明の効果を得ることができる。
以上のように、実施の形態1では、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを下回る減速回転期間を検出し、その検出結果に基づいて、PWM周波数を通常時よりも高い周波数に変更制御する。その結果、実施の形態1によれば、トルクの減速指令や負荷変動等によって発生するモータ電流の電源への逆流による電源電圧の上昇を防ぐことが可能となる。従って、モータ電流の電源への逆流による電源電圧上昇を防ぐためのコンデンサやツェナーダイオード等が不要となるため、モータ駆動装置の低コスト化や小型化が可能となる。
(実施の形態2)
(実施の形態2)
実施の形態1では電流制御型PWM駆動構成によるモータ駆動装置について説明したが、本発明は電圧制御型PWM駆動構成においても適用可能である。実施の形態2では、図5から図7を用いて、実施の形態1の電圧制御型PWM駆動構成について説明する。実施の形態1とは異なる点を中心に記し、実施の形態1と同様な構成の要素および信号については、同一の符号を付す。
図5に示すモータ駆動装置450は、3相ブリッジで構成された駆動部10Aにより、モータ2を駆動する。検出抵抗409から検出された電圧は、ローパスフィルタ408を介して増幅器407へ入力される。増幅器407は、トルク指令部30で設定されたトルク指令信号ECと、ローパスフィルタ408の出力電圧の差分を増幅し、その出力を指令電圧生成部403へ入力する。指令電圧生成部403は、増幅器407の出力に基づいて、3相正弦波指令信号SinU、SinV、SinWを駆動信号生成部420に入力する。駆動信号生成部420は、比較器404、405、406と2相非重畳クロック生成部402から構成される。比較器404、405、406は、3相正弦波指令信号SinU、SinV、SinWと、三角波生成部440Aにおいて生成される三角波信号Vtriとの比較結果を、2相非重畳クロック生成部402に出力する。2相非重畳クロック生成部402は、駆動部10Aの貫通防止のため、所定の立ち上がりおよび立ち下がりタイミングのずれを伴ったパルス対を生成し、これら駆動信号UU、UL、VU、VL、WU、WLを駆動部10Aに供給する。回転速度検出部115は、モータ2の回転速度情報を検出し、回転速度信号NRを比較器413の非反転入力端子に出力する。比較器413は、反転入力端子に入力されるトルク指令信号ECと、回転速度信号NRとを比較し、その出力を三角波生成部440Aへ入力する。
以下に、モータ駆動装置450の動作について説明する。検出抵抗409とローパスフィルタ408により、駆動部10Aを流れる平均の電流が、直流電圧として検出される。検出結果を表す電流検出信号CSと、トルク指令信号ECとの差分が、増幅器407により増幅される。指令電圧生成部403は、増幅器407の出力電圧の大きさに比例した振幅を持つ3相正弦波指令信号SinU、SinV、SinWを生成する。比較器404は、U相指令信号SinUと三角波信号Vtriを比較し、その結果を2相非重畳クロック生成部402へ出力する。2相非重畳クロック生成部402は、駆動部10Aの貫通防止のため、所定の立ち上がりおよび立ち下がりタイミングのずれを伴ったパルス対を生成し、U相高電位側駆動信号UUおよびU相低電位側駆動信号ULを駆動部10Aに供給する。V相およびW相についても同様に、比較器405、406は、U相指令信号SinAとは位相がそれぞれ120°、240°ずれたV相指令信号SinVおよびW相指令信号SinWと三角波信号Vtriとを比較し、2相非重畳クロック生成部402を介して、駆動部10Aの各相に供給する。
以上のようにモータ駆動装置450では、指令電圧生成部403が3相正弦波指令信号SinU、SinV、SinWを生成し、駆動信号生成部420がこれらをPWMし、その結果得られる駆動信号UU−WLに基づいて駆動部10Aの各スイッチング素子が電源3からの駆動電力をPWMスイッチングすることにより、モータ2を駆動する。
一方、回転速度検出部115は、モータ2の回転速度を検出し、回転速度情報を表す回転速度信号NRを生成するとともに、比較器413に出力する。モータ2の回転速度に関する情報を得る構成としては、ホール素子等の磁気センサによりロータ回転位置を検出し、時間当たりの回転角度に変換する構成や、モータ2のモータ端子電圧等から逆起電圧の大きさを検出し、逆起電圧に比例するものとして得る構成や、逆起電圧に基づいてロータ回転位置を検出し、時間当たりの回転角度に変換する構成等がある。これらの回転速度情報は、例えば回転速度に比例した周波数を有するタイミングパルスになっており、積分回路等により電圧に変換され、モータ2の回転速度に比例した電圧を表す回転速度信号NRとなる。比較器413は、トルク指令信号ECと回転速度信号NRとを比較し、比較結果を表す回転差検出信号CHを生成し、三角波生成部440Aに出力する。
ここで回転速度信号NRは、PWM制御部90Dに入力する前に、PWM制御部90D以降の誤動作を防止するため、ロー・パス・フィルタ等によりノイズを除去してもよい。
トルク指令信号ECが回転速度信号NRより大きい通常回転期間の場合、回転差検出信号CHはLレベルとなり、トルク指令信号ECが回転速度信号NRより小さい減速回転期間の場合、回転差検出信号CHはHレベルとなる。三角波生成部440Aは、PWMを行うための三角波信号Vtriを駆動信号生成部420に出力する。
ここで、三角波生成部440Aにおいて生成される三角波信号Vtriの周波数は、回転差検出信号CHがLレベルの通常回転期間の場合、第1PWM周波数とすると、回転差検出信号CHがHレベルの減速回転期間の場合、第1PWM周波数よりも高い第2PWM周波数になるように構成される。三角波信号Vtriの周波数を高くする構成例としては、コンデンサへの一定電流の充放電により三角波電圧を生成する三角波生成ブロックで、このコンデンサを充放電する電流値を増加させることなどがある。
図6は、図5においてU相における駆動信号生成部420の動作を説明するタイミングチャートである。図6において、2相非重畳クロック生成部402で生成されるタイミングのずれについては、説明の簡単化のため省略している。三角波信号Vtriに対してU相指令信号SinUが大きい場合、U相高電位側駆動信号UUがHレベルとなり、U相高電位側スイッチング素子Tr1をオンする。同時にU相低電位側駆動信号ULがLレベルとなり、U相低電位側スイッチング素子Tr4をオフする。逆に、三角波信号Vtriに対してU相指令信号SinUが小さい場合、U相高電位側駆動信号UUがLレベルとなり、U相高電位側スイッチング素子Tr1をオフする。同時にU相低電位側駆動信号ULがHレベルとなり、U相低電位側スイッチング素子Tr4をオンする。
ここで、実施の形態1の電流制御型PWM駆動構成の場合と同様に、実施の形態2の電圧制御型PWM駆動構成の場合における減速回転期間の動作を説明する。図7は、図6に示した駆動信号生成部420のタイミングチャートにおいて、トルク指令信号ECを小さくした場合の一例である。図7に示すように、トルク指令信号ECが小さくなることによって3相指令信号SinU、SinV、SinWの振幅が小さくなり、各駆動信号UU−WLは50%デューティ付近のパルス幅で発生する。このため、高電位側スイッチング素子が3相ともオフする期間、すなわち、低電位側スイッチング素子が3相ともオンする3相回生期間が通常回転期間時よりも長くなる。減速回転期間直後はまだ逆起電圧が十分に大きいため、3相回生期間中に、逆起電圧によってモータ電流が付勢期間における方向とは反対方向に流れ始める。従って、3相回生期間後の次の付勢期間開始時にU相高電位側スイッチング素子がオンしたときに、このスイッチング素子を介してモータ電流が電源3へ逆流し、電源電圧を上昇させる。なお、簡単のため、貫通防止のための高電位側および低電位側の両方のスイッチング素子がオフする期間を省略したが、厳密には、U相の同期整流制御終了時にU相高電位側スイッチング素子に並列接続されたダイオードを介してモータ電流が電源3へ逆流し始める。
しかし上記のような構成にすることにより、減速回転期間において、駆動部10Aの低電位側スイッチング素子が全てオフされる3相回生期間が、PWM周波数の上昇に伴って短くなるため、逆起電圧によるモータ電流の電流方向の反転が抑制され、それに起因した電源電圧の上昇を防ぐことが可能となる。
(実施の形態3)
(実施の形態3)
以下に、図8から図10を用い、本発明の実施の形態3について説明する。以下では、実施の形態1の通電制御部100、および駆動信号UU−WLを生成する構成について、変更例を説明する。実施の形態3によるモータ駆動装置250は、実施の形態1によるモータ駆動装置200のPWM制御部90Dとは異なる内部構成のPWM制御部90Eと、通電制御部100とは異なる内部構成の通電制御部100Bとを備える。それ以外の構成、動作は実施の形態1で説明したものと同様である。なお、実施の形態3に係るモータ駆動装置の各構成要素および各種信号は、図1に付した符号を参照する。
図8は、本発明の実施の形態3によるモータ駆動装置250の全体構成例を示すブロック図である。判定部120の回転差検出信号CHが、通電制御部100Bに入力される点が、実施の形態1によるモータ駆動装置200と異なる。
PWM制御部90Eは、セット信号SP、リセット信号CRに基づいて、駆動部10Aの貫通防止のための非重畳期間を有する、任意の1相における高電位側駆動信号UPおよび低電位側駆動信号LOを生成し、これらを通電制御部100Bに出力する。
図9は、PWM制御部90Eの具体的な構成例を示す回路図である。PWM制御部90Eは、デッドタイム生成部92と、フリップフロップ93とを含む。フリップフロップ93のセット端子93Sにはセット信号SPの反転信号が接続され、リセット端子93Rにはリセット信号CRの反転信号が接続される。デッドタイム生成部92は、フリップフロップ93の出力に基づいて、駆動部10Aの貫通防止のための非重畳期間を有する、任意の1相における高電位側駆動信号UPおよび低電位側駆動信号LOを生成し、これらを通電制御部100に出力する。
通電制御部100Bは、高電位側駆動信号UPおよび低電位側駆動信号LO、位置検出信号H1、H2、H3に基づいて、駆動部10Aにおいて120°通電を行うためのスイッチング素子Tr1からTr6の駆動信号UU−WLを駆動部10Aに出力すると共に、回転差検出信号CHに基づいて、駆動部10Aの制動制御を行う。
通電制御部100Bは、例えば、回転差検出信号CHがHレベルのときに、駆動部10Aの高電位側と低電位側のスイッチング素子の駆動信号UU−WLを入れ換える逆転制動制御を行う。
図10は、通電制御部100Bの動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。なお、図10のタイミングチャートは、UV通電期間における動作例を示している。図10に示すように、UV通電期間中に回転差検出信号CHがHレベル、すなわち減速回転期間になると、通電制御部100Bは、各相の高電位側駆動信号UU、VU、WUと低電位側駆動信号UL、VL、WLとを入れ換える。すなわち、モータ駆動部10Aの逆転制動制御を行う。
このような構成にすることにより、制動制御を行う減速回転期間中においては、モータ2の逆起電圧によって発生するモータ電流の電流方向と、制動制御によって電源3からモータ2へ供給されるモータ電流の電流方向とが一致する。これにより、回生期間に逆起電圧の影響によってモータ電流の流れる方向が逆転することなく、モータ電流が電源3へ逆流することを防ぐことが可能となる。従って、モータ電流が電源へ流れ込むことによる電源電圧の上昇を防止することができる。
なお、回転差検出信号CHに基づく通電制御部100Bの制動制御としては、上述した逆転制動制御以外にも、駆動部10Aの高電位側スイッチング素子を全てオフし、低電位側スイッチング素子を全てオンする、あるいは高電位側スイッチング素子を全てオンし、低電位側スイッチング素子を全てオフする、短絡制動制御を行うようにしても良い。また、例えば、逆転制動制御を所定時間行った後に短絡制動制御に切り換える、もしくは短絡制動制御を所定時間行った後に逆転制動制御に切り換えるというような、逆転制動制御と短絡制動制御を組み合わせた制動制御を行うようにしても良い。
また、実施の形態3によるモータ駆動装置では、説明の簡単化のために、通電制御方式は120°通電方式としたが、180°通電方式等、その他の通電方式においても、トルク指令信号ECがモータ2の回転速度信号NRによって決まる所定の値以下になる減速回転期間に、制動制御を行う構成であれば、その構成を特に限定することなく本発明の効果を得ることができる。
以上のように、実施の形態3によるモータ駆動装置では、トルク指令信号ECが回転速度信号NRを下回る減速回転期間を検出し、その検出結果に基づいて、モータ2の制動制御を行う。その結果、実施の形態3によれば、トルクの減速指令や負荷変動等によって発生するモータ電流の電源への逆流による電源電圧の上昇を防ぐことが可能となる。さらに、モータ電流の電源への逆流による電源電圧上昇を防ぐためのコンデンサやツェナーダイオード等が不要となるため、モータ駆動装置の低コスト化や小型化が可能となる。
(実施の形態4)
(実施の形態4)
実施の形態3では電流制御型PWM駆動構成によるモータ駆動装置について説明したが、本発明は電圧制御型PWM駆動構成においても適用可能である。実施の形態4では、実施の形態3の電圧制御型PWM駆動構成について説明する。
図11に電圧制御型PWM駆動方式における本発明の適用例を示す。図11に示すモータ駆動装置460は、図5に示したモータ駆動装置450とは異なる内部構成の三角波生成部440および2相非重畳クロック生成部402Aを備える。それ以外の構成、動作は図5のモータ駆動装置450と同様である。なお、実施の形態4に係るモータ駆動装置の各構成要素および各種信号は、図5に付した符号を参照する。
三角波生成部440は、三角波信号Vtriを生成し、その周波数は、通常回転期間の場合だけでなく減速回転期間の場合であっても、同一の第1PWM周波数になるように構成される。比較器413は、トルク指令信号ECと回転速度信号NRとを比較し、比較結果を表す回転差検出信号CHを生成し、2相非重畳クロック生成部402Aに出力する。2相非重畳クロック生成部402Aは、回転差検出信号CHがHレベルの減速回転期間の場合、制動制御を行うための駆動信号UU−WLを駆動部10Aへ出力する。制動制御を行うための駆動信号UU−WLを生成する構成例としては、高電位側駆動信号UU、VU、WUと低電位側駆動信号UL、VL、WLを入れ換える逆転制動制御の構成や、高電位側駆動信号UU、VU、WUを全てHレベル、且つ低電位側駆動信号UL、VL、WLを全てLレベルにする短絡制動制御の構成等がある。
このような構成により、トルク指令信号ECの大きさが回転速度信号NRを下回る減速回転期間の場合、駆動部10Aは制動制御を行う。これにより、回生期間中において、逆起電圧により発生するモータ電流の電流方向と、制動制御により発生するモータ電流の電流方向が一致するので、逆起電圧によるモータ電流の電流方向の反転が抑制され、それに起因した電源電圧の上昇を防ぐことが可能となる。さらに、モータ電流の電源への逆流による電源電圧上昇を防ぐためのコンデンサやツェナーダイオード等が不要となるため、モータ駆動装置の低コスト化や小型化が可能となる。
以上の実施の形態では、3相モータを例にとって説明したが、その他のN相モータ(Nは2以上の整数)に対しても、同様に説明できる。また、実施の形態において展開した説明は、すべて本発明を具体化した一例であり、本発明はこれらの例に限定されない。
本発明は、モータ駆動装置および駆動方法に利用できる。
2 モータ
3 電源
10A 駆動部
20 電流検出部
30 トルク指令部
40 比較部
50 発振部
60 位置検出部
90D PWM制御部
100 通電制御部
115 回転速度検出部
200 モータ駆動装置
Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6 スイッチング素子
D1、D2、D3、D4、D5、D6 ダイオード
3 電源
10A 駆動部
20 電流検出部
30 トルク指令部
40 比較部
50 発振部
60 位置検出部
90D PWM制御部
100 通電制御部
115 回転速度検出部
200 モータ駆動装置
Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6 スイッチング素子
D1、D2、D3、D4、D5、D6 ダイオード
Claims (9)
- モータに駆動電力を供給し、前記モータを駆動する装置であって、
駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号に基づいて、前記駆動電力を生成する駆動手段と、
前記モータのトルクを指定するトルク指令信号を生成するトルク指令信号生成手段と、
前記モータの回転速度を検出し、回転速度情報を表す回転速度信号を生成する回転速度検出手段と、
前記トルク指令信号と前記回転速度信号との差を表す回転差検出信号を生成する回転差検出手段とを有し、
前記駆動信号生成手段は、前記回転差検出信号に基づいて制御されることを特徴とする、モータ駆動装置。 - 前記駆動信号生成手段は、少なくとも第1周波数と第2周波数のいずれかの周波数を有する駆動信号を生成することを特徴とする、請求項1記載のモータ駆動装置。
- 前記駆動手段は、N相(Nは2以上の整数)分の高電位側スイッチング素子群とN相分の低電位側スイッチング素子群を含み、
前記駆動信号生成手段は、前記N相分の高電位側スイッチング素子群をそれぞれ制御するN相の高電位側駆動信号と、前記N相分の低電位側スイッチング素子群をそれぞれ制御するN相の低電位側駆動信号を生成することを特徴とする、請求項1または2記載のモータ駆動装置。 - 前記駆動信号生成手段は、前記回転差検出信号が生成されると、前記N相の各高電位側駆動信号の論理レベルを非動作状態レベル、前記N相の各低電位側駆動信号の論理レベルを動作状態レベル、またはその逆に前記駆動信号を制御する短絡制動制御が可能であることを特徴とする、請求項3記載のモータ駆動装置。
- 前記駆動信号生成手段は、前記N相分の高電位側スイッチング素子群をそれぞれ前記N相の低電位側駆動信号で制御し、前記N相分の低電位側スイッチング素子群をそれぞれ前記N相の高電位側駆動信号で制御する逆転制動制御が可能であることを特徴とする、請求項3または4記載のモータ駆動装置。
- 前記回転速度検出手段は、前記モータの回転位相を検出する回転位相センサの出力に基づいて、前記回転速度信号を生成することを特徴とする、請求項1から5記載のモータ駆動装置。
- 前記回転速度検出手段は、前記モータの逆起電圧に基づいて、前記回転速度信号を生成することを特徴とする、請求項1から5記載のモータ駆動装置。
- さらに、前記モータのモータ電流の大きさを検出し、電流検出信号を生成する電流検出部を有し、
前記駆動信号生成手段は、前記電流検出信号と前記トルク指令信号との差に基づいて、制御されることを特徴とする、請求項1から7記載のモータ駆動装置。 - モータに駆動電力を供給し、前記モータを駆動する方法であって、
駆動信号を生成し、
前記駆動信号に基づいて、前記駆動電力を生成し、
前記モータのトルクを指定するトルク指令信号を生成し、
前記モータの回転速度を検出し、回転速度情報を表す回転速度信号を生成し、
前記トルク指令信号と前記回転速度信号との差を表す回転差検出信号を生成し、
前記回転差検出信号に基づいて、前記駆動信号を制御することを特徴とする、モータ駆動方法。
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