JP2008141897A - Dcブラシレスモータの駆動制御方法及び駆動制御装置 - Google Patents

Dcブラシレスモータの駆動制御方法及び駆動制御装置 Download PDF

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Norihiko Morihara
徳彦 森原
Mikio Yasukawa
幹男 安川
Naoya Murota
直哉 室田
Katsuhiko Sato
勝彦 佐藤
Takahiro Kamata
賢弘 鎌田
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Abstract

【課題】 センサレスタイプのブラシレスモータの駆動制御を進角調整を伴って行うと共に,起動を円滑かつ確実に行う。
【解決手段】 起動時,起動対象モータにおける回転子の停止位置を検出して,該検出された停止位置に対応した通電パターンでモータを起動する。モータの起動後では,回転時のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第1基準電圧及び第2基準電圧と比較し,通電遮断から次回の通電開始迄の前記逆起電圧の上昇側の変化中における第1検出ポイントと,下降側の変化中における第2検出ポイントをそれぞれ検出し,両検出ポイントの検出情報を,前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用する。また,前記第1基準電圧及び第2基準電圧を可変として,前記検出ポイントを移動可能とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は,DCブラシレスモータの駆動制御方法及び駆動制御装置に関し,より詳細には,埋込み型永久磁石モータ等のDCブラシレスモータの起動時及び運転時の制御において,回転子の位置を位置センサや電流センサを使用することなく,モータの非通電相の逆起電圧の監視により検出し,このようにして検出された回転子の位置に基づいて,各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する,モータの駆動制御方法,及び前記方法を実行するための駆動制御装置に関する。
起動時に大きなトルクを得ることができると共に,回転速度の制御が比較的容易なDCモータが,各種機器の動力源や制御用のモータ,その他各種の用途において広く使用されている。
このDCモータとしては,従来,ブラシと整流子から成る機械的整流機構を備えたブラシ付きDCモータが主流であったが,近年では,このような機械的整流機構が持つ欠点を解消するために,回転子に永久磁石を埋め込むと共に,固定子側をコイル(巻線)によって構成し,電子部品(コントローラ)によって前記固定子巻線に対する通電を制御して前述の機械的整流機構を不要とした,DCブラシレスモータが使用されている。
ところで,前述の機械的整流機構を備えたブラシ付きのDCモータにあっては,回転子の軸に取り付けられた整流子が,回転子の回転と共に回転して通電パターンの切り換えが行われていたために,各回転子巻線に対する通電方向の切り換えが回転子の回転位置に対応するものとなっていたが,ブラシレスDCモータでは,固定子巻線に対して必要なパターンで通電を行うためには,前述のコントローラが回転子の回転位置を検出して,この回転位置に対応して通電パターンの切り換えを行う必要がある。
このように,コントローラが回転子の回転位置を検出することができるようにするために,モータ内に磁気センサ等のセンサを設けて回転子の位置を検出可能としたセンサタイプの位置検出機構がある。
また,センサ等を設けることなく回転子の回転位置を検出可能としたものとして,非通電相に発生する逆起電圧に基づいて,非通電相の逆起電圧とモータの中点電圧が交差(ゼロクロス)するポイント(ゼロクロスポイント)を検出し,このゼロクロスポイントの検出情報を回転子の回転位置情報とするセンサレスタイプの位置検出機構も提案されている(特許文献1)。
なお,前述したセンサレスタイプの位置検出機構による回転子の位置検出を行うためには,固定子巻線に対する通電(回転子の回転)が行われていることが条件であり,停止している回転子の位置検出を行うことはできない。
そこで,停止状態にあるモータの回転子の停止位置を検知可能とするために,Y結線された3相ブラシレスモータの起動に先立って,回転子の感応時間より短い間隔で通電方向を切り換え,U相からV相,V相からW相,W相からU相に順に通電し,非通電相の固定子巻線に誘起した微小電圧に基づいて回転子の停止位置を検出し,この検出に基づいて起動の通電方向を決定して,決定された通電方向にモータを強制通電して起動する方法も提案されている(特許文献2)。
また,同様に磁極位置センサを用いないで行う同期機の駆動制御方法において,中高速運転時に磁極位置を推定する第2推定手段とは別に,始動時,又は低速時における磁極位置を推定する第1推定手段を設け,この第1制御手段により推定信号を電流制御系の指令に印加し,この推定信号の印加によって生じた検出電流信号の変化をセンサによって検出して磁極位置を推定するものがある(特許文献3)。
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開2005−176434号公報 特開2004−364473号公報 特開2000−156993号公報
前述した回転子の位置検出機構のうち,センサタイプの位置検出機構を備えたブラシレスモータにあっては,磁気センサ,その他のセンサをモータ中に組み込むことが必要となるために,モータの小型化が困難である。
また,部品点数の増加と,これによって生じる組立工程数の増加が,モータの製造原価に反映されるために,この種のモータを高価なものとしている。
一方,前述した回転子の位置検出機構のうち,センサレスタイプの位置検出機構を備えたブラシレスモータにあっては,センサをモータ内に組み込む必要がなく,モータの小型化が可能であると共に部品点数を減少させることができる利点を有している。
しかし,前記従来のセンサレスタイプの位置検出機構を備えたブラシレスモータにあっては,回転子の回転数が上昇すると,通電パターンの切り換えタイミングに遅れが生じるという問題を有している。
すなわち,コントローラが回転子の回転位置情報を得てから演算処理を行って制御信号を出力する迄には所定の時間が必要であり,この演算処理に必要な時間は,回転子の回転数に拘わらず一定である。
一方,回転子の回転数が上昇すると,所定の時間内に進む回転子の角速度は増大する。そのために,回転子の回転位置に対してコントローラが出力する制御信号に遅れが生じることとなる。
このような遅れの修正は,センサタイプの位置検出機構にあっては,センサの位置を回転子の回転方向とは逆方向に移動させることにより行うことができるが,従来のセンサレスタイプの位置検出機構では,回転子の回転位置の検出ポイントとして,非通電相の逆起電圧と中点電圧とが交差する点として,その位置が特定されている前述のゼロクロスポイントを用いており,このゼロクロスポイントの検出情報を,固定子コイルに対する通電パターンの切り換えに使用しているために,通電パターンの切り換えを,ゼロクロスポイントの検出に遅れて行うことはできたとしても,これを進めることはできず,ロータの回転速度の上昇に伴うタイミングのズレを補正する,所謂「進角調整」を行うことはできない。
また,センサレスタイプの位置検出機構にあっては,始動後の比較的低速回転の状態では,誘起電圧が明確に現れず,回転子の回転位置を検出することが困難であり,安定した回転を得ることができない。
そのため,モータの起動前に回転子の停止位置を検出可能とした,前掲の特許文献2に記載の発明においても,モータの駆動制御を二系統に分け,モータの起動から非通電相の固定子巻線が所定の閾値電圧よりも大きな逆起電力の電圧を発生する迄は,起動制御部により所定の通電方向に強制通電を行うことによる起動制御を行い,その後,所定の閾値電圧よりも大きな逆起電圧の発生が検出された後,通常運転通電制御部による運転制御を行うように構成している(特許文献2の「0052」,「0053」欄他)。
このように,特許文献2に記載の方法にあっては,検出された回転子の停止位置は,起動時における通電方向の決定にのみ使用され,起動は,この決定された通電方向に強制通電することにより強引に回転させているために,回転子の回転が安定せずに間欠的になる等,起動時の回転安定性という問題は解消していない。
その結果,例えばこのようなモータを,電気車等の電動機として使用すれば始動時に振動等が生じて乗り心地等が著しく損なわれることとなる。
また,このような強制通電により起動を行う結果,起動自体が失敗に終わる場合もあり,そのため,前掲の特許文献1に記載の発明にあっては,強制通電によって所定の時間内に非通電巻線が逆起電圧の発生状態にならないときには,通常運転に移行せずに,再度,起動前制御により起動の通電方向を再決定し,この再決定された通電方向により再度強制起動を行う構成を設けている(特許文献2の請求項2参照)。
なお,前述の特許文献3にあっては,同期機の回転が中,高速の時に磁極位置を推定する第2推定手段とは別に,同期機の始動時,又は低速運転時における磁極の位置を推定する前記第1推定手段を設ける構成を開示するが,この構成を採用する場合には,電流センサ等を設け,磁極の位置による検出信号の変化を検知する必要があり,このような電流センサ等の手段を別途設ける必要があるために制御装置が高価なものとなっている。
そこで本発明は,上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり,センサ等を使用せず,従って部品点数の減少と小型化を実現することのできるセンサレスタイプの位置検出により駆動制御を行うものでありながら,進角調整を伴ったブラシレスモータの駆動制御を行うことができると共に,ブラシレスモータの起動を円滑かつ確実に行うことができる駆動制御方法及び駆動制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために,本発明のモータの駆動制御方法は,センサを使用することなく回転子の位置を検出し,該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する,3相DCブラシレスモータの駆動制御方法に関するもので,
回転状態のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第1基準電圧及び第2基準電圧と比較し,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合,前記変化中における前記第1基準電圧と一致するポイントを第1検出ポイントとして検出すると共に,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合,前記変化中における前記第2基準電圧と一致するポイントを第2検出ポイントとして検出し,両検出ポイントの検出情報を,前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に,
前記第1基準電圧及び第2基準電圧を可変として,前記検出ポイントを移動可能としたことを特徴とする(請求項1)。
前述したモータの駆動制御方法において,前記第1,第2基準電圧の変化は,前記回転子の回転速度の上昇に従い前記第1基準電圧を低圧に,前記第2基準電圧を高圧にそれぞれ変化させることが好ましい(請求項2)。
さらに,前述したモータの駆動制御方法において,モータの起動時における駆動制御を行うために,少なくとも回転角180°中における前記回転子の各停止位置毎に,3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように,他の2相の固定子巻線に対し,回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,前記通電によって各3相の非通電相に生じた逆起電圧をそれぞれ測定し,測定された非通電相の逆起電圧を,基準停止位置データとして取得すると共に,各基準停止位置データと,該基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンを関連付けて記憶手段に予め記憶させておき,
前記モータの起動時,停止状態にあるモータに対して3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように,他の2相の固定子巻線に対し,回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,該検査信号の入力による各非通電相の電圧を,判定対象停止位置データとして取得し,前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを,前記記憶手段中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し,前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより,前記モータを起動することができる(請求項3)。
前記回転角180°中における前記回転子の各停止位置を,前記回転子に設けた極数に対応して設定することができ(請求項4),極数が24である実施形態のモータにあっては,回転角180°中における停止位置数を7.5°刻みで極数と同数の24箇所に設けている。
この場合,各停止位置毎の前記基準停止位置データを,それぞれの特徴に従って分類し,該特徴に基づく分類と関連付けて前記記憶手段に記憶すると共に,
前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し,該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し,前記分類により,比較対象とする基準停止位置データの抽出を行うようにすることができる(請求項5)。
また,前述したモータの駆動制御方法を実現するための本発明の駆動制御装置1は,同様に,センサを使用することなく回転子の位置を検出し,該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する,3相DCブラシレスモータに適用されるものであり,
回転状態のモータMにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第1基準電圧及び第2基準電圧と比較し,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合,前記変化中における前記第1基準電圧と一致するポイントを第1検出ポイントとして検出すると共に,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合,前記変化中における前記第2基準電圧と一致するポイントを第2検出ポイントとして検出する回転位置検出手段30と,
前記回転位置検出手段30による両検出ポイントの検出情報を,前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に,前記回転子の回転数に応じて前記第1基準電圧及び第2基準電圧を変化させる運転制御手段53を備えることを特徴とする(請求項6)。
上記駆動制御装置1において,前述の運転制御手段53を,前記回転子の回転速度の上昇に従い,前記第1基準電圧を低圧に変化させると共に,前記第2基準電圧を高圧に変化させるように構成することが好ましい(請求項7)。
前述の駆動制御装置1に,モータMの起動制御を行うための構成としてさらに少なくとも回転角180°中における前記回転子の各停止位置毎に,3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように,他の2相の固定子巻線に対し,回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,前記通電によって各3層の非通電相に生じた逆起電圧を基準停止位置データとして,該基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンと関連付けて記憶した記憶手段21と,
前記モータMの起動時,停止状態にあるモータMに対して3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように,他の2相の固定子巻線に対し,回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,該検査信号の入力による各非通電相の電圧を,判定対象停止位置データとして取得し,前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを,前記記憶手段21中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し,前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより,前記モータを起動する起動制御手段52を設けることができる(請求項8)。
前記回転角180°中における前記回転子の各停止位置を,前記回転子に設けた極数に対応して設定することができる(請求項9)。
この場合,前記記憶手段21が,各停止位置毎の前記基準停止位置データを,それぞれの特徴に基づく分類と関連付けて記憶すると共に,
前記起動制御手段52が,前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し,該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し,前記分類により,比較対象とする基準停止位置データの抽出を行うように構成することができる(請求項10)。
以上説明した本発明の構成により,本発明のモータ駆動制御方法及び駆動制御装置は,以下に述べる効果を奏する。
回転子の位置検出機構を,センサ等を備えないセンサレスタイプの位置検出機構としたことから,部品点数を減少して,小型,低価格のモータを提供することができただけでなく,センサレスタイプの位置検出機構を設けるものでありながら,従来のセンサレスタイプの位置検出機構を備えたモータでは実現できなかった以下の効果を得ることができた。
(1)進角調整
回転子の回転時,非通電相の逆起電圧を監視し,この逆起電圧の変化を,可変に構成された二種類の基準電圧と比較して回転子の回転位置を検出するようにしたことで,回転子の回転位置の検出ポイントを移動させることが可能となった。
その結果,ゼロクロスポイントの検出により回転子の位置を検出していた従来の駆動制御方法では行うことができなかった進角調整が可能となった。
また,このような進角調整が可能となったことにより,モータの作動時における消費電力を抑えることができ,省エネルギー化を図ることができた。
さらに,前述の第1,第2基準電圧を,回転子の回転速度の上昇に対して第1基準電圧については低圧に,第2基準電圧については高圧に変化させることにより,回転子の回転位置の検出ポイントを,ロータの回転方向とは逆方向に移動させることができた。
その結果,回転子の回転位置の検出を先取りすることが可能となり,回転子の回転に対する通電パターン切り換えの遅れを好適に防止するように進角調整を行うことができた。
(2)起動時の安定性
停止時のモータに対して入力した検査信号により,非通電相の電機子巻線に発生する逆起電圧により回転子の停止位置の検出を行うと共に,検出された回転子の停止位置に基づいて,回転子の各停止位置に対応した通電パターンでモータを起動することとしたことから,モータ始動時の回転を安定させることができた。
特に,回転角180°中における前記回転子の各停止位置を,前記回転子に設けた極数に対応して設定することで,360°中における停止位置は,極数の2倍となる。その結果,停止位置を細かく設定することができ,停止位置を判定する際の信頼性が向上する。
一例として,極数が24である実施形態のモータにあっては,回転角180°中における停止位置は7.5°刻みの24箇所であり,回転時,30°刻みで行われる通電パターンの切換以上の分解能で停止位置の検出が可能となっている。
また,回転子の停止位置を検出する際の基準となる,サンプリングされた基準停止位置データを,それぞれの特徴点毎に分類して記憶した構成にあっては,判定対象停止位置データについても同様の特徴付けを行うことにより,判定対象停止位置データと,基準停止位置データとをこの特徴点を以て対比して,検索することができた。その結果,検出すべき回転子の停止位置を細かく設定した場合(一例として7.5°刻み,48停止位置)であっても,回転子の停止位置の検出を比較的短時間で行うことができた。
次に,本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら説明する。
1.装置構成
(1)全体構成
図1中の符号1は,本発明の駆動制御装置であり,制御対象であるスター結線されたブラシレスDCモータMに接続されて,該モータMの駆動制御を行う。
この駆動制御装置1は,制御対象であるモータMの,非通電相からの逆起電圧を増幅する増幅器10と,この増幅器10によって増幅された逆起電圧を受信する二種類の検出手段(停止位置検出手段20,回転位置検出手段30)と,モータに対して所定パターンの駆動電圧を出力するPWM(Power Wide Module)インバータ40と,この駆動制御装置1の前記各部の動作を制御する,マイクロコンピュータ等の中央処理装置(CPU:図示せず)を備えた制御手段50を備えている。
(2)増幅器
前述の増幅器10は,ブラシレスDCモータMの非通電相における逆起電圧を増幅して,後述する停止位置検出手段20,及び回転位置検出手段30に出力するもので,本実施形態にあってはOPアンプ11,12,13の非反転入力端子にU,V,W各相の逆起電圧を入力すると共に,この逆起電圧の入力に対する出力を負帰還させて反転増幅させ,この増幅された各相の逆起電圧を,後述する停止位置検出手段20,及び回転位置検出手段30のそれぞれに出力するように構成したものである。
なお,図示の実施形態にあっては,増幅器であるOPアンプ11,12,13をU,V,Wの各相毎に3つ設けた例を示しているが,例えばOPアンプの入力側に適当なスイッチング手段を設ける等してU,V,W相の逆起電圧を順次共通のOPアンプに入力可能とすることで,OPアンプの使用個数を減らしても良く,また,逆起電圧を適当に増幅可能であれば,OPアンプ以外の他の手段により増幅を行うものとしても良い。
(3)停止位置検出手段
前述の停止位置検出手段20は,後述する制御手段50により制御されて,停止状態にあるモータMの各停止位置における非通電相の逆起電圧のサンプリングを行うと共に,モータMの起動時,起動対象のモータMにおける非通電相の逆起電圧に基づいて,該モータMの回転子の停止位置を検出する。
起動対象であるモータMの停止位置を検出可能とするために,この停止位置検出手段20は,回転子の各停止位置毎に予めサンプリングされた,デジタルデータ化された各非通電相の逆起電圧を,基準停止位置データとして記憶する記憶手段21を備えており,この記憶手段21内に,各基準停止位置データを,対応する停止位置,及び該停止位置に対応する起動通電パターンと関連付けて検索可能に記憶している。
また,前記停止位置検出手段は,検査信号が入力されたモータMの非通電相が出力した逆起電圧(判定対象停止位置データ)をデジタルデータ化するA/Dコンバータ22,23,24を備えている。
なお,図示の実施形態にあっては,増幅器10を介して入力されたU,V,W相の各逆起電圧のそれぞれをデジタルデータ化するために,各相に対応して3つのA/Dコンバータ22,23,24をそれぞれ別個に設けた例を示しているが,例えばA/Dコンバータの入力側に適当なスイッチング手段等を設けることにより,共通のA/Dコンバータに対して,U,V,W相の各逆起電力を順次入力可能とすることにより,使用するA/Dコンバータの数を減らすように構成しても良い。
前述のA/Dコンバータ22,23,24に入力される入力信号U,V,Wは,それぞれ前述の増幅器10によって増幅(反転増幅)された,非通電相の逆起電圧であり,入力された非通電時のU,V,W信号は,ここでグランド電位を基準として量子化される。
この停止位置検出手段20は,図2に示すようにデータバスを介して前述の制御手段50に接続されており,制御手段50内に設けた前述の中央処理装置(CPU)との間で,データの送受信を行うことができるように構成されている。
(4)回転位置検出手段
回転子が回転している状態の非通電相における逆起電圧は,前述の増幅器10を介して増幅され,回転位置検出手段30に対して入力される。
この回転位置検出手段30は,回転時における非通電相の逆起電圧を基準電圧と比較することにより,回転子の回転位置を検出するもので,非通電相の逆起電圧を,第1,第2の二種類の基準電圧と比較する比較器(コンパレータ)31a〜31c,32a〜32cをそれぞれ備えていると共に,この比較器による比較結果を受信して,比較結果を第1基準電圧との比較結果と,第2基準電圧の比較結果とにそれぞれ選別して,後述する制御手段50に対して出力するセレクタ33を備えている。
前述の比較器31a〜31c,32a〜32cには,運転時におけるモータMの非通電相の逆起電圧が入力され,この電圧を,二種類の基準電圧と比較して,前記逆起電圧の変化(上昇側及び下降側)中の所定の位置を,回転子の回転位置の検出ポイントとして検出し得るように構成している。
このような,二種類の検出ポイントの検出を可能とするために,回転位置検出手段30の前記比較器31a〜31c,32a〜32cには,入力されたU,V,W各相の逆起電圧を第1基準電圧と比較する比較器31a〜31cと,第2基準電圧と比較する比較器32a〜32cとをそれぞれ設けている。
図示の実施形態にあっては,このような比較器として6個のOPアンプを使用し,各相の逆起電圧をそれぞれ2個のOPアンプに入力し,そのうちの一方のOPアンプを,第1基準電圧を発生する第1基準電圧発生源34に接続すると共に,他方のOPアンプを第2基準電圧を発生する第2基準電圧発生源35に接続している。
もっとも,ここで使用するOPアンプ等の比較器は,その入力側に適当なスイッチング手段を設ける等して,入力する信号を選択可能とすることで,その数を減らすことができ,例えば第1基準電圧との比較用,第2基準電圧との比較用それぞれにつき1個(計2個)の比較器で,回転子の回転位置を検出可能としても良い。
各相に対する通電方向が,非通電相に上昇方向に変化する逆起電圧を生じさせるものである場合には,第1基準電圧を基準電圧とし,逆起電圧がこの第1基準電圧となる点を第1検出ポイントとして検出し,また,逆に,下降方向に変化する逆起電圧を生じさせるものである場合には,第2基準電圧を基準電圧とし,逆起電圧がこの第2基準電圧となる点を第2検出ポイントとして検出し,回転子の所定の回転速度毎に基準電圧を切り換えて,第1,第2基準電圧によって特定される,逆起電圧の変化を示す傾斜上の所定の点(図13参照)を,回転子の回転位置の検出ポイントとして検出する。
このようにして行われた各検出ポイントの検出は,セレクタ33によって第1検出ポイントの検出情報と,第2検出ポイントの検出情報とにそれぞれ選択されて制御回路50に対して出力され,制御回路50において実現される,後述する運転制御手段53が,これらの検出情報を回転子の位置データとして使用して,検出された回転子の回転位置に対応した通電パターンでモータMに対する通電が行われる。
比較器31a〜31cに接続された前述の第1基準電圧発生源34及び,比較器32a〜32cに接続された第2基準電圧発生源35は,制御手段50において実現される前述の運転制御手段53からの制御信号に従って,出力する基準電圧を可変と成すように構成されており,これにより回転子の回転位置の検出ポイントを図13中に矢印で示すように,逆起電圧の発生区間内において移動させることができるように構成されている。
従って,前記傾斜部における電圧変化の範囲内において,起動時において第1基準電圧を高く,第2基準電圧を低く設定しておくと共に,回転子の回転数の上昇に伴い,第1基準電圧についてはこれを低く,第2基準電圧についてはこれを高く変化させてゆくことにより,回転子の回転位置検出ポイントを回転子の回転方向とは逆方向に移動させて先取りすることができ,これにより,回転子の角速度に対し,通電パターンの切り換えに遅れが生じることを防止するように進角調整を行うことが可能となる。この検出ポイントの移動により,図13に示す例では,最大30度の進角調整を行うことが可能である。
(5)制御手段
制御手段50は,前述の停止位置検出手段20,回転位置検出手段30,及び後述するPWMインバータ40を統括的に制御するマイクロコンピュータ等の中央処理装置(CPU)を備え(図示せず),前述の中央処理装置が所定のプログラムを実行することにより,停止位置検出手段20を介して行われる基準停止位置データのサンプリングを制御するサンプリング制御手段51,モータMの起動を行うために必要な各部の制御を行う起動制御手段52,回転子の回転時におけるモータの運転制御を行う運転制御手段53,及び前記各制御手段における制御内容に対応してPWMインバータ40に必要な波形のパルス信号を生成させるPWM出力制御手段54の各制御手段が実現される。
(5-1) サンプリング制御手段
サンプリング制御手段51は,停止状態にあるモータの回転子を,所定の角度毎に停止させて行われる,非通電相の逆起電圧のサンプリングを行うために必要な各部の制御を行う。
サンプリングの開始により,サンプリング制御手段51はPWM出力制御手段54を介してPWMインバータ40にサンプリングに必要な所定パターンの電気信号(検査信号)をモータMに対して出力させると共に,モータMに対する前記検査信号の入力によって非通電相に発生した逆起電圧を,前記停止位置検出手段20にサンプリングさせる。
(5-2) 起動制御手段
起動制御手段52は,モータMの起動を行うために必要な各部の制御を行うもので,モータMの起動が指令されると,モータMの起動に先立って該モータMにおける回転子の停止位置の検出を前述の停止位置検出手段20に行わせると共に,前記停止位置検出手段20によって検出された停止位置に従い,この停止位置に対応した,最適な通電パターンによるモータMの起動を前記PWM出力制御手段54に行わせる。
(5-3) 運転制御手段
運転制御手段53は,起動後のモータMを運転するために必要な各部の制御を行うもので,前述の回転位置検出手段30に回転子の回転位置を検出させると共に,回転位置検出手段30による回転位置の検出結果に基づいて,検出された回転位置に対応した,通電パターンの切り換え等の制御を前記PWM出力制御手段54に行わせる。
(5-4) PWM出力制御手段
PWM出力制御手段54は,後述するPWMインバータ40を制御するもので,前述したサンプリング制御手段51,起動制御手段52及び運転制御手段53における制御に対応して,後述するPWMインバータ40に所望の通電方向,通電パターンの電気信号を生成させてモータMに出力させる。
(6)PWMインバータ
PWMインバータ40は,モータMに対して入力される電気信号を可変とするもので,前述した制御手段50に設けられたPWM出力制御手段54からの制御信号に従って,対応した通電方向,通電パターンの電気信号を生成して,モータMに出力する。
2.動作説明
次に,前記構成の本発明の駆動制御装置1による,モータMの駆動制御方法について以下説明する。
(1)回転子の各停止位置における逆起電圧のサンプリング
本工程では,モータMの起動時において行われる回転子の停止位置を検出する際に,停止位置の判定基準となるデータ(「基準停止位置データ)をサンプリングする工程である(図4参照)。
モータMの回転子を所定の停止位置nに停止させてサンプリングの開始を指令すると,この停止位置nにおける基準停止位置データの取得が開始される。
制御手段50において実現されるサンプリング制御手段51は,PWM出力制御手段54に対し検査信号の出力を指令し,PWM出力制御手段54は,PWMインバータ40にサンプリングのために必要な検査信号を生成させ,出力させる。
PWMインバータ40より出力された検査信号は,所定の停止位置で回転子を停止しているモータMに入力され,モータMの非通電相である固定子巻線に生じた逆起電圧が,増幅器10を介して停止位置検出手段20に入力される。
前述のPWMインバータ40が出力する前述の検査信号は,停止した状態のモータMに対し,先ず,U相からV相に通電を行う。この検査信号の入力により,非通電相であるW相の固定子巻線に生じた逆起電圧が,増幅器10を介して停止位置検出手段20に入力され,W相の逆起電圧のサンプリングが行われる。
同様にして,モータMには,V相からW相,W相からU相に順次通電が行われ,このときの非通電相であるU相,V相における逆起電圧のサンプリングがそれぞれ行われる。
このようにしてサンプリングされた各非通電相の逆起電圧は,必要に応じて後述するように所定の特徴点に従って分類され,記憶手段21に記憶される。
サンプリングに際し,前記モータMに対して入力される検査信号は,回転子が反応(回転)しない通電時間の信号であり,本実施形態にあっては,前述の回転子が反応しない通電時間として,288μS幅のパルス波形を入力したが,入力時間は前述のように回転子が反応しない範囲であればこれに限定されない。
また,前述した各相に対する通電順についても,上記の例に限定されず,W,U,Vの各相の固定子巻線における非通電時の逆起電力が測定できれば良く,前述した順序に限定されるものでなく,また,逆方向の通電としても良い。
以上のようにして,モータMの各相に対して所定の通電方向で通電が行われると,非通電相の固定子巻線に逆起電圧が発生し,この逆起電力を監視する停止位置検出手段20には,増幅器10を介して増幅された逆起電圧が入力される。
このようにして停止位置検出手段20に入力された非通電相W,U,Vの逆起電力は,A/Dコンバータ22,23,24でデジタル変換され,制御手段50のサンプリング制御手段51は,停止位置検出手段20でデジタル変換された逆起電圧を,検査信号の通電遮断後,所定の時間毎に複数ポイントで測定し,この測定結果を記憶手段21に記憶させる。
本実施形態にあっては,通電遮断後,1μS,10μS,30μS,50μSの4ポイントにおける逆起電圧をそれぞれサンプリングした。
このような逆起電圧のサンプリングを,前述のようにU相からV相に対する通電,V相からW相に対する通電,及びW相からU相に対する通電毎にそれぞれ行い,取得した逆起電圧を記憶手段21に記憶すると,回転子を次の停止位置に回転させ,同様の作業を繰り返し,回転子の停止位置の全てについて同様のサンプリングを行い,全ての停止位置についてのサンプリングが終了すると,基準停止位置データのサンプリングが終了する。
回転子の停止位置数は,モータMの固定子巻線数によって決まり,モータが備える固定子巻線数の2倍の停止位置を有するが,停止位置としては360度全てについて認識する必要はなく,機械角180度の範囲で認識すればよい。
本実施形態において今回使用したモータMは,固定子巻線を24個備えたモータで,回転子を固定子巻線の配置に合わせて7.5度毎に360度の範囲で計48箇所の停止位置を持つ。サンプリングは,このうちの機械角180度の範囲(24箇所の停止位置)で行い,かつ,各固定子巻線に対する通電方向を一方向のみとした。
このようにして記憶された基準停止位置データは,前述の記憶手段に検索可能に記憶されると共に,この基準停止位置データの取得を行った回転子の停止位置,及びこの回転子の停止位置における起動通電パターンと関連付けて記憶する。
なお,サンプリングされた基準停止位置データは,所定の特徴点に従ってこれを分類し,この特徴点と関連付けて記憶することが好ましく,必要な場合にはこの特徴点を係数などに変換して記憶しても良く,また,これらのいずれともに記憶するものとしても良い。
以上のようにして取得された基準停止位置データの例を,表1及び表2に示す。
なお,表において,各サンプルは,通電遮断後1μS(サンプルNO.1),10μS(サンプルNO.2),30μS(サンプルNO.3),50μS(サンプルNO.4)における逆起電圧である。
Figure 2008141897
本実施形態にあっては,前述した24の停止位置に対応した各基準停止位置データを,その特徴点に従って4組毎に6グループに分類すると共に,この6グループをさらに2組毎の2つのサブグループに分類して,前記記憶手段21に記憶させている。
上記6つのグループは,サンプル1(通電遮断後1μSで取得した逆起電圧)におけるV,W,Uの各相の逆起電圧の大,中,小の組合せに基づいて6類型に分類したものであり,このようにして各基準停止位置データを分類した状態を表2に示す。
Figure 2008141897
また,各グループを2つに分類した前述のサブグループは,各グループ内の基準データにおけるV,W,U相の逆起電圧の平均値を,所定の閾値に基づいて大,小に二分類したものである。
一例として,表3は,上記各グループに分類された基準停止位置データ中,逆起電圧の相対比が「中」である非通電相におけるサンプル1,2の平均値を算出し,この平均値の大小関係に従って4つの基準停止位置データに,第1位(平均値最大)から第4位(平均値最小)迄の順列を付け,第2位の基準停止位置データにおける前記平均値と,第3位の基準停止位置データにおける前記平均値の中間の値を閾値として,各グループに属する4つの基準停止位置データを,さらに2組のサブグループに分類したものである。
Figure 2008141897
表3中の停止位置1,2,13,14を含むグループ(グループ1)における前記サブグループの分類方法を例に取り説明すると,停止位置1,2,13,14における逆起電圧の平均値(サンプル1,2についての平均値)は,平均値136.25である停止位置13で最大(順位1)で,停止位置1(平均128.75;順位2),停止位置14(平均107;順位3)の順で平均値が低くなり,停止位置2(平均97.5)で最小(順位4)となっている。
そして,この4つの基準停止位置データを,順位3の停止位置14(平均107)と,順位2の停止位置1(平均128.75)の中間の値(117.875)を閾値として2つのサブグループに分類した。
もっとも,制御対象とするモータの固定子巻線数が少なく,検出すべき回転子の停止位置が比較的少ない場合(例えば巻線数6以下)では,基準停止位置データのグループ分け,サブグループ分けのいずれかを行わずに,記憶手段に記憶させるものとしても良い。
なお,以上のように分類された各サブグループに属する基準停止位置データは,全てのサンプルを加算して得た合計値が求められていると共に,1つのサブグループに属する基準停止位置データの合計値の中間の値がそれぞれ閾値として求められ,後述するように,判定対象停止位置データの全てのサンプルの合計値と,前記閾値との大小を比較して,判定対象停止位置データが,サブグループ内のいずれの基準停止位置データに対応するかを判定可能としている。
このような,各サブグループ内における閾値の設定例を,表4に示す。
Figure 2008141897
(2)モータの起動制御
(2-1) モータの停止位置の検出
モータMの起動は,停止状態において,回転子の停止位置を検出することから先ず行われる(図5参照)。
モータの起動指令により,制御手段50において実現される起動制御手段52は,PWM出力制御手段54に検査信号の出力を指令し,この指令を受けPWM出力制御手段54は,PWMインバータ40に検査信号の生成と出力を行わせる。
出力される検査信号は,前述した基準停止位置データのサンプリングの際にモータMに入力した検査信号と同様のものであり,回転子が反応しない程度の比較的短時間(本実施形態にあっては288μS幅)の信号を,U相からV相,次いでV相からW相,W相からU相に順次通電する。
このようにして,前記検査信号の入力により各非通電相で発生した逆起電圧は,増幅器10を介して停止位置検出手段20に入力され,逆起電圧の入力を受けた停止位置検出手段20は,A/Dコンバータによって,受信した逆起電圧をデジタル変換すると共に,前述のサンプリングの場合と同様の方法により複数ポイント(本実施形態にあっては,通電遮断後1μS,10μS,30μS,50μSの4ポイント)における逆起電圧が取得されると共に,この取得された逆起電圧を判定対象停止位置データとして,例えば前述の記憶手段21に一時的に記憶させる。
停止位置検出手段20が判定対象停止位置データを取得すると,起動制御手段52は,予め記憶手段21に記憶した前述の基準停止位置データ中より,判定対象停止位置データに対応する基準停止位置データを検索して抽出する。
そして,この抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶されている停止位置を,回転子の現在の停止位置であると判定すると共に,この停止位置に対応する起動通電パターンによるモータMの起動を行う(図12参照)。
このように,本実施形態にあっては288μSの間通電を行い、非通電相に確実に逆起電圧が発生するようにしていると共に,停止位置検出時に非通相の逆起電圧が未発生状態の場合には,リトライ動作(検査信号の出力と停止位置の検出の再試行)を行い,再試行によっても停止位置を検出することができない場合には,始動動作を停止する。
このような回転子の停止位置の検出は,本実施形態にあっては,前述したように基準停止位置データをその特徴に従ってグループ及びサブグループに分類して記憶させておき,判定対象停止位置データについても同様の特徴付けを行い,この特徴に対応したグループ及びサブグループを抽出し,抽出されたサブグループに属する基準停止位置データと判定対象停止位置データとを比較して,対応する基準停止位置データの特定を行うものとしている。
このように,所定の特徴付けに従って,判定対象停止位置データが属するグループ及びサブグループを抽出することで,基準停止位置データの全てと判定対象停止位置データとを直接比較する必要がなく,判定対象停止位置データに基づくモータの停止位置の検出を短時間で完了することができ,モータの起動時間を短縮できる。特に,制御対象とするモータの固定子巻線数が24と比較的多い本実施形態にあっては前述の特徴点に基づく停止位置の検出は有効である。
このような,特徴付けによる停止位置の検出において,本実施形態にあっては,図5〜11に示すように,判定対象停止位置データと基準停止位置データとの比較を3段階に分けて行っており,このうちの第1段目の比較では,判定対象停止位置データを,非通電相であるW,U,V相の逆起電圧を大,中,小の組合せパターンによって類別した,前述の6グループのいずれに属するかに類別することにより行う(図5及び表2参照)。
このようにして,判定対象停止位置データが,6つにグループ分けされた基準停止位置データのいずれの類型に属するかを判別することにより,24種類ある基準停止位置データのうちの4種類にまで絞り込むことが可能である。
前述の基準停止位置データの6つのグループは,前述したようにそれぞれ2つのサブグループに分類されており,第2段目の判別では,判定対象停止位置データが,前記第1段目の判別において絞り込まれた1グループ中の,いずれのサブグループに属するかを判別する(図6〜11及び表3参照)。
表3に示したように,前記サブグループでは,基準停止位置データを構成する逆起電圧中,所定の基準に従って選択された1相における平均値を,所定の閾値に対する大小関係によって,4種類の基準停止位置データが2個1組の2つのサブグループに分類されている。
一例として,表3中の停止位置1,2,13,14を含むグループ(グループ1)では,前述したように停止位置14(平均107)と,停止位置1(平均128.75)の中間の値(117.875)を閾値として,停止位置13及び停止位置1を含むサブグループ1−1と,停止位置14と停止位置2を含むサブグループ1−2という,2つのサブグループに分類されており,判定対象停止位置データの平均値(サンプル1,2の平均値)を前記中間の値(117.875)と比較して,判定対象停止位置データの平均値が,前記中間の値未満のときには,停止位置2,14の属するサブグループ1−2に絞り込みが行われ,また,前記中間の値以上であるときには,停止位置1,13の属するサブグループ1−1に絞り込みが行われる。
なお,表3に示した実施形態にあっては,基準停止位置データ中,サンプル1(1μS),サンプル2(5μS)のみの平均を求めているが,4つのサンプル全ての平均を求めても良く,また,サンプルのその他の組合せにより平均を求めるものとしても良い。
以上のようにして,2個に絞り込まれた基準停止位置データは,第3段目の判別によりさらに1個の基準データに絞り込まれる(図6〜11及び表4参照)。
この第3段目の判別では,絞り込まれたサブグループに属する2つの基準停止位置データそれぞれについて,全てのサンプル(サンプル1〜4)における逆起電圧を全て加算し,両合計値の中間の値を閾値として求める。
一例として,表4における停止位置1(合計1425)と停止位置13(合計1474)を含むサブグループでは,両数値の中間点(1449.5)を閾値とし,判定対象停止位置データにおけるU,W,V相における4点(サンプル1〜4)の逆起電圧の合計を前記閾値(1449.5)と比較して,判定対象停止位置データの合計値が,閾値以上であるときは,停止位置13が停止位置であると判定し,判定対象停止位置データの合計が前記閾値未満である場合には,停止位置1を停止位置であると判定する。
このようにして,回転子の停止位置が検出されると,起動制御手段52は,各基準停止位置データと関連付けて記憶されている,該基準停止位置データに対応した最適の起動通電パターンによる通電開始をPWM出力制御手段54に対して指令し,この指令を受けたPWM出力制御手段54は,PWMインバータ40に前記起動通電パターンに対応する起動信号を生成させて,モータに出力させる。
PWM出力制御手段54は,PWMインバータ40を制御して特定された起動時の通電パターンによる通電を比較的狭いパルス幅で開始すると共に,通電開始後,パルス幅を徐々に大きく変化させ,これにより回転子が回転してモータが起動する。
このように,回転子の停止位置を検出すると共に,この検出された停止位置に対応した,最適な起動時の通電パターンによりモータMを起動すること,及び,起動時,モータに入力される起動通電パターンのパルス幅を徐々に大きくする制御を行うことにより,モータMを円滑に起動させることができ,始動時におけるモータの振動発生や起動不良が好適に防止される。
(3)モータの運転制御及び進角調整
モータMに対する通電が行われている間,モータの各非通電相の逆起電圧が常時,回転位置検出手段30により監視され,この非通電相の逆起電圧に基づいて,回転子の回転位置の検出が行われると共に,検出された回転子の回転位置に基づいて,PWMインバータ40を介してモータMに対する通電の制御が行われている。
回転位置検出手段30による回転子の回転位置の検出及び進角調整を説明するために,図13に基づいて,各相の固定子巻線に生じる電圧の変化について説明すると,モータMの回転時におけるU,V,W各相の電圧波形を模式的に示した図13において,図中斜線部分が,通電遮断後,再度通電が開始される迄の各相の固定子巻線(非通電相)における逆起電力の発生状態である。
従来の駆動制御では,非通電相の逆起電圧に基づいて,この逆起電圧が中点電圧と交差する点(ゼロクロスポイント)を検出し,このゼロクロスポイントによって回転子の回転位置を検出,すなわち,ゼロクロスポイントの検出情報を,通電方向の切り換えのトリガーとしていたのに対し,本発明では,前述のゼロクロスポイントを検出するのではなく,非通電相の逆起電圧の変化の状態を示す,図中斜線で示した傾斜上の任意の点を検出ポイントとし,この検出ポイントの検出情報を通電パターンの制御に使用した。
このように,本発明では,図中に斜線で示した傾斜部分上における任意の点を検出ポイントとすることで,検出ポイントを図中に斜線で示す範囲内において移動させることが可能となり(図13中の矢印参照),センサレスによる回転位置の検出を行うものでありながら,進角調整が可能となった。
このような非通電相の逆起電圧は,各相に対する通電方向に対応して,通電遮断後,電圧が上昇する変化と,下降する変化の二種類があり,両傾斜部分上の任意の点を検出ポイントとした検出を可能とするために,本発明の駆動制御装置では,前述の回転位置検出手段に対してU,V,Wの各相の固定子巻線の電圧を入力すると共に,入力された電圧を第1基準電圧と比較する比較器と,第2基準電圧と比較する比較器とをそれぞれ設けている。
各比較器に接続された第1,第2の基準電圧源は,制御回路に設けた運転制御手段からの制御信号に従って,基準電圧を可変に構成されており,これにより前述の傾斜部における電圧の変化の範囲内において,回転子の回転位置の測定ポイントを移動させることができるよう構成されている。
従って,傾斜部における電圧変化の範囲内において,起動時の第1基準電圧を高く,第2基準電圧を低く設定(図13中,右寄り)しておき,回転子の回転数の上昇に伴い,第1の基準電圧についてはこれを低く,第2の基準電圧についてはこれを高くするように設定を変更(図13中,左よりに移行)することで,回転子の回転位置検出ポイントを回転子の回転方向とは逆方向(図13中の左側)に移動させて先取りすることができ,これにより回転子の回転数上昇に伴う通電方向の切り換えタイミング等に遅れが生じることを防止する,進角調整を行うことが可能となる。
回転位置検出手段の比較器では,図13に示すような回転子の各回転位置による電圧の変化に応じて,そのときの非通電相電位を第1基準電圧,第2基準電圧のいずれによって2値化すればよいかが予め制御回路により場合分けされており,この場合分けに従って判定を行う。
制御手段50において実現される運転制御手段53は,回転位置検出手段30のセレクタ33に対し,比較器の出力信号を,前記第1基準電圧との比較結果と,前記第2基準電圧との比較結果に選択をさせて出力させ,セレクタ33によって選択された比較結果に従って,回転子の回転位置の検出結果を得ると共に,この検出結果に従って,PWM出力制御手段54を介してPWMインバータ40より出力する通電パターンの切換を行い,モータが回転している間,回転子の回転位置の監視と,検出された回転位置に基づく通電パターンの切換とを繰り返す(図12参照)。
以上説明した本発明のモータの駆動制御方法及び駆動制御装置は,センサレスタイプの位置検出機構を備えたDCブラシレスモータの駆動制御全般に広く適用することができ,一例としてファンモータやポンプモータの制御に使用することができる。
特に,起動時におけるモータの円滑かつ安定した回転を得ることができると共に,進角調整を可能とした結果,使用回転域を低速から高速に至る迄,幅広く取ることができると共に,消費電力を抑えて省電力化を図ることができることができた。
本発明の駆動制御装置の説明図。 停止位置検出手段の説明図。 回転位置検出手段の説明図。 基準停止位置データのサンプリングフロー図。 停止位置検出(第1段階)のフロー図。 停止位置検出(グループ1の第2,第3段階)のフロー図。 停止位置検出(グループ2の第2,第3段階)のフロー図。 停止位置検出(グループ3の第2,第3段階)のフロー図。 停止位置検出(グループ4の第2,第3段階)のフロー図。 停止位置検出(グループ5の第2,第3段階)のフロー図。 停止位置検出(グループ6の第2,第3段階)のフロー図。 モータの始動−運転制御フロー図。 モータの各相における電圧変化の状態を示した模式図。
符号の説明
1 駆動制御装置
10 増幅器
11〜13 OPアンプ
20 停止位置検出手段
21 記憶手段(メモリ又はレジスタ)
22〜24 A/Dコンバータ
30 回転位置検出手段
31a〜31c,32a〜32c 比較器(OPアンプ)
33 セレクタ
34 第1基準電圧発生源
35 第2基準電圧発生源
40 PWMインバータ
50 制御手段
51 サンプリング制御手段
52 起動制御手段
53 運転制御手段
54 PWM出力制御手段

Claims (10)

  1. センサを使用することなく回転子の位置を検出し,該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する,3相DCブラシレスモータの駆動制御方法において,
    回転状態のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第1基準電圧及び第2基準電圧と比較し,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合,前記変化中における前記第1基準電圧と一致するポイントを第1検出ポイントとして検出すると共に,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合,前記変化中における前記第2基準電圧と一致するポイントを第2検出ポイントとして検出し,
    両検出ポイントの検出情報を,前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に,
    前記第1基準電圧及び第2基準電圧を可変として,前記検出ポイントを移動可能としたことを特徴とするDCブラシレスモータの駆動制御方法。
  2. 前記回転子の回転速度の上昇に従い,前記第1基準電圧を低圧に,前記第2基準電圧を高圧にそれぞれ変化させることを特徴とする請求項1記載のDCブラシレスモータの駆動制御方法。
  3. 少なくとも回転角180°中における前記回転子の各停止位置毎に,3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように,他の2相の固定子巻線に対し,回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,前記通電によって各3相の非通電相に生じた逆起電圧をそれぞれ測定し,測定された非通電相の逆起電圧を,基準停止位置データとして取得すると共に,各基準停止位置データと,該基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンを関連付けて記憶手段に予め記憶させておき,
    前記モータの起動時,停止状態にあるモータに対して3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように,他の2相の固定子巻線に対し,回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,該検査信号の入力による各非通電相の電圧を,判定対象停止位置データとして取得し,前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを,前記記憶手段中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し,前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより,前記モータを起動することを特徴とする請求項1又は2記載のDCブラシレスモータの駆動制御方法。
  4. 前記回転角180°中における前記回転子の各停止位置を,前記回転子に設けた極数に対応して設定したことを特徴とする請求項3記載のDCブラシレスモータの駆動制御方法。
  5. 各停止位置毎の前記基準停止位置データを,それぞれの特徴に従って分類し,該特徴に基づく分類と関連付けて前記記憶手段に記憶すると共に,
    前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し,該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し,前記分類により,対応する基準停止位置データの抽出を行うことを特徴とする請求項3又は4記載のDCブラシレスモータの駆動制御方法。
  6. センサを使用することなく回転子の位置を検出し,該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する,3相DCブラシレスモータの駆動制御方法において,
    回転状態のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第1基準電圧及び第2基準電圧と比較し,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合,前記変化中における前記第1基準電圧と一致するポイントを第1検出ポイントとして検出すると共に,通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合,前記変化中における前記第2基準電圧と一致するポイントを第2検出ポイントとして検出する回転位置検出手段と,
    前記回転位置検出手段による両検出ポイントの検出情報を,前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に,前記回転子の回転数に応じて前記第1基準電圧及び第2基準電圧を変化させる運転制御手段を備えることを特徴とするDCブラシレスモータの駆動制御装置。
  7. 前記運転制御手段が,前記回転子の回転速度の上昇に従い,前記第1基準電圧を低圧に変化させると共に,前記第2基準電圧を高圧に変化させることを特徴とする請求項6記載のDCブラシレスモータの駆動制御装置。
  8. 少なくとも回転角180°中における前記回転子の各停止位置毎に,3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように他の2相の固定子巻線に対し,回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,前記通電によって各3相の非通電相に生じた逆起電圧を,基準停止位置データとして各基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンと共に関連付けて記憶した記憶手段と,
    前記モータの起動時,停止状態にあるモータに対して3相のうちの1相がそれぞれ非通電となるように,他の2相の固定子巻線に対し回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し,該検査信号の入力による各非通電相の電圧を,判定対象停止位置データとして取得し,前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを,前記記憶手段中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し,前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより,前記モータを起動する起動制御手段を備えることを特徴とする請求項6又は7記載のDCブラシレスモータの駆動制御装置。
  9. 前記回転角180°中における前記回転子の各停止位置を,前記回転子に設けた極数に対応して設定したことを特徴とする請求項8記載のDCブラシレスモータの駆動制御装置。
  10. 前記記憶手段が,各停止位置毎の前記基準停止位置データを,それぞれの特徴に基づく分類と関連付けて記憶すると共に,
    前記起動制御手段が,前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し,該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し,前記分類により,比較対象とする基準停止位置データの抽出を行うことを特徴とする請求項8又は9記載のDCブラシレスモータの駆動制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188550A (ja) * 2010-03-04 2011-09-22 Mitsubishi Electric Corp インバーター駆動装置、並びに、これを搭載した空気調和機及びハンドドライヤー
JP2016174478A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 ミネベア株式会社 モータ駆動制御装置及びその制御方法
JP6157042B1 (ja) * 2016-01-29 2017-07-05 新電元工業株式会社 始動発電装置および始動発電方法
RU2686842C2 (ru) * 2014-12-15 2019-05-06 Циль-Абегг СЕ Входной каскад для контроллера двигателя и контроллер двигателя, в частности, для электродвигателя

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188550A (ja) * 2010-03-04 2011-09-22 Mitsubishi Electric Corp インバーター駆動装置、並びに、これを搭載した空気調和機及びハンドドライヤー
RU2686842C2 (ru) * 2014-12-15 2019-05-06 Циль-Абегг СЕ Входной каскад для контроллера двигателя и контроллер двигателя, в частности, для электродвигателя
JP2016174478A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 ミネベア株式会社 モータ駆動制御装置及びその制御方法
CN105991072A (zh) * 2015-03-17 2016-10-05 美蓓亚株式会社 电机驱动控制装置及其控制方法
US10063167B2 (en) 2015-03-17 2018-08-28 Minebea Co., Ltd. Motor drive controller and method for controlling motor
CN105991072B (zh) * 2015-03-17 2019-04-05 美蓓亚株式会社 电机驱动控制装置及其控制方法
JP6157042B1 (ja) * 2016-01-29 2017-07-05 新電元工業株式会社 始動発電装置および始動発電方法
WO2017130394A1 (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 新電元工業株式会社 始動発電装置および始動発電方法

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