JP2008193802A - Motor drive method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ駆動方法及び装置に関し、特に、モータ駆動回路への直流電圧を昇降圧手段を用いて昇降圧させることにより平滑回路からの直流電圧以上の高電圧による広範囲の速度制御を可能とするための新規な改良に関する。 The present invention relates to a motor driving method and apparatus, and in particular, it is possible to control a wide range of speeds by a high voltage that is higher than a DC voltage from a smoothing circuit by raising and lowering a DC voltage to a motor driving circuit using a step-up / step-down means. It relates to a new improvement.
従来、用いられていたこの種のモータ駆動方法としては、例えば、特許文献1〜3に開示されているPWM(Pulse Width Modulation)方式及びPAM(Pulse Amplitude Modulation)方式が一般的であり、これらの方式では、入力電源(3相交流入力信号)を平滑し直流電圧とし、この直流電圧をパルス変調又は振幅変調することにより3相モータへのモータ入力電圧を決定している。
Conventionally, as this type of motor driving method that has been used, for example, a PWM (Pulse Width Modulation) method and a PAM (Pulse Amplitude Modulation) method disclosed in
図2は、前述の周知のPWM方式のモータ駆動方法を概略的に示すもので、3相交流入力信号1は平滑回路2で直流電圧に変換され、この直流電圧は図示しないPWM生成回路を経てパルス幅変調された後に6個のトランジスタUH〜UWとUL〜UWからなるモータ駆動回路3に供給されて3相の駆動コイル(図示せず)を有する3相モータ4が駆動され、この3相モータ4の回転センサ5からの回転検出信号5aがモータ駆動回路3のインバータ制御回路6に入力されている。尚、図2はPWM信号生成部は図示を省略している。
FIG. 2 schematically shows the above-described known PWM motor driving method. A three-phase
従来のモータ駆動方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図2の従来回路に示されているように、平滑回路2からモータ駆動回路3へ供給する直流電圧は、パルス変調することによりモータ駆動回路3へのモータ入力電圧を決定している。
しかしながら、このモータ入力電圧は、平滑回路からの直流電圧を越えることはなく、3相モータの最高回転数は前記直流電圧で決定され、これ以上の回転数の増加を得ることは不可能であった。
また、この3相モータの回転数の増加をするための方法としては、モータの界磁制御を行って高回転化を図ることもできるが、モータに無効電流を流すことになり、効率の低下となっていた。
Since the conventional motor driving method is configured as described above, the following problems exist.
That is, as shown in the conventional circuit of FIG. 2, the DC voltage supplied from the smoothing circuit 2 to the motor drive circuit 3 is pulse-modulated to determine the motor input voltage to the motor drive circuit 3.
However, this motor input voltage does not exceed the DC voltage from the smoothing circuit, and the maximum rotation speed of the three-phase motor is determined by the DC voltage, and it is impossible to obtain an increase in the rotation speed beyond this. It was.
Further, as a method for increasing the rotation speed of the three-phase motor, it is possible to increase the rotation speed by controlling the field of the motor. However, the reactive current is caused to flow to the motor, resulting in a decrease in efficiency. It was.
本発明によるモータ駆動方法は、3相の駆動コイルを有する3相モータを合計6個のトランジスタを有するモータ駆動回路を介して制御し、前記モータ駆動回路の前段側に3相交流入力信号が入力される平滑回路を接続して前記3相モータを駆動するようにしたモータ駆動方法において、前記平滑回路とモータ駆動回路との間に昇降圧手段を設け、前記平滑回路からの直流電圧を前記昇降圧手段で昇降圧した後に前記モータ駆動回路に供給するようにした方法であり、また、前記昇降圧手段は、一対のコンデンサ、一対のスイッチング素子、リアクトル及びダイオードからなる方法であり、また、本発明によるモータ駆動装置は、3相の駆動コイルを有する3相モータを合計6個のトランジスタを有するモータ駆動回路を介して制御し、前記モータ駆動回路の前段側に3相交流入力信号が入力される平滑回路を接続して前記3相モータを駆動するようにしたモータ駆動装置において、前記平滑回路とモータ駆動回路との間に昇降圧手段を設け、前記平滑回路からの直流電圧を前記昇降圧手段で昇降圧した後に前記モータ駆動回路に供給するようにした構成であり、また、前記昇降圧手段は、一対のコンデンサ、一対のスイッチング素子、リアクトル及びダイオードからなる構成である。 In the motor driving method according to the present invention, a three-phase motor having a three-phase driving coil is controlled via a motor driving circuit having a total of six transistors, and a three-phase AC input signal is input to the front side of the motor driving circuit. In the motor driving method in which the smoothing circuit is connected to drive the three-phase motor, a step-up / step-down means is provided between the smoothing circuit and the motor driving circuit, and the DC voltage from the smoothing circuit is increased or decreased. The step-up / step-down pressure is supplied to the motor drive circuit after the pressure means, and the step-up / step-down means includes a pair of capacitors, a pair of switching elements, a reactor, and a diode. The motor driving device according to the invention controls a three-phase motor having a three-phase driving coil via a motor driving circuit having a total of six transistors, In a motor driving apparatus that drives a three-phase motor by connecting a smoothing circuit to which a three-phase AC input signal is input in front of the motor driving circuit, the motor driving circuit moves up and down between the smoothing circuit and the motor driving circuit. And a step-up / step-down means for supplying a voltage to the motor drive circuit after the step-up / step-down means raises / lowers the DC voltage from the smoothing circuit. It is the structure which consists of a switching element, a reactor, and a diode.
本発明によるモータ駆動方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、平滑回路からの直流電圧を昇降圧手段を介して昇降圧しているため、3相モータの回転数を自在とすることができ、前記直流電圧による回転数以上の高回転数とすることができる。
Since the motor driving method and apparatus according to the present invention are configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, since the DC voltage from the smoothing circuit is stepped up / down via the step-up / step-down means, the number of rotations of the three-phase motor can be made freely, and the number of rotations higher than the number of rotations by the DC voltage can be set. it can.
本発明は、モータ駆動回路への直流電圧を昇降圧手段を用いて昇降圧させることにより、平滑回路からの直流電圧以上の高電圧による広範囲の速度制御を可能とするようにしたモータ駆動方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a motor driving method that enables a wide range of speed control by a high voltage that is equal to or higher than a DC voltage from a smoothing circuit by boosting or lowering a DC voltage to a motor driving circuit by using a step-up / step-down means. An object is to provide an apparatus.
以下、図面と共に本発明によるモータ駆動方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図1は、図2の従来構成に昇降形コンバータからなる昇降圧手段10を設けた構成で、周知のPWM信号生成部又はPAM信号生成部は図示を省略している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a motor driving method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to a part the same as that of a prior art example, or an equivalent part.
FIG. 1 shows a configuration in which a step-up / step-down means 10 composed of a step-up converter is provided in the conventional configuration of FIG. 2, and a well-known PWM signal generation unit or PAM signal generation unit is not shown.
3相交流入力信号1は平滑回路2で直流電圧に変換され、この直流電圧はパルス変調又は振幅変調されて6個のトランジスタUH〜WHとUL〜WLからなるモータ駆動回路3に供給されて3相の駆動コイル(図示せず)を有する3相モータ4が駆動され、この平滑回路2とモータ駆動回路3との間に昇降圧形コンバータからなる昇降圧手段10が設けられている。
The three-phase
前記昇降圧手段10は、前記平滑回路2に並列接続された第1コンデンサC1と、この第1コンデンサC1に直列接続されたリアクトルLと第1スイッチング素子S1と、前記第1スイッチング素子S1に接続され前記第1コンデンサC1と並列な第2スイッチング素子S2と、前記各スイッチング素子S1とS2に接続されたダイオードDと、前記ダイオードDに接続され前記第1コンデンサC1及び第2スイッチング素子S2と並列に接続された第2コンデンサC2とから構成されている。 The step-up / step-down means 10 is connected to the first capacitor C1 connected in parallel to the smoothing circuit 2, the reactor L and the first switching element S1 connected in series to the first capacitor C1, and the first switching element S1. A second switching element S2 in parallel with the first capacitor C1, a diode D connected to the switching elements S1 and S2, and a parallel connection with the first capacitor C1 and the second switching element S2 connected to the diode D. The second capacitor C2 is connected to the second capacitor C2.
前述の構成において、第1スイッチング素子S1をオンのままとし、第2スイッチング素子S2をオン/オフさせることにより、リアクトルLに電圧が生じ、第2スイッチング素子S2のオン/オフ比を制御することにより平滑回路2から出力された直流電圧をその時の電圧よりも昇圧することができる。 In the configuration described above, the first switching element S1 is kept on and the second switching element S2 is turned on / off, thereby generating a voltage in the reactor L and controlling the on / off ratio of the second switching element S2. Thus, the DC voltage output from the smoothing circuit 2 can be boosted from the voltage at that time.
また、前述の昇圧時と逆に、降圧時には、第2スイッチング素子S2をオンのままとし、第1スイッチング素子S1のオン/オフ比を制御することにより、平滑回路2から出力された直流電圧をその時の電圧よりも降下させることができる。 In contrast to the above-described step-up, the second switching element S2 is kept on and the DC voltage output from the smoothing circuit 2 is controlled by controlling the on / off ratio of the first switching element S1 at the time of step-down. It can be made lower than the voltage at that time.
従って、前記平滑回路からの直流電圧は、前記昇降圧手段10で昇圧又は降圧された後に、図示しないPWM生成回路又はPAM生成回路を介してモータ駆動回路3に供給されて、3相モータ4の駆動が制御される。尚、前記昇降圧手段10は前述のコンバータ以外の周知の構成を用いることもできる。 Accordingly, the direct current voltage from the smoothing circuit is boosted or stepped down by the step-up / step-down means 10 and then supplied to the motor drive circuit 3 via a PWM generation circuit or PAM generation circuit (not shown). Drive is controlled. The step-up / step-down means 10 can use a known configuration other than the converter described above.
1 3相交流入力信号
2 平滑回路
3 モータ駆動回路
4 3相モータ
10 昇降圧手段
L リアクトル
C1,C2 第1、第2コンデンサ
S1,S2 第1、第2スイッチング素子
D ダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記平滑回路(2)とモータ駆動回路(3)との間に昇降圧手段(10)を設け、前記平滑回路(2)からの直流電圧を前記昇降圧手段(10)で昇降圧した後に前記モータ駆動回路(3)に供給するようにしたことを特徴とするモータ駆動方法。 A three-phase motor (4) having a three-phase drive coil is controlled via a motor drive circuit (3) having a total of six transistors (UH to WL). In a motor driving method in which a smoothing circuit (2) to which a phase AC input signal (1) is input is connected to drive the three-phase motor (4).
A step-up / step-down means (10) is provided between the smoothing circuit (2) and the motor drive circuit (3), and the DC voltage from the smoothing circuit (2) is stepped up / down by the step-up / down means (10). A motor driving method characterized by being supplied to a motor driving circuit (3).
前記平滑回路(2)とモータ駆動回路(3)との間に昇降圧手段(10)を設け、前記平滑回路(2)からの直流電圧を前記昇降圧手段(10)で昇降圧した後に前記モータ駆動回路(3)に供給するようにしたことを特徴とするモータ駆動装置。 A three-phase motor (4) having a three-phase drive coil is controlled via a motor drive circuit (3) having a total of six transistors (UH to WL). In the motor driving apparatus which connects the smoothing circuit (2) to which the phase alternating current input signal (1) is input and drives the three-phase motor (4),
A step-up / step-down means (10) is provided between the smoothing circuit (2) and the motor drive circuit (3), and the DC voltage from the smoothing circuit (2) is stepped up / down by the step-up / down means (10). A motor drive device characterized by being supplied to a motor drive circuit (3).
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JP2011234485A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Honda Motor Co Ltd | Inverter type generator |
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