JP2008526180A - ブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出するための方法および回路 - Google Patents

ブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出するための方法および回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2008526180A
JP2008526180A JP2007548790A JP2007548790A JP2008526180A JP 2008526180 A JP2008526180 A JP 2008526180A JP 2007548790 A JP2007548790 A JP 2007548790A JP 2007548790 A JP2007548790 A JP 2007548790A JP 2008526180 A JP2008526180 A JP 2008526180A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
phase
motor
current
ref
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007548790A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4653814B2 (ja
Inventor
ハイドリッヒ トールステン
ファスナハト ヨッヘン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2008526180A publication Critical patent/JP2008526180A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4653814B2 publication Critical patent/JP4653814B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

有利には永久磁石励磁式であるロータ(12)と、スター結線された電機子巻線(14)とを有するブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出し、該ブラシレス直流モータを動作させるための方法および回路を提供する。前記電機子巻線(14)は有利には3相の電機子巻線であり、前記ブラシレス直流モータは、前記ロータ位置に依存して該ブラシレス直流モータの巻線を直流電圧電源網(16,18)に連続的に接続するための半導体切換装置(24)に対する制御ユニット(26)を備えている。本発明では制御ユニット(26)に、モータ(10)の相電流合計(I)から導出されたトリガ信号(58)を供給し、該トリガ信号(58)を使用して、半導体切換装置(24)の整流信号を生成するための時間的な基準として、個々の位相に誘導された誘導電圧(U)の基準値を検出するための時点を決定する。ここでは、そのつど1つの相電圧(U)と中性点電圧(U)との差から形成された加算器(34,36,38)の出力信号を、後置された比較器(40,42,44)において、所定の相電流(Iref)によって位相の内部抵抗(R)に発生された電圧降下を表す電圧値と比較することにより、誘導電圧(Uix)および該誘導電圧(Uix)のゼロ交差を検出する。

Description

本発明は、請求項1および8の上位概念に記載のブラシレス直流モータのロータ位置のセンサレス検出方法および動作方法と、センサレス検出回路および動作回路とに関する。DE10064468Aから、ブラシレス直流モータのロータ位置を検出するための上記形式の方法および関連の回路が公知になっている。ここではロータ位置を検出するためにも、少なくとも1つのモータ素線の誘導された素線電圧を検出し、基準値と比較する。ここでは基準値として、モータ素線の実際の中性点またはシミュレートされた中性点の電圧が使用される。ここでは、検出された極性値を、少なくとも1つの素線に通電するためのスイッチオン時点に同期し、該スイッチオン時点に続く所定の待機時間の経過後に測定を行うことが提案される。このような手法は基本的に、モータがいわゆる基本回転領域で動作する場合に限り適用でき、通電されていない位相では誘導電圧のゼロ交差を比較器によって検出し、これからロータ位置を推定する。ここでは、誘導電圧のベクトルが、永久磁石励磁直流モータではロータ固定された磁場に垂直であることが成り立つ。しかしより高い回転数での動作では、界磁弱めのために、その時点までに通電されていなかったこの位相に通電しなければならない。というのも、電流ベクトルを通常の通電より進めて、ロータの磁界に対抗してこの磁界を弱めなければならないからであるs。この誘導電圧のゼロ交差は、電気角30°より大きいシフトからは、公知の単純な測定回路によって検出できなくなり、このことによって、このように制御されるモータの使用領域を格段に制限してしまう。
本発明の基礎となる課題は、ロータ位置をセンサレスで検出し、有利には永久磁石励磁式のブラシレス直流モータを動作させるための次のような改善された方法および関連の回路を提供することである。すなわち、低コストの切換手段を使用して良好な調整精度で、基本回転数領域でも、とりわけモータの公称回転数を上回る比較的高い回転数でも、すなわち負荷時に電流ベクトルを通常の通電より電気角30°より大きく進めるだけで実現できる回転数でもモータを動作できる方法および関連の回路を提供することである。このことによって、このような比較的廉価なモータの使用領域が格段に拡大される。
前記課題は、独立請求項として記載された方法および回路の請求項の特徴部分の構成によって解決される。ここでは、前記課題を解決するための構成は基本的に、本発明による調整を実現するためにモータステータのモデルと機器の中性点のタップとを使用することにより、ステータ漏れインダクタンスを無視できる程度にする。ここでは、直流電圧中間回路において廉価なアナログの差形成器と1つの電流センサだけを使用して、固定的に設定された時点に対してモータの整流パターンの知識をもって、関連の端子電位とステータ巻線の中性点電位とを検出するだけで、直接測定できない誘導電圧のゼロ交差を個々の位相で検出して整流時点を求めることができる。このことは、その時点の位相が界磁弱め動作で電流を流す場合でも当てはまる。本発明では制御ユニットに、相電流および相電流合計に相応する中間回路電流から導出されたトリガ信号が供給され、個々の位相で誘導された電圧の基準値を評価するための時点を決定するのに使用される。この電圧のゼロ交差から、機器ロータの位置を推定することができる。この測定は、鋸歯状に調整されたモータ電流のピーク値に到達するたびに行われ、制御ユニットは、このピーク値のその時点の到達時点に同期されるので、可変の相電流の検出を省略することができる。誘導電圧のゼロ交差を求めるためには、そのつど1つの相電圧と中性点電圧との差を、位相の既知の内部抵抗において所定の相電流によって発生した電圧降下と比較する。その際には、まず加算増幅器において、そのつど1つの相電圧と中性点電圧との差を測定した後に、この差から形成された加算器の出力信号からそのつど、後置の比較器において、既知の相電流によって位相の内部抵抗に発生した電圧降下が差し引かれ、比較器の出力が、半導体回路用の制御ユニットのそのつど1つの入力端に供給されるのが目的に適っている。
直流電圧中間回路において電流センサによって検出されKHz領域で振動する電流は、別の比較器で各パルスごとに、所定の基準値の到達に応答して、基準電流に相応する基準電圧との比較によって監視される。この別の比較器は、電流の先行の短いフリーホイールフェーズ終了後にそのつど基準値に到達するごとに、半導体切換装置の制御ユニットに対してトリガ信号を供給する。
従属請求項および図面に、本発明の方法ならびに関連の回路の詳細および有利な構成が記載されている。図面
図1 永久磁石励磁式のロータとスター結線された3相の電機子巻線とを有するブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出し該ブラシレス直流モータを動作させるための回路を示す。
図2 測定に関与するモータの電圧および電流を示すグラフである。
図2a 図2のモータ電流の経過特性を詳細に示す図である。
図1に、永久磁石励磁式のロータ12とスター結線された3相のステータ14とを有するブラシレス直流モータが、10によって示されている。モータ10は直流電圧源から、たとえば12Vの電圧Uで、正極16とアース電位にある負極18とによって電圧供給される。この直流電圧源はモータ10に、詳細に図示されていない直流電圧中間回路20を介して給電する。この直流電圧中間回路20内には、相電流合計Iを検出するために電流センサ22が配置されている。ステータ14の個々の巻線位相と直流電圧電源網とは、フルブリッジ接続で公知の構成で、3相インバータとして構成された半導体切換装置24を介して、位相あたりそれぞれ2つの直列に配置された半導体スイッチと、個々の半導体スイッチに対して並列にモータ電流に対してそれぞれ設けられたフリーホイール装置とを使用して、連続的に接続される。直列に配置された半導体スイッチと、直列に配置されたフリーホイール装置との接続部の接続線路が、モータの素線に電圧U,U,Uを供給する。中性点Sに接続されたステータ14の個々の位相の内部抵抗は等しく、それぞれRによって示されており、動作中に個々の位相に誘導される電圧は、電圧源Ui1,Ui2およびUi3によって概略的に表されている。
半導体切換装置24は、マイクロコントローラとして構成された制御ユニット26によって制御される。この制御ユニット26は線路28を介して、所定の整流パターンに相応して切換信号30を半導体切換装置24に供給する。制御ユニット26には基準電圧源32が組み込まれている。この基準電圧源は、被駆動側の負荷と所定の回転数とによって決定されるモータ電流Irefと、位相の既知の内部抵抗Rとによって、基準電圧Urefを発生する。基準電圧源32は3つの出力端32a,32bおよび32cを有し、出力端32aには正の基準電圧が発生し、出力端32cには負の基準電圧が発生し、出力端32bはアース接続されている。3つの異なる出力端はスイッチ60を介して、半導体切換装置24の異なるハーフブリッジに対する整流パターンに基づいて制御される。
モータ10と制御ユニット26との間には、ステータ14の位相に誘導された電圧を検出するための本来の検出装置が設けられている。これによって、半導体切換装置24の制御に必要なロータ12の位置を、簡単な比較器によって検出することができる。この検出装置には、それぞれ1つの加算器34,36および38と、それぞれ1つの比較器40,42および44とが所属している。これらの加算器の非反転入力端は、ステータの各相端子U,UおよびUに接続されており、これらの非反転入力端によって、ステータの中性点Sに一緒に接続されている。各加算器の出力は、該加算器の反転入力端に適切にフィードバックされ、それぞれ両入力端は適切な前置抵抗に接続されている。フィードバック抵抗は46によって示されており、非反転入力端にある前置抵抗は48によって示されており、反転入力端にある前置抵抗は50によって示されている。したがって、加算器34,36,38の出力端にはそれぞれ、相電圧と中性点電圧との差に相応する電圧が発生し、この電圧はその後、位相に誘導された電圧を検出するためにさらに、各相電流I,I,Iによって位相の内部抵抗Rにおいて発生した電圧降下だけ低減しなければならない。このことは後置の比較器40,42および44において行われる。これらの比較器40,42,44の非反転入力端はそれぞれ、加算器34,36および38の出力端に接続されており、該比較器40,42,44の反転入力端は、抵抗52および54を有するそれぞれ1つの分圧器のタップに接続されている。抵抗52は他方の端部によって、それぞれ基準電圧源32に接続されており、抵抗54はアース接続されている。基準電圧源32によって供給された基準電圧Urefは値IrefxRに相応してはならず、この電圧値は分圧器の抵抗52および54を介して再現することができる。基準電圧源32の電圧+/−Uref,アースは、該モータ電流の基準値Irefに達した時点で該モータ電流Iによって位相に発生された電圧降下に比例することができる。
比較器40,42および44の出力端は、個々の位相に誘導された電圧Ui1,Ui2およびUi3を表す信号を制御ユニット26へ供給し、制御ユニット26は基準電圧源32の正の基準電圧Urefを比較値として、別の比較器56にも印加する。該別の比較器56は入力側で電流センサ22に接続されており、出力側で制御ユニット26に接続されている。
この回路は以下のように動作する:
モータ10の給電を半導体切換装置24によって行うための整流パターンは、制御ユニット26において予め設定されており、機器のそのつど2つの位相が通電され第3相は無通電状態に維持されるように構成されている。こうするためにはたとえば、正極16からの電圧ベクトルUは直流電圧中間回路20と上方の半導体スイッチとを介して、ステータ位相Iに印加され、このステータ位相1を流れる電流は、制御ユニット26によって、接続された負荷に相応して設定された基準値Irefに達するまで上昇される。その後、制御ユニット26から所定の短い時間にわたってゼロ電圧ベクトルが印加され、この位相は短時間フリーホイール動作した後、相電圧Uが新たな電流調整サイクルの開始時に再び印加され、基準電流Irefに再び達する。このようにして相電流は中性点Sを経て、負の値で相電流Iとして位相2の端子まで流れ、ここから下方の半導体スイッチと電流センサ22とを介して負極18まで戻るか、ないしは直流電圧電源網のアースまで戻る。位相3は最初は無通電状態に維持される。位相1および2の通電によって発生した磁束は、ロータ12の永久磁石によって生成された磁束とともに、必要なトルクを生成し、3相ステータにおいて公知のように、60°経過後にそのつど、この通電が1つの位相にさらに接続される。
誘導電圧Ui3の検出は、基本回転数領域では重要でない。というのも、位相3に電流が流れないので、この誘導電圧に重畳される内部抵抗Rの電圧降下も存在せず、ゼロ交差を、ロータ位置の基準であるスタート位置から容易に検出できるからである。
モータの公称回転数を上回る界磁弱め領域では、通電パターンが変化する。というのも、その際にはステータに、ロータ磁束より90°を上回る角度で進角する磁束が生成されるからである。このことは、必要なトルクを生成するために、位相2の代わりに位相3に通電し、位相2は無通電状態に維持することを意味する。したがって整流パターンは、相電流が正の電流Iとして中性点を介して流れ、さらに負の値で相電流Iとしてアースに戻るように変化しなければならない。この回転数領域では、測定位相として使用される位相3にも通電され、誘導電圧Ui1に内部抵抗Rの電圧降下が重畳され、この電圧降下を評価時に考慮しないと、測定結果に悪影響が及ぼされる。相応のことが、別の位相ないしは別の位相組み合わせの別の通電過程にも当てはまる。
ここで本発明による方法では、ステータ位相を流れる電流Iは純粋な直流電流ではなく、制御ユニット26によってそのつど最大値と最小値との間で鋸歯状に、所定の平均値に調整されるという事実を利用する。ここではそのつど、制御ユニット26によって設定された最大電流値Irefに達するまでの間、相電圧はステータ位相に印加される。その後、半導体切換装置24の上方の導通状態のスイッチが開放された後、時間的に固定化された短時間のフリーホイールフェーズが、下方の半導体スイッチのうち2つの半導体スイッチを介して開始される。その後、所定の基準値Irefに再び達するまで通電中の位相に再び相電圧が印加される。スター結線では、相電流は正負符号を考慮して、相電流合計Iおよび中間電流回路に相応するので、相電流のこの鋸歯状のプロフィールを電流センサ22で検出し、比較器56において基準値+Urefとの比較によって、大きさが既知である所定の基準電流Irefに到達したそのつどの時点を検出し、トリガ信号58として制御ユニット26へ供給することができる。
モータが必要とする出力に相応して設定された基準電流Irefも、モータ位相の内部抵抗Rと同様に既知である。したがって、基準電圧源32によって相電流調整のタイミングで、定義された基準電圧Urefを供給することができ、しかも、電流方向が正である場合には正の値として供給し、電流方向が負である場合には負の値として供給し、位相が通電されていない場合にはアース電位として供給することができる。ここではこの基準電圧は、制御ユニット26に設けられた整流パターンに相応して正しい正負符号で、正ないしは負の値として、またはアース電位として、基準電圧源32のスイッチ50を介して、その時点で該整流パターンに相応する対応関係で異なる位相の分圧器52,54に印加される。この基準電圧から、所定の前記整流パターンに相応する電圧がそのつど、前記分圧器の接続点55に現れ、ひいては比較器40,42および44の反転入力端に現れる。その際には、加算器34,36および38の出力電圧によって差形成が行われることにより、基準電流Irefに到達する各時点ごとに、比較器40,42および44の出力端において、誘導電圧を表す正確な信号が、相電圧と、中性点電圧および位相において通電に起因して発生した内部電圧降下との差として現れる。
比較器40,42および44のここに図示された基本的な接続では、誘導電圧Ui1,Ui2およびUi3はそのつどハイ信号ないしはロウ信号として発生し、信号の交代時のエッジが、誘導電圧のゼロ交差を定義する。モータ電流の制御周波数はここでは、回転数に起因してモータの個々の位相において発生する給電電圧の交番と比較して高いので、誘導電圧の信号の2つのエッジ交番間の時間は比較器56のクロックに相応して、該誘導電圧のゼロ交差の指標として十分に正確である。
ここで提案した測定方法によって、ステータ14の個々の素線において行われる相電流の面倒な測定が不要になる。その時点でモータ10の動作状態によって既知となる基準電流Irefに到達する時点で、測定なしで相応の基準電圧Urefを形成し、比較器56のトリガ信号に相応して呼び出すことができる。ステータ位相に誘導された電圧のゼロ交差検出の結果は、基準電流Irefに達したときの比較器56の切換時点では正確である。誘導電圧のゼロ交差に基づいて、ロータ12の1回転あたり6つのセクタのうちどのセクタに、ロータ磁束ひいてはロータ位置がちょうど存在するかを検出することができる。その際には、比較器40,42および44の出力信号のエッジ交番による各位相の2つのゼロ交代それぞれにおいてそのつど、センサレスの回転数調整の切換パターンを決定するためにセクタ交番が検出される。
しかし、ここで提案されている方法は、モータ10が始動し、少なくとも1つの最初のセクタ交代が行われた後に初めて機能する。したがってモータのスタート過程は、別の公知のセンサレス法によって行わなければならない。というのもセンサレスの角度識別は、モータの回転時にのみ、ロータ位置の誘導電圧に基づいて実施できるからである。こうするための公知の方法は、ステップモータ立上がり動作、パルス開始動作および同期開始動作である。後者の同期開始動作は比較的面倒である。というのも、モータはこうするために、たとえば同期モータのように、120°ずれた3つの正弦波電流によって立ち上げなければならず、これを実現するためには付加的な手間が必要とされるからである。いずれにせよまずは、ロータ12を2つの素線の固定的な通電によって、定義された開始位置に調整しなければならない。次にパルス始動動作では、次またはさらに次の整流パターンの1回の通電を、短い電流パルスを使用してゼロ交差の観察によって行う。その後、センサレス動作に切り換えることができる。択一的に、ステップモータ立上がり動作に相応してまず、有利には時間の経過とともに軽く上昇する低い周波数の制御された回転フィールドが生成され、その後、誘導電圧Ui1,Ui2およびUi3によって位置識別が可能になったら直ちに自己制御に切り換えられる。
図2に、誘導電圧および相電流と、加算器34,36および38に現れる差電圧のグラフが示されている。一方は基本回転数領域にあり(実線)、他方は界磁弱めによって上昇した回転数の場合のものである(破線)。基本回転数領域にある相電流はI,IおよびIによって示されており、界磁弱め領域にある相電流はI′,I′およびI′によって示されている。これに相応して、基本回転数領域にある誘導電圧はUi1,Ui2およびUi3によって示されており、界磁弱め領域にある誘導電圧はUi1′,Ui2′およびUi3′によって示されている。この実施例では、誘導電圧UixおよびUix′は等しい大きさを有する。位相1のゼロ交差はT11およびT12によって示されており、位相2のゼロ交差はT21およびT22によって示されており、位相3のゼロ交差はT31およびT32によって示されている。ここで、基本回転数領域では位相は、誘導電圧のゼロ交差の時点で通電されないのに対し、界磁弱め領域では誘導電圧のゼロ交差の時点で、回転数が高くなって相電流I′,I′およびI′が流れ、ロータ位置の検出においてこれらの相電流を考慮しなければならない。
図2における電流および電圧は、非常に概略的に示されている。それゆえ、本発明による方法を比較器56による制御ユニット26のトリガに関して説明するために、例として、切り換え時点の電流Iの実際の経過も、図2aに詳細に示す。この図から、電流センサ22によって検出され相電流合計に一致する、調整される中間回路電流Iが、スイッチオン時点tから、制御ユニット26によって設定された基準電流Irefに時点tで達するまで、まずは上昇するのが見て取れる。その後、駆動電圧Uがスイッチオフされ、時点tとtとの間に短時間のフリーホイールフェーズが行われ、半導体切換装置24の上方のスイッチが開放され、下方のスイッチは閉成される。その後、時点tで、半導体切換装置24のそれぞれ関連の上方のスイッチが制御ユニット26によって再び閉成され、相電流は、時点tで基準値Irefに達するまで再び上昇する。この過程は、各位相の通電期間全体にわたって約10kHzの周波数で繰り返され、これは本発明では、制御ユニット26を比較器56によってトリガし、誘導電圧の測定値を正確に検出するために使用される。調整された基準電流Irefは予め設定されて既知であるから、この時点で位相の内部抵抗にそのつど発生する電圧降下も測定なしで定義される。
本発明による方法および関連のスイッチング装置を、上記で3相モータに基づいて説明したが、本提案は、ステータがスター結線の巻線を有する限りは、位相数がより多いステータ構成にも転用でき、たとえば4相または6相のモータにも転用できる。さらに、ロータの励磁が永久磁石式であることは必須ではなく、同様の手段を電磁式ロータにも適用することができる。制御ユニット26として適しているものに、マイクロコントローラの他にたとえばデジタル信号プロセッサもある。
永久磁石励磁式のロータとスター結線された3相の電機子巻線とを有するブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出し該ブラシレス直流モータを動作させるための回路を示す。 測定に関与するモータの電圧および電流を示すグラフである。 図2のモータ電流の経過特性を詳細に示す図である。

Claims (11)

  1. ロータと、スター結線された電機子巻線とを有するブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出し、該ブラシレス直流モータを動作させる方法であって、
    該ロータは、たとえば永久磁石励磁式のロータであり、
    該電機子巻線は、たとえば3相の電機子巻線であり、
    該ロータ位置に依存して、該ブラシレス直流モータの巻線を直流電圧電源網に連続的に接続するための、半導体切換装置に対する制御ユニットが設けられている形式のものにおいて、
    該制御ユニット(26)に、相電流合計(I)から導出されたトリガ信号(58)を供給し、
    該トリガ信号(58)を使用して、半導体切換装置(24)に対する整流信号(30)を生成するための基準として、または該ロータ位置を表す位置信号として、個々の位相に誘導された誘導電圧(Uix)の基準値を検出するための時点を決定し、
    そのつど1つの相電圧(U)と中性点電圧(U)との差から形成された加算器(34,36,38)の出力信号を、後置された比較器(40,42,44)において、所定の相電流(Iref)によって位相の内部抵抗(R)に発生した電圧降下を表す電圧値と比較することにより、該誘導電圧(Uix)および該誘導電圧(Uix)のゼロ交差を検出することを特徴とする方法。
  2. 前記相電流(I)および前記相電流合計(I)を、電流センサ(22)を使用して、前記半導体切換装置(24)の直流電圧中間回路(20)において求める、請求項1記載の方法。
  3. 前記電流センサ(22)によって検出された相電流合計(I)を別の比較器(56)において、所要のトルクおよび回転数に相応して設定された基準値(Iref)の到達に基づいて監視し、
    該基準値(Uref)に達するたびに、該別の比較器(56)は前記制御ユニット(26)に対するトリガ信号を供給する、請求項1または2記載の方法。
  4. モータ電流(I)の前記基準値(Iref)によって位相に発生された電圧降下を再現するために基準電圧源(32)を使用し、
    該基準電圧源(32)の電圧(+/−Uref,アース)は、該モータ電流の基準値(Iref)に達した時点で該モータ電流(I)によって位相に発生された電圧降下に比例する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 前記基準電圧源(32)の電圧(+Uref)は比較値として、前記制御ユニット(26)に対するトリガ信号(58)を形成する際に前記別の比較器(56)によって使用される、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
  6. 各位相ごとに別個の分圧器(52,54)を介して、前記基準電圧源(32)を前記直流電圧電源網(16,18)のアース端子に接続することができ、
    該分圧器(52,54)の分圧器端子(55)はそれぞれ、前記比較器(40,42,44)の反転入力端に、整流パターンによって設定された電流を表す基準値を供給し、それと同時に、該比較器(40,42,44)の非反転入力端に、相電圧(U)と中性点電圧(U)との差に相応する電圧値を、所属の加算器(34,36,38)の出力端から印加する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. 前記ブラシレス直流モータ(10)の基本回転数領域でも、該モータ(10)の界磁弱め領域において、公称回転数を上回る回転数でも使用する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. ロータと、スター結線された電機子巻線とを有するブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出し、該ブラシレス直流モータを動作させるための回路であって、
    該ロータは、たとえば永久磁石励磁式であり、
    該電機子巻線は、たとえば3相の電機子巻線であり、
    該ロータ位置に依存して該ブラシレス直流モータの巻線位相を直流電圧電源網に連続的に接続するための半導体切換装置に対する制御ユニットが設けられている形式のものにおいて、
    該制御ユニット(26)は、相電圧(U)および中性点電圧(U)に対するそれぞれ1つの加算器(34,36,38)を介し、かつ、該加算器(34,36,38)の出力電圧と、所定の相電流(Iref)によって位相の内部抵抗(R)に発生された電圧に対する基準値(Uref)とを比較するためのそれぞれ1つの比較器(40,42,44)とを介して接続されており、
    所定のモータ電流(Iref)に達する時点で誘導電圧(U)を該制御ユニット(26)によって検出するためのトリガ信号(58)が、別の比較器(56)から供給され、
    該別の比較器(56)は、該ブラシレス直流モータ(10)の直流電圧中間回路(20)内の電流センサ(22)に接続されており、かつ、該モータ電流(Iref)によって位相に発生した電圧降下に対する基準電圧源(32)に接続されていることを特徴とする回路。
  9. 前記誘導電圧(U)はアナログの差形成器(34,36,38,40,42,44)によって検出される、請求項8記載の回路。
  10. 前記基準電圧源(32)は、各位相に対して別個の分圧器(52,54)を介して、前記直流電圧電源網(16,18)のアース端子に接続されている、請求項8または9記載の回路。
  11. 前記分圧器(52,54)の分圧器端子(55)はそれぞれ、前記比較器(40,42,44)の反転入力端に接続されており、
    該比較器(40,42,44)の非反転入力端は、所属の加算器(34,36,38)の出力端に接続されており、
    該加算器(34,36,38)の出力端は、前記半導体切換装置に対する制御ユニット(26)に接続されている、請求項8から10までのいずれか1項記載の回路。
JP2007548790A 2004-12-27 2005-11-08 ブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出するための方法および回路 Expired - Fee Related JP4653814B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410062821 DE102004062821A1 (de) 2004-12-27 2004-12-27 Verfahren und Schaltungsanordnung zur geberlosen Ermittlung der Rotorposition eines bürstenlosen Gleichstrommotors
PCT/EP2005/055804 WO2006069844A1 (de) 2004-12-27 2005-11-08 Verfahren und schaltungsanordnung zur geberlosen ermittlung der rotorposition eines bürstenlosen gleichstrommotors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008526180A true JP2008526180A (ja) 2008-07-17
JP4653814B2 JP4653814B2 (ja) 2011-03-16

Family

ID=35779837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007548790A Expired - Fee Related JP4653814B2 (ja) 2004-12-27 2005-11-08 ブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出するための方法および回路

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1834401B1 (ja)
JP (1) JP4653814B2 (ja)
BR (1) BRPI0519347B1 (ja)
DE (1) DE102004062821A1 (ja)
WO (1) WO2006069844A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103095194A (zh) * 2013-02-04 2013-05-08 安徽中家智锐科技有限公司 无刷直流电机反电动势过零点检测方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5051226B2 (ja) 2007-06-27 2012-10-17 株式会社明電舎 擬似電流形120度通流インバータ
DE102011106578A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Akkubetriebener Elektromotor in einem Arbeitsgerät
DE102012006010A1 (de) 2012-03-24 2013-09-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Bestimmung einer Läuferlage einer elektronisch kommutierten elektrischen Maschine
DE102015220645A1 (de) * 2015-10-22 2017-04-27 Robert Bosch Gmbh Drehwinkelsensor
DE102020110419A1 (de) 2020-04-16 2021-10-21 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Regelungsvorrichtung und Verfahren zur Reduktion des Kommutierungswinkelfehlers bei einem EC-Motor
CN114688953A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 华润微集成电路(无锡)有限公司 基于mcu检测换相信号实现无感bldc转子位置检测的电路结构
DE102021131032A1 (de) * 2021-11-26 2023-06-01 Miele & Cie. Kg Verfahren zum Ansteuern eines mindestens zweiphasigen bürstenlosen Motors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04372595A (ja) * 1991-06-18 1992-12-25 Nippondenso Co Ltd ブラシレス直流モータの駆動回路
JPH08223967A (ja) * 1995-02-16 1996-08-30 Sharp Corp 直流ブラシレスモータのセンサレス駆動方法
JP2001136788A (ja) * 1999-11-08 2001-05-18 Nippon Densan Corp モータ駆動装置
JP2001275388A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Nec Kansai Ltd ブラシレスモータ駆動回路
JP2002223583A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Nec Kansai Ltd ブラシレスモータ駆動装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04372595A (ja) * 1991-06-18 1992-12-25 Nippondenso Co Ltd ブラシレス直流モータの駆動回路
JPH08223967A (ja) * 1995-02-16 1996-08-30 Sharp Corp 直流ブラシレスモータのセンサレス駆動方法
JP2001136788A (ja) * 1999-11-08 2001-05-18 Nippon Densan Corp モータ駆動装置
JP2001275388A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Nec Kansai Ltd ブラシレスモータ駆動回路
JP2002223583A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Nec Kansai Ltd ブラシレスモータ駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103095194A (zh) * 2013-02-04 2013-05-08 安徽中家智锐科技有限公司 无刷直流电机反电动势过零点检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1834401B1 (de) 2011-09-28
BRPI0519347A2 (pt) 2009-01-20
JP4653814B2 (ja) 2011-03-16
EP1834401A1 (de) 2007-09-19
WO2006069844A1 (de) 2006-07-06
DE102004062821A1 (de) 2006-07-06
BRPI0519347B1 (pt) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4614766B2 (ja) モータ駆動制御
JP4653814B2 (ja) ブラシレス直流モータのロータ位置をセンサレスで検出するための方法および回路
JP4437151B2 (ja) 電子整流可能なセンサレス直流モーターの始動方法
JP4801772B2 (ja) ブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法
KR101437716B1 (ko) 동기식 전기 모터를 위한 위치 센서가 없는 제어 시스템
KR101530731B1 (ko) 브러쉬리스 전기 머신들에서 계자 전류를 결정하기 위한 방법 및 장치
KR20130095775A (ko) 전기 기계의 제어
JP2002095283A (ja) ブラシレスモータの駆動装置と駆動方法
KR960705394A (ko) 고효율로 운전할 수 있는 모터장치 및 모터의 제어방법
JP5640010B2 (ja) 電動機を駆動する方法
MXPA04005367A (es) Deteccion de posicion de rotor de un impulsor de reluctancia conmutada.
JP5638129B2 (ja) 電子的に整流される電気機械の相電流の0通過を求めるため、特に電気機械の回転子位置を求めるための方法と装置
KR100720323B1 (ko) 스위치드 릴럭턴스 머신의 회전자 위치 검출 방법 및 릴럭턴스 구동 시스템
EP1250608A1 (en) Load angle determination for electrical motors
JP5503004B2 (ja) 同期機械のロータ位置を検出するための方法と装置
WO2005096491A1 (en) Rotor position detection of a brushless dc motor
JP4103051B2 (ja) 交流電動機用電力変換装置
JPH09154294A (ja) ブラシレス直流モータの駆動方法
US10804824B2 (en) Method and circuit arrangement for determining the position of a rotor in an electric motor
KR101597244B1 (ko) 모터의 제어방법
JP3389300B2 (ja) ブラシレスモータの運転方法
Pandey et al. Improved Back EMF of Rotor Position Detection of a Sensorless BLDC Motor
Improved Back THE INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENCE & TECHNOLEDGE
JPH08111996A (ja) ブラシレスモータ

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091204

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100301

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100308

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100405

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100412

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100506

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101119

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4653814

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees