JP2009148055A - モータ制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】回転可能最小回転数が高いモータで、低回転数を指示した場合、モータの回転を検出した時点で、目標回転数に対してモータの回転数が高回転数となり、指令電圧を下降させるが、モータへの指令電圧の変化に対し、慣性の影響でモータの回転数の追従に遅れが生じ、指令電圧の変更が先行するためにアンダーシュートが発生する。
【解決手段】モータ１の回転数を検出する回転数検出手段２と、モータに電圧を指令する電圧指令部３と、モータの起動制御を行う起動制御部４と、回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行うフィードバック制御部５とを備え、モータの起動制御が終了しフィードバック制御へ移行する際に、回転数検出手段により検出された回転数が目標回転数より大きければ、フィードバック周期を遅くし、指令電圧の変化率を小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ制御装置の制御方法に関するものである。
従来、この種のモータの制御装置としては、例えば、モータが起動した後、モータの回転数を上昇させる場合、モータの実回転数と目標回転数の回転偏差にもとづきフィードバック制御を行っており、時間とともに指令電圧が上昇し、実回転数が目標回転数に向かって上昇していき、最終的に目標回転数で安定する。また、回転数を下降させる場合も、モータの実回転数と目標回転数の回転偏差にもとづきフィードバック制御を行い、時間とともに指令電圧が下降し、実回転数が目標回転数に向かって下降していき、最終的に目標回転数で安定する（例えば特許文献1参照）。
特開２００１−１０３７７６号公報
しかしながら、前記従来の構成では、回転可能最小回転数が高いモータで、モータが停止状態から低回転数を指示した場合、モータが正常に回転しないという課題を有していた。
図３はモータの回転数と指令電圧の関係を示す特性図であり、回転可能最小回転数以下では、モータが回転しないことを示している。回転可能最小回転数が高いモータで、モータが停止状態から低回転数を指示した場合、モータの回転数が指示した目標回転数になるまで指令電圧を上昇させるが、回転可能最小回転数が高いため、モータが回転したと検出したときには、目標回転数に対してモータの回転数が高回転数となる場合があり、フィードバック制御により指令電圧を下降させるが、モータへの指令電圧の変化に対し、慣性の影響でモータの回転数の追従に遅れが生じ、指令電圧の変更が先行するためにアンダーシュートが発生し、モータの回転可能最小回転数を下回り、モータが停止してしまうという問題点があった。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、回転可能最小回転数が高いモータでも確実にモータを起動させるモータ制御装置を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明のモータ制御装置は、モータの回転数を検出する回転数検出手段と、モータに電圧を指令する電圧指令部と、モータの起動制御を行う起動制御部と、回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行うフィードバック制御部とを備え、モータの起動制御が終了しフィードバック制御へ移行する際に、回転数検出手段により検出された回転数が目標回転数より大きければ、フィードバック周期を遅くし、指令電圧の変化率を小さくするものである。
これにより、回転可能最小回転数が高いモータでも確実にモータを起動させることができる。
本発明のモータ制御装置は、回転可能最小回転数が高いモータで、モータが停止状態から低回転数を指示したときに、モータの回転を検出した時点で、目標回転数に対してモータの回転数が高回転数となった場合でも、フィードバック制御の周期を遅くし、指令電圧
の変化率を小さくすることにより、指令電圧のアンダーシュートを防止し、確実にモータを起動させることができる。
第１の発明は、モータと、モータの回転数を検出する回転数検出手段と、モータに電圧を指令する電圧指令部と、モータの起動制御を行う起動制御部と、回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行うフィードバック制御部とを備え、モータの回転が安定状態か過渡状態かによりフィードバック制御の周期を変更し、起動制御が終了後フィードバック制御へ移行する際に、回転数検出手段により検出された回転数が目標回転数より大きければ安定状態と判定し、目標回転数より小さければ過渡状態と判定することにより、回転可能最小回転数が高いモータで、モータが停止状態から低回転数を指示したときに、モータの回転を検出した時点で、目標回転数に対してモータの回転数が高回転数となった場合でも、指令電圧のアンダーシュートを防止し、確実にモータを起動させることができる。
第２の発明は、モータの回転が安定状態か過渡状態かにより、フィードバック制御の指令電圧の変化率を変更することにより、回転可能最小回転数が高いモータで、モータが停止状態から低回転数を指示したときに、モータの回転を検出した時点で、目標回転数に対してモータの回転数が高回転数となった場合でも、指令電圧のアンダーシュートを防止し、確実にモータを起動させることができる。
第３の発明は、回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御の周期を変更することにより、回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差が多き場合、フィードバック制御の周期を早くすることができ、より敏速に回転数の制御を行うことができる。
第４の発明は、回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御の指令電圧の変化率を変更することにより、回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差が多き場合、フィードバック制御の指令電圧の変化率を大きくすることができ、より敏速に回転数の制御を行うことができる。
第５の発明は、モータの目標回転数変更時は過渡状態とすることにより、目標回転数変更時に、より敏速に回転数のコントロールが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置のブロック図を示すものである。図１において、モータ１と、モータ１の回転数を検出する回転数検出手段２と、モータ１に電圧を指令する電圧指令部３と、モータ１を起動させる起動制御部４と、実回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行うフィードバック制御部５とで構成している。
以上のように構成されたモータ制御装置について、以下、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、起動制御部４により、モータ１が停止状態から起動される（ＳＴ１０１）。起動制御部４による起動制御の一例としては、指令電圧を一定の変化率で上昇させ、モータ１の回転を検出した時点で起動制御を終了し、フィードバック制御へ移行する等があるが、回転可能最小回転数が高い場合、モータ１が回転したと検出したときには、モータ１の回転数が高回転数となるため、実回転数が目標回転数以上の高回転数となった状
態でフィードバック制御に移行する場合がある。
フィードバック制御へ移行すると、回転数検出手段２により検出されたモータ１の実回転数ｒと目標回転数Ｒを比較し（ＳＴ１０２）、ｒ（実回転数）≧Ｒ（目標回転数）であれば、安定状態のフィードバック制御の周期Ｔ１と指令電圧の変化率α１を設定する（ＳＴ１０３）。ｒ（実回転数）＜Ｒ（目標回転数）であれば、過渡状態のフィードバック制御の周期Ｔ２と指令電圧の変化率α２を設定する（ＳＴ１０４）。ここで、フィードバック制御の周期はＴ１＞Ｔ２、変化率はα１＜α２となるように値を設定する。
以上のように、本実施の形態においては、モータの起動制御が終了しフィードバック制御へ移行する際に、回転数検出手段により検出された回転数が目標回転数より大きければ、フィードバック周期を遅くし、指令電圧の変化率を小さくすることにより、回転可能最小回転数が高いモータで、モータが停止状態から低回転数を指示したときに、モータの回転を検出した時点で、目標回転数に対してモータの回転数が高回転数となった場合でも、慣性の影響によるモータの回転数の追従の遅れを抑えることができ、指令電圧のアンダーシュートを防止し、確実にモータを起動させることができる。
以上のように、本発明にかかるモータ制御装置は、モータの起動制御が終了しフィードバック制御へ移行する際に、回転数検出手段により検出された回転数が目標回転数より大きければ、フィードバック周期を遅くし、指令電圧の変化率を小さくすることにより、回転可能最小回転数が高いモータで、モータが停止状態から低回転数を指示したときに、モータの回転を検出した時点で、目標回転数に対してモータの回転数が高回転数となった場合でも、指令電圧のアンダーシュートを防止し、確実にモータを起動させることができるため、モータを使用した空気調和機等の家電機器や産業機器の用途にも適用できる。
本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置のブロック図 本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置の動作を示すフローチャート モータの回転数と指令電圧の関係を示す特性図
符号の説明
１ モータ
２ 回転数検出手段
３ 電圧指令部
４ 起動制御部
５ フィードバック制御部

Claims (5)

  1. モータと、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記モータに電圧を指令する電圧指令部と、前記モータの起動制御を行う起動制御部と、前記回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御を行うフィードバック制御部とを備え、前記モータの回転が安定状態か過渡状態かによりフィードバック制御の周期を変更し、起動制御が終了後フィードバック制御へ移行する際に、前記回転数検出手段により検出された回転数が目標回転数より大きければ安定状態と判定し、目標回転数より小さければ過渡状態と判定するモータ制御装置。
  2. モータの回転が安定状態か過渡状態かにより、フィードバック制御の指令電圧の変化率を変更する請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御の周期を変更する請求項１または２に記載のモータ制御装置。
  4. 回転数検出手段により検出された回転数と目標回転数との差によりフィードバック制御の指令電圧の変化率を変更する請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
  5. モータの目標回転数変更時は過渡状態と判定する請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
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