JP2010041908A - Motor drive - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コモンモードノイズの低減を図ったモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor drive device that reduces common mode noise.
従来から、ノイズ電流検出回路とノイズキャンセル回路とを備えた車両用のモータ駆動装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a vehicle motor drive device including a noise current detection circuit and a noise cancellation circuit is known (see Patent Document 1).
かかるモータ駆動装置は、直流高電圧電源の直流高電圧を三相交流電圧に変換して三相モータに印加させるインバータと、前記直流高電圧電源とインバータとの間に介設されたノイズ電流検出回路と、このノイズ電流検出回路が検出するノイズ電流に応じた電流を接地側からインバータへ流すノイズキャンセル回路とを備えている。 Such a motor drive device includes an inverter for converting a DC high voltage of a DC high voltage power supply into a three-phase AC voltage and applying the same to a three-phase motor, and a noise current detection interposed between the DC high voltage power supply and the inverter. A circuit and a noise cancellation circuit for causing a current corresponding to the noise current detected by the noise current detection circuit to flow from the ground side to the inverter.
このモータ駆動装置によれば、ノイズ電流検出回路が検出するノイズ電流に応じた電流がノイズキャンセル回路により接地側からインバータへ戻されるので、その分だけ地絡電流が減少することになる。すなわち、コモンモードノイズ電流を減少させることができる。
しかしながら、このようなモータ駆動装置では、2つのトランジスタを直列接続して形成したエミッタフォロワ回路等から構成しているため部品点数が多く、このためコストアップや装置が大型化してしまう等の問題があった。 However, since such a motor drive device is composed of an emitter follower circuit formed by connecting two transistors in series, the number of parts is large, which causes problems such as an increase in cost and an increase in the size of the device. there were.
この発明の目的は、部品点数を減らすことのできるモータ駆動装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a motor drive device capable of reducing the number of parts.
この発明は、直流電源電圧をパルス電圧に変換するインバータを備え、このインバータから出力されるパルス電圧によって前記モータを駆動させるモータ駆動装置において、
前記インバータの各出力端子の電圧から前記パルス電圧の変化に応じた電圧を差し引いた電圧を前記モータの各電極に印加させるコモンモードキャンセル手段を設けたことを特徴とする。
The present invention includes an inverter that converts a DC power supply voltage into a pulse voltage, and drives the motor by a pulse voltage output from the inverter.
Common mode cancellation means is provided for applying a voltage obtained by subtracting a voltage corresponding to a change in the pulse voltage from a voltage at each output terminal of the inverter to each electrode of the motor.
この発明によれば、部品点数を減らすことができるとともに、コストダウンや装置の小型化を図ることができる。 According to this invention, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced and the apparatus can be downsized.
以下、この発明に係るモータ駆動装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment which is an embodiment of a motor drive device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施例]
図1に車両に搭載される車両用のモータ駆動装置10を示す。このモータ駆動装置10は、直流電源Eの電圧をパルス電圧に変換するインバータ20と、モータMに流れるコモンモード電流を抑制するコモンモードキャンセル回路(コモンモードキャンセル手段)30とを備えている。モータMは例えばラジエータファンを回転させるためのモータである。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a
インバータ20は、パルス信号(PWM信号)を出力する信号発生器21と、この信号発生器21からパルス信号が出力されている期間(パルス幅)だけオンしてパルス電圧を発生するスイッチングトランジスタ22等とを有している。
The
信号発生器21から出力されるパルス信号のパルス幅は、図示しない制御装置の制御信号によって任意に変更できるようになっており、そのパルス信号はスイッチングトランジスタ22のゲートに入力する。
The pulse width of the pulse signal output from the
スイッチングトランジスタ22のソースは接地され、スイッチングトランジスタ22のドレインがダイオードD1を介して直流電源Eの陽極に接続されている。また、そのドレインはPWM信号ライン(信号ライン)L1を介して後述する二次コイル32の一端に接続されている。
The source of the
コモンモードキャンセル回路30は、一端がコンデンサC1を介して接地され他端がスイッチングトランジスタ22のドレイン(信号ラインL1)に接続された一次コイル31と、一端がスイッチングトランジスタ22のドレインに接続され他端がモータMの低電位電源ライン11に接続された二次コイル32と、一端が電源ラインL2を介して直流電源Eの陽極に接続され他端がモータMの高電位電源ライン12に接続された二次コイル33とを備えている。高電位電源ライン12はモータMの一方の電極Maに接続され、低電位電源ライン11はモータMの他方の電極Mbに接続されている。
The common mode cancel
そして、一次コイル31と二次コイル32,33とでトランスTが構成されており、一次コイル31と二次コイル32,33の巻数比は、2:1:1となっている。
The
また、図1に示すC2,C3は、モータMの巻線とモータMのフレーム間の浮遊容量である。
[動 作]
次に、上記のように構成されるモータ駆動装置10の動作について説明する。
Further, C2 and C3 shown in FIG. 1 are stray capacitances between the winding of the motor M and the frame of the motor M.
[Operation]
Next, the operation of the
信号発生器21からパルス信号が出力されると、スイッチングトランジスタ22がオンし、直流電源Eの陽極から電源ラインL2,二次コイル33,高電位電源ライン12,モータM,低電位電源ライン11,二次コイル32およびスイッチングトランジスタ22を通って直流電源Eの陰極へと流れていく。
When a pulse signal is output from the
すなわち、インバータ20からパルス電圧が出力されて、このパルス電圧がモータMに印加してモータMを駆動することになる。
That is, a pulse voltage is output from the
そして、スイッチングトランジスタ22のドレイン電圧の変化すなわちパルス電圧の変化によって、一次コイル31にパルス電圧の変化に応じた電圧が発生し、二次コイル32,33の両端に電磁誘導により電圧が発生する。
A voltage corresponding to the change in the pulse voltage is generated in the
一次コイル31と二次コイル32,33の巻数比は、2:1:1となっていることにより、一次コイル31に生じた電圧をV1とすると、二次コイル32,33に電圧V2(=V1/2)が生じる。
Since the turn ratio of the
二次コイル32,33の一端側の電圧をVp1,Vd1とすると、二次コイル32,33の他端側の電圧Vp2,Vd2は、
Vp2=Vp1−V2
Vd2=Vd1−V2
となる。
If the voltages at one end of the
Vp2 = Vp1-V2
Vd2 = Vd1-V2
It becomes.
コモンモード電圧Vcは、パルス電圧の変化(Vp1)の1/2であることにより、コモンモード電圧Vcを一定にすることができる。 Since the common mode voltage Vc is ½ of the change (Vp1) of the pulse voltage, the common mode voltage Vc can be made constant.
すなわち、図1Aに示すように、Vp1が実線のように変化し、Vd1が一定とした場合、コモンモード電圧Vc(=(Vp1+Vd1)/2)は鎖線で示すようになるが、二次コイル32,33には電圧V2が破線で示すように発生するため、電圧Vp2は図1Bの実線で示すようになる。また、電圧Vd2は破線で示すようになる。そして、コモンモード電圧Vcは、(Vp2+Vd2)/2であることにより、鎖線で示すように一定となる。
That is, as shown in FIG. 1A, when Vp1 changes as shown by a solid line and Vd1 is constant, the common mode voltage Vc (= (Vp1 + Vd1) / 2) is shown by a chain line, but the
コモンモード電圧Vcが一定となることにより、モータMの巻線から浮遊容量C2,C3を介してコモンモードノイズ電流Ic2,Ic3が流れてしまうことが防止されることになる。 Since the common mode voltage Vc becomes constant, the common mode noise currents Ic2 and Ic3 are prevented from flowing from the winding of the motor M via the stray capacitances C2 and C3.
この実施例では、コモンモード電圧Vcを検出しておらず、コモンモード電圧がパルス電圧の1/2であることを利用し、PWM信号ラインである信号ラインL1から分岐させてトランスTの一次コイル31に接続するとともに、トランスTの巻数比を2:1:1にすることにより、コモンモード電圧相当の電圧を信号ラインL1および電源ラインL2から差し引くようにしたものである。このため、コモンモード電圧の検出に必要な素子が不要となり、コモンモードキャンセル回路30の部品点数を減らすことができる。このため、モータ駆動装置10のコストの削減と小型軽量化を図ることができる。
In this embodiment, the common mode voltage Vc is not detected, and the primary coil of the transformer T is branched from the signal line L1 which is a PWM signal line by utilizing the fact that the common mode voltage is ½ of the pulse voltage. 31 and the turn ratio of the transformer T is set to 2: 1: 1 so that a voltage corresponding to the common mode voltage is subtracted from the signal line L1 and the power supply line L2. For this reason, an element necessary for detecting the common mode voltage becomes unnecessary, and the number of components of the common mode cancel
図2は、図1に示す回路図に基づいてコモンモードノイズ電流をシミュレーションした結果を示したものである。この図2からも分かるようにコモンモードノイズ電流は約23.4μAと僅かなものであり、コモンモードキャンセル回路30でコモンモードノイズ電流を十分に抑制できることが分かる。
FIG. 2 shows the simulation result of the common mode noise current based on the circuit diagram shown in FIG. As can be seen from FIG. 2, the common mode noise current is as small as about 23.4 μA, and it is understood that the common mode noise current can be sufficiently suppressed by the common
図3は、コモンモードノイズ電流を抑制するためのコモンモードチョークコイル41,42のみを使用した場合の従来の回路図を示したものである。すなわち、図1の一次コイル31およびコンデンサC1を省略し、コモンモードチョークコイル41,42を設けたものである。この場合のコモンモードノイズ電流のシミュレーション結果は図4に示すものとなる。この図4から分かるように、コモンモードチョークコイル41,42を設けたものでは、コモンモードノイズ電流は約3.3mAとなり、大きな電流となる。すなわち、コモンモードチョークコイル41,42だけを使用した従来のものではコモンモードノイズ電流を十分に抑制することができない。
[第2実施例]
図5は第2実施例のモータ駆動装置100を示したものである。このモータ駆動装置100は、2つの出力端子からパルス電圧を交互に出力するインバータ101を備え、2つのコモンモードキャンセル回路30,130を用いてコモンモードノイズ電流を抑制するようにしたものである。
FIG. 3 shows a conventional circuit diagram when only the common mode choke
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a
図6は、モータ駆動装置100のコモンモードノイズ電流をシミュレーションした結果を示したものであり、コモンモードノイズ電流は約8μAと小さな電流であり、コモンモードキャンセル回路30,130でコモンモードノイズ電流を十分に抑制できることが分かる。
FIG. 6 shows a result of simulating the common mode noise current of the
これに対して図7は、図5のコモンモードキャンセル回路30,130を使用せずにコモンモードチョークコイル41,42のみでコモンモードノイズ電流を抑制するようにしたものである。この場合のコモンモードノイズ電流のシミュレーション結果は図8に示すものとなる。この図8から分かるように、コモンモードノイズ電流は約3.3mAとなり、コモンモードチョークコイル41,42だけではコモンモードノイズ電流を十分に抑制することができない。
[第3実施例]
図9は第3実施例のモータ駆動装置200を示したものである。このモータ駆動装置200は、三相モータ201を駆動させるものであり、インバータ202と、3つのコモンモードキャンセル回路210,220,230とを備えている。
On the other hand, in FIG. 7, the common mode noise current is suppressed only by the common
[Third embodiment]
FIG. 9 shows a
インバータ202は、3つの出力端子U,V,Wから順番にパルス電圧を繰り返し出力するものである。
The
コモンモードキャンセル回路210は、一端がコンデンサC1を介して接地され他端がインバータ202の出力端子Wに接続された一次コイル211と、一端がインバータ202の出力端子U,V,Wにそれぞれ接続された3つの二次コイル212,213,214とを有している。そして、一次コイル211と二次コイル212,213,214の巻数比は、3:1:1:1となっており、一次コイル211と二次コイル212,213,214とでトランスT1が構成されている。
The common mode cancel
コモンモードキャンセル回路220は、一端がコンデンサC1を介して接地され他端がインバータ202の出力端子Vに接続された一次コイル221と、一端がコモンモードキャンセル回路210の二次コイル212,213,214の他端にそれぞれ接続された3つの二次コイル222,223,224とを有している。そして、一次コイル221と二次コイル222,223,224の巻数比は、3:1:1:1となっており、一次コイル221と二次コイル222,223,224とでトランスT2が構成されている。
The common mode cancel
コモンモードキャンセル回路230は、一端がコンデンサC1を介して接地され他端がインバータ202の出力端子Uに接続された一次コイル231と、一端がコモンモードキャンセル回路220の二次コイル222,223,224の他端にそれぞれ接続された3つの二次コイル232,233,234とを有している。二次コイル232,233,234の他端は、三相モータ201の各電極にそれぞれ接続されている。また、一次コイル231と二次コイル232,233,234の巻数比は、3:1:1:1となっており、一次コイル231と二次コイル232,233,234とでトランスT3が構成されている。
The common mode cancel
ここで、三相モータ201の場合、コモンモード電圧Vc1は、三相モータ201の各電極の電圧をVmu,Vmv,Vmwとすると、
Vc1=(Vmu+Vmv+Vmw)/3となる。
Here, in the case of the three-
Vc1 = (Vmu + Vmv + Vmw) / 3.
また、各トランスT1〜T3の一次コイルと二次コイルとの巻数比が3:1:1:1となっていることにより、トランスT1の一次コイル211に発生する電圧をVwとすると、二次コイル212〜214に発生する電圧がVw/3となる。同様に、トランスT2,T3の一次コイル221,231に発生する電圧をVv,Vuとすると、二次コイル222〜224,232〜234に発生する電圧がVv/3、Vu/3となる。
Further, since the turns ratio of the primary coil and the secondary coil of each transformer T1 to T3 is 3: 1: 1: 1, when the voltage generated in the primary coil 211 of the transformer T1 is Vw, The voltage generated in the
そして、インバータ202の各出力端子U,V,Wの出力電圧をEu,Ev,Ewとすると、
三相モータ201の各電極に印加する電圧Vmu,Vmv,Vmwは、
Vmu=Eu−(Vw+Vv+Vu)/3
Vmv=Ev−(Vw+Vv+Vu)/3
Vmw=Ew−(Vw+Vv+Vu)/3
となる。
When the output voltages of the output terminals U, V, and W of the
The voltages Vmu, Vmv, Vmw applied to each electrode of the three-
Vmu = Eu− (Vw + Vv + Vu) / 3
Vmv = Ev− (Vw + Vv + Vu) / 3
Vmw = Ew− (Vw + Vv + Vu) / 3
It becomes.
また、コモンモード電圧Vc1は、インバータ202から出力されるパルス電圧の変化の1/3であることからして、各トランスT1〜T3の一次コイルと二次コイルとの巻数比が3:1:1:1となっていることにより、コモンモード電圧Vc1を各トランスT1〜T3でキャンセルすることができることになる。
Since the common mode voltage Vc1 is 1/3 of the change in the pulse voltage output from the
例えば、インバータ202の出力端子Wから電圧3Vaの出力パルスが出力された場合、二次コイル211に電圧3Vaが発生し、二次コイル212〜124に電圧Vaが発生する。このとき、インバータ202の出力端子U,Vから出力パルスは出力されていないので、トランスT2,T3の一次コイル221,231や二次コイル222〜224,232〜234には電圧は発生しないことになる。
For example, when an output pulse of voltage 3Va is output from the output terminal W of the
一方、トランスT1の二次コイル212〜124に電圧Vaが発生することにより、インバータ202の出力端子U,V,Wに対応した三相モータ201の各電極には、0−Va,0−Va,3Va−Va=2Vaの電圧が印加することになり、コモンモード電圧Vc1(=(−Va−Va+2Va)/3)はゼロとなる。
On the other hand, when the voltage Va is generated in the
この実施例では、三相モータ201のモータ駆動装置200について説明したが、N相のモータの場合には、コモンモード電圧Vcnは、モータの電極の電圧をV1,V2…Vnとすると、Vcn=(V1+V2…Vn)/Nとなり、トランスの一次巻線と二次巻線との比はN:1:1…1とすればよい。
In this embodiment, the
ところで、トランスT2,T3の一次コイル221,231の他端をインバータ202の出力端子U,Vに接続しているが、これは、例えば一次コイル221の他端をトランスT1の二次コイル213とトランスT2の二次コイル223との間に接続すると、トランスT1の二次コイル213の影響を受けた電圧が一次コイル221によってトランスT2の二次コイル222〜224に影響を与えてしまうからである。
[第4実施例]
図10は第4実施例のモータ駆動装置300を示したものである。このモータ駆動装置300は、コモンモードキャンセル回路30の一次コイル31の他端と信号ラインL1との間にスイッチ素子(切換手段)301を設けたものである。
By the way, the other ends of the
[Fourth embodiment]
FIG. 10 shows a
スイッチ素子301は、インバータ20から出力されるパルス電圧のデューティ比が所定の値以上のときオンし、そのデューティ比が所定の値より小さいときオフするようになっている。
The
すなわち、図示しない制御装置は、インバータ20からデューティ比が所定の値以上となるパルス電圧を出力させるためのパルス信号を信号発生器21から出力させるとき、スイッチ素子301のゲートに所定電圧を印加してスイッチ素子301をオンさせ、デューティ比が所定の値より小さいパルス電圧を出力させるためのパルス信号を信号発生器21から出力させるとき、スイッチ素子301をオフさせておくものである。
That is, a control device (not shown) applies a predetermined voltage to the gate of the
これは、コモンモードキャンセル回路30を動作させない場合、図11に示すように、パルス電圧のデューティ比に比例してコモンモードノイズ電流が増加していくが、このコモンモードノイズ電流が許容範囲内であれば、コモンモードキャンセル回路30を動作させる必要がないので、パルス電圧のデューティ比が所定の値より小さいときスイッチ素子301をオフさせるようにしたものである。
When the common
図12は、デューティ比が例えば30%より大きくなったとき、すなわちコモンモードノイズ電流が許容範囲を越えるとき、スイッチ素子301をオンさせるようにした場合のコモンモードノイズ電流のグラフを示したものである。
FIG. 12 shows a graph of the common mode noise current when the
図13は、スイッチ素子301がオンしている場合、すなわちコモンモードキャンセル回路30を動作させている場合、インバータ20からから出力されるパルス電圧のデューティ比が30%のとき、そのコモンモードキャンセル回路30による損失を示したグラフである。
FIG. 13 shows the common mode cancel circuit when the
図14は、スイッチ素子301がオフしている場合、すなわちコモンモードキャンセル回路30を動作させていない場合、インバータ20から出力されるパルス電圧のデューティ比が30%のとき、そのコモンモードキャンセル回路30による損失を示したグラフである。
FIG. 14 shows the common mode cancel
この図14に示すグラフから判るように、コモンモードキャンセル回路30を動作させていないときの損失はほぼゼロワットである。
As can be seen from the graph shown in FIG. 14, the loss when the common mode cancel
このように、コモンモードノイズ電流が許容範囲内である場合、コモンモードキャンセル回路30を動作させないことにより、コモンモードキャンセル回路30内で発生する損失を抑制することができる。
[第5実施例]
図15は第5実施例のモータ駆動装置400を示したものである。このモータ駆動装置400は、低電位電源ライン11と高電位電源ライン12との間に高周波ノイズを除去するフィルタ回路(高周波ノイズ抑制回路)401を接続したものである。
As described above, when the common mode noise current is within the allowable range, the loss generated in the common
[Fifth embodiment]
FIG. 15 shows a
このフィルタ回路401は、コンデンサC4と抵抗R4の直列回路から構成されている。
The
図16に示すグラフは、モータ駆動装置400の高周波ノイズを示したものであり、グラフG1はコモンモードキャンセル回路30を設けなかった場合の高周波ノイズのグラフであり、グラフG2はコモンモードキャンセル回路30を設けた場合の高周波ノイズのグラフのである(グラフG1,G2は低電位電源ライン11と高電位電源ライン12との間に発生する高周波ノイズ電圧である。)。
The graph shown in FIG. 16 shows the high frequency noise of the
このグラフG1,G2から分かるように、コモンモードキャンセル回路30を設けると、30MHz付近の高周波ノイズが発生する。
As can be seen from the graphs G1 and G2, when the common mode cancel
図17に示すグラフは、モータ駆動装置400から発生する高周波ノイズを示したものであり、グラフG3はフィルタ回路401を設けなかった場合の高周波ノイズのグラフであり、グラフG4はフィルタ回路401を設けた場合の高周波ノイズのグラフである。
The graph shown in FIG. 17 shows the high frequency noise generated from the
このグラフG3,G4から、フィルタ回路401を設けると30MHz付近の高周波ノイズを抑制することが分かる。
From these graphs G3 and G4, it can be seen that high frequency noise around 30 MHz is suppressed when the
図18に示すグラフG7はコモンモードキャンセル回路30を設けなかった場合のコモンモードノイズ電流を示し、グラフG8はコモンモードキャンセル回路30を設けた場合のモータ駆動装置400のコモンモードノイズ電流を示す。
A graph G7 shown in FIG. 18 shows a common mode noise current when the common
このグラフG7,G8からフィルタ回路401を設けてもコモンモードノイズ電流を抑制できることが分かる。
It can be seen from the graphs G7 and G8 that the common mode noise current can be suppressed even if the
図19は第5実施例の他の例のモータ駆動装置500を示したものである。このモータ駆動装置500は、低電位電源ライン11にフィルタ回路(高周波ノイズ抑制回路)401を接続したものである。
FIG. 19 shows another example of the
図20に示すグラフは、モータ駆動装置500に発生する高周波ノイズを示したものであり、グラフG5はフィルタ回路401を設けなかった場合の高周波ノイズのグラフであり、グラフG6はフィルタ回路401を設けた場合の高周波ノイズのグラフである。
The graph shown in FIG. 20 shows the high frequency noise generated in the
このグラフG5,G6からも、フィルタ回路401を設けると30MHz付近の高周波ノイズを抑制することが分かる。
From these graphs G5 and G6, it can be seen that high frequency noise around 30 MHz is suppressed when the
図21に示すグラフは、モータMに印加される電圧波形を示したものであり、グラフGa1,Ga2はフィルタ回路401を設けない場合の電圧波形であり、グラフGb1,Gb2はフィルタ回路401を設けた場合の電圧波形である。
The graph shown in FIG. 21 shows voltage waveforms applied to the motor M. The graphs Ga1 and Ga2 are voltage waveforms when the
このグラフGa1,Ga2,Gb1,Gb2から、グラフGb1,Gb2には高周波ノイズが小さいことが分かる。すなわち、フィルタ回路401を設けると高周波ノイズを抑制できることが分かる。
From the graphs Ga1, Ga2, Gb1, and Gb2, it can be seen that the graphs Gb1 and Gb2 have low high-frequency noise. That is, it can be seen that high-frequency noise can be suppressed by providing the
図19Aは別な他の例のモータ駆動装置600を示したものである。このモータ駆動装置600は、コモンモードキャンセル回路30の一次コイル31の他端と信号ラインL1との間にハイパスフィルタ回路(高周波ノイズ抑制回路)402を設けたものである。ハイパスフィルタ回路402は、コンデンサC5と抵抗R5等とから構成されている。
FIG. 19A shows another example of a
図25に示すグラフG11はハイパスフィルタ回路402を設けなかった場合のモータMに印加される電圧を示したものであり、グラフG12はハイパスフィルタ回路402を設けた場合のモータMに印加される電圧を示す。
A graph G11 shown in FIG. 25 shows a voltage applied to the motor M when the high-
このグラフG11,G12から分かるように、ハイパスフィルタ回路402を設ることにより高周波ノイズが抑制される。
As can be seen from the graphs G11 and G12, the high-
図26に示すグラフG13はハイパスフィルタ回路402を設た場合のモータMに印加するパルス(PWM)電圧の波形を示したものであり、グラフG14はインバータ20からパルス電圧が出力されているときのハイパスフィルタ回路402の電圧を示したものである。
A graph G13 shown in FIG. 26 shows a waveform of a pulse (PWM) voltage applied to the motor M when the high-
図19Bは他の別な例のモータ駆動装置700を示したものである。このモータ駆動装置700は、コモンモードキャンセル回路30の一次コイル31の他端と信号ラインL1との間にバンドパスフィルタ回路(高周波ノイズ抑制回路)403を設けたものである。バンドパスフィルタ回路403は、コイルH6とコンデンサC6と抵抗R6等とから構成されている。
FIG. 19B shows another example of a
図27に示すグラフG15はバンドパスフィルタ回路403を設けなかった場合のモータMに印加される電圧を示したものであり、グラフG16はバンドパスフィルタ回路403を設けた場合のモータMに印加される電圧を示す。
A graph G15 shown in FIG. 27 shows a voltage applied to the motor M when the
このグラフG15,G16から分かるように、バンドパスフィルタ回路403を設ることにより高周波ノイズが抑制される。
As can be seen from the graphs G15 and G16, high-frequency noise is suppressed by providing the band-
図28に示すグラフG17はバンドパスフィルタ回路403を設た場合のモータMに印加するパルス(PWM)電圧の波形を示したものであり、グラフG18はインバータ20からパルス電圧が出力されているときのバンドパスフィルタ回路403の電圧を示したものである。
[第6実施例]
図22は第6実施例のモータ駆動装置600を示したものである。このモータ駆動装置600は、コモンモードキャンセル回路40のコンデンサC1の一端をスイッチングトランジスタ22のソースに接続するとともに直流電源Eの陰極に接続したものである。
A graph G17 shown in FIG. 28 shows a waveform of a pulse (PWM) voltage applied to the motor M when the
[Sixth embodiment]
FIG. 22 shows a
図23は、直流電源(バッテリ)Eとインバータ20間に流れるコモンモードノイズ電流のグラフG9を示したものである。このグラフG9から分かるようにコモンモードノイズ電流は約−20〜20[mA]と小さくなっている。
FIG. 23 shows a graph G9 of a common mode noise current flowing between the DC power source (battery) E and the
ちなみに、コンデンサC1の一端をスイッチングトランジスタ22のソース等に接続しなかった場合、すなわち、コンデンサC1の一端を接地した場合、図24のグラフG10に示すように、直流電源Eとインバータ40間のコモンモードノイズ電流は約−80〜100[mA]であり、コモンモードノイズ電流が大きく減少することが分かる。
Incidentally, when one end of the capacitor C1 is not connected to the source or the like of the switching
上記実施例はいずれも、ラジエータファンを回転させるモータMのモータ駆動装置10,100,130,200〜800について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば空調装置の吹き出し用のブロワモータなどであってもよい。
In any of the above-described embodiments, the
また、コモンモードキャンセル回路30,210,220,230はトランスで構成したが、これと同様な動作をするものであればトランス以外のものであってもよい。
Further, although the common
また、第4〜第6実施例のモータ駆動装置は3相モータや3相以上のN相モータにも適用できることは勿論である。 Of course, the motor driving devices of the fourth to sixth embodiments can be applied to a three-phase motor or an N-phase motor having three or more phases.
10 モータ駆動装置
22 スイッチングトランジスタ
30 コモンモードキャンセル回路
31 一次コイル
32 二次コイル
33 二次コイル
T トランス
M モータ
Ma,Mb 電極
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記インバータの各出力端子の電圧から前記パルス電圧の変化に応じた電圧を差し引いた電圧を前記モータの各電極に印加させるコモンモードキャンセル手段を設けたことを特徴とするモータ駆動装置。 In a motor drive device that includes an inverter that converts a DC power supply voltage into a pulse voltage, and that drives the motor with the pulse voltage output from the inverter,
A motor driving apparatus comprising: a common mode canceling unit that applies a voltage obtained by subtracting a voltage corresponding to a change in the pulse voltage from a voltage of each output terminal of the inverter to each electrode of the motor.
このトランスは、一端が接地され他端が前記インバータの一方の出力端子に接続されてこの出力端子の電圧変化を検出する一次コイルと、前記インバータの両出力端子とモータの両電極との間にそれぞれ設けた2つの二次コイルとを有していることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。 When the motor is a single phase, the common mode canceling means includes at least one transformer interposed between the inverter and the motor,
The transformer has one end grounded and the other end connected to one output terminal of the inverter to detect a voltage change at the output terminal, and between the output terminals of the inverter and both electrodes of the motor. The motor drive device according to claim 1, comprising two secondary coils provided respectively.
各トランスは、一端が接地され他端が対応した前記インバータの出力端子に接続されてこの出力端子の電圧変化を検出する一次コイルと、前記インバータの各出力端子とモータの各電極との間にそれぞれ設けたN個の二次コイルとを有していることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。 When the motor is N-phase, the common mode canceling means includes N transformers interposed between the inverter and the motor,
Each transformer is connected to an output terminal of the inverter, one end of which is grounded and the other end of which corresponds to the primary coil that detects a voltage change of the output terminal, and between each output terminal of the inverter and each electrode of the motor. The motor drive device according to claim 1, further comprising N secondary coils provided.
この高周波ノイズ抑制回路は、コンデンサと抵抗を有するハイパスフィルタ回路またはコイルとコンデンサと抵抗を有するバンドパスフィルタであることを特徴とするモータ駆動装置。 A high-frequency noise suppression circuit is provided between the primary coil according to any one of claims 2 to 5 and one output terminal of the inverter,
The high-frequency noise suppression circuit is a high-pass filter circuit having a capacitor and a resistor, or a band-pass filter having a coil, a capacitor, and a resistor.
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