JP2011200073A - Motor drive - Google Patents

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Yuji Hamada
裕二 濱田
Kenji Sugiura
賢治 杉浦
Tomohiro Inoue
智寛 井上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that electric energy cannot be reduced at standby by a conventional technology because there exists no signal input for clearly determining whether a motor is moving or stopped, relating to a motor drive in which, with no clear move/stop signal of a motor present, a detected rotational speed of the motor is transmitted to a higher-order device, and the higher-order device transmits a signal corresponding to an acceleration/deceleration command to the motor according to the rotational speed, for controlling rotational speed of the motor.SOLUTION: A current is reduced by estimating that it is in standby mode when motor stop is recognized with a motor rotation detecting signal, with the acceleration/deceleration signal which is a motor control signal being inactive. With this configuration, a motor drive is realized in which power consumption is reduced even with such specification as no clear signal of motor stop is available, with no move/stop signal of a motor present.

Description

本発明は、例えば複写機、プリンタ等の事務機器に使用されるブラシレスDCモータなどの駆動装置に関し、特に待機時の省電力化を図ったモータ駆動装置を提供するものである。   The present invention relates to a drive device such as a brushless DC motor used in office equipment such as a copying machine and a printer, and more particularly, to provide a motor drive device that saves power during standby.

近年、環境問題への意識が高まり、事務機器などの電気製品などにおいては、省電力製品の需要が高まっている。なかでも機器を動作させない待機時の消費電力低減への要望が強まり、電気製品の主要部品であるモータの待機電力低減が課題となっている。
これら電気製品の多くは動作スイッチにより直ちに動作することが望まれている為、待機時においても常に電源が供給され続け、モータを含めた各部品が不要な電力消費しているのが現状である。この課題に対して待機時の電力消費を図ったモータの駆動装置が発明され、特許文献1などに示されている。
In recent years, awareness of environmental issues has increased, and in electrical products such as office equipment, demand for power-saving products has increased. In particular, there is an increasing demand for reduction of power consumption during standby without operating devices, and reduction of standby power of motors, which are main components of electric products, has become a problem.
Since many of these electrical products are expected to operate immediately with operation switches, power is always supplied even during standby, and each component including the motor consumes unnecessary power. . In response to this problem, a motor driving device that consumes power during standby is invented, and is disclosed in Patent Document 1 and the like.

図3は従来技術によるモータ駆動装置の回路構成図である。入力部(Vcc)301、入力部(GND)302、起動停止入力(ON/OFF)303、制御手段304、インバータ305、レギュレータ(REG)306、ホール素子307、モータ308、第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309などを備えている。
第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309はPNP型のバイポーラトランジスタを使用している。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional motor driving apparatus. Input unit (Vcc) 301, input unit (GND) 302, start / stop input (ON / OFF) 303, control means 304, inverter 305, regulator (REG) 306, Hall element 307, motor 308, first semiconductor switching element (Q1a) 309 and the like.
The first semiconductor switching element (Q1a) 309 uses a PNP-type bipolar transistor.

入力部(Vcc)301と入力部(GND)302には本体から主電源(Vcc)が供給される。入力部(Vcc)301には待機時省電力回路を構成する第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309が接続され、第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309にはレギュレータ(REG)306が接続されている。レギュレータ(REG)306は主電源(Vcc)を低電圧に変換し、制御用電源(Va)を制御手段304やホール素子307に供給する。   Main power (Vcc) is supplied from the main body to the input unit (Vcc) 301 and the input unit (GND) 302. A first semiconductor switching element (Q1a) 309 constituting a standby power saving circuit is connected to the input unit (Vcc) 301, and a regulator (REG) 306 is connected to the first semiconductor switching element (Q1a) 309. ing. The regulator (REG) 306 converts the main power supply (Vcc) into a low voltage and supplies the control power supply (Va) to the control means 304 and the Hall element 307.

起動停止入力(ON/OFF)303には本体からの「起動指令」および「停止指令」が供給される。起動停止入力(ON/OFF)303は制御手段304の起動停止入力にも接続される。起動停止入力(ON/OFF)303は「起動指令」で低インピーダンス状態(L)となり、「停止指令」で高インピーダンス状態(H)となる。
制御手段304は速度制御回路や位置検出回路・通電切替回路などモータの制御回路が構成されている。インバータ305は主電源(VCC)をモータ308に供給する手段であり、ホール素子307の位置検出信号に従って制御手段304から出力される信号に応じてモータ308を駆動する。
The start / stop input (ON / OFF) 303 is supplied with “start command” and “stop command” from the main body. The start / stop input (ON / OFF) 303 is also connected to the start / stop input of the control means 304. The start / stop input (ON / OFF) 303 becomes a low impedance state (L) when “start command” is entered, and enters a high impedance state (H) when “stop command” is given.
The control unit 304 includes a motor control circuit such as a speed control circuit, a position detection circuit, and an energization switching circuit. The inverter 305 is means for supplying main power (VCC) to the motor 308, and drives the motor 308 according to the signal output from the control means 304 in accordance with the position detection signal of the Hall element 307.

待機時省電力回路の主要部は第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309により構成され、本体からの「起動指令」により第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309を導通状態にして、レギュレータ(REG)306への電力供給を行い、「停止指令」により第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309を非導通状態にして、レギュレータ(REG)306への電力供給を停止するよう構成されている。   The main part of the standby power saving circuit is constituted by the first semiconductor switching element (Q1a) 309. The first semiconductor switching element (Q1a) 309 is turned on by the “start command” from the main body, and the regulator (REG ) 306 is configured to supply power to the first semiconductor switching element (Q1a) 309 in a non-conducting state in response to a “stop command” to stop power supply to the regulator (REG) 306.

これにより、「停止指令」により、第1の半導体スイッチング素子(Q1a)309が非導通状態になることで、レギュレータ(REG)306への電力供給が停止され、制御手段304や、ホール素子307に制御電源(Va)が供給されず、待機時の消費電力の低減が可能となっている。   As a result, the first semiconductor switching element (Q1a) 309 is turned off by the “stop command”, whereby the power supply to the regulator (REG) 306 is stopped, and the control means 304 and the hall element 307 are turned off. Control power (Va) is not supplied, and power consumption during standby can be reduced.

また、本体から「起動指令」が入力されると、第1の半導体スイッチング素子(Q1a)が導通状態となり、レギュレータ(REG)306に電力供給が行われ、制御手段304やホール素子307に制御電源(Va)が供給され、同時に制御手段304にも「起動指令」が入力されるのでモータ308が駆動される。
特開2000−069791号公報
When the “start command” is input from the main body, the first semiconductor switching element (Q1a) is turned on, power is supplied to the regulator (REG) 306, and the control means 304 and the hall element 307 are supplied with control power. (Va) is supplied, and at the same time, a “start command” is input to the control means 304, so that the motor 308 is driven.
JP 2000-069791 A

しかしながら上記の従来技術による待機時の電力低減方法は、起動停止入力(ON/OFF)303のようなモータが起動なのか停止なのかが明確にわかる信号入力が必要となる。   However, the above-described prior art power reduction method for standby requires a signal input such as a start / stop input (ON / OFF) 303 that clearly indicates whether the motor is starting or stopping.

このため明確な起動・停止信号がなく、検出したモータの回転速度を上位装置に送信し、その回転速度に応じて上位装置がモータに加速・減速指令に相当する信号を送信することでモータの回転速度を制御するモータ駆動装置においてはモータが起動なのか停止なのかを明確に判断できる信号入力が存在しないため、上記従来技術では待機時の電力低減を行うことができない。   For this reason, there is no clear start / stop signal, and the detected rotational speed of the motor is transmitted to the host device, and the host device transmits a signal corresponding to the acceleration / deceleration command to the motor according to the rotational speed. In the motor driving device that controls the rotational speed, there is no signal input that can clearly determine whether the motor is starting or stopping, and therefore the conventional technique cannot reduce power during standby.

また、待機時から起動する場合において、制御電源(Va)の立上げと同時に「起動信号」も制御手段304に入力されモータ308の駆動が始まる為、制御電源(Va)立上げ時の過渡状態においてチャタリングなどノイズが発生した場合、制御電源(Va)が安定する前にモータ308の駆動が開始される為、インバータ305の短絡電流など不安全状態に陥ることが考えられる。   In addition, when starting from the standby time, the “start signal” is also input to the control means 304 simultaneously with the startup of the control power supply (Va), and the motor 308 starts to be driven. If noise such as chattering occurs, the motor 308 starts to be driven before the control power supply (Va) is stabilized, so that it may be in an unsafe state such as a short-circuit current of the inverter 305.

本発明では上記課題を解決する為に、
ブラシレスモータのロータマグネットと駆動コイルの位置関係を検出する位置検出器からの信号を処理する位置検出回路と、前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切替タイミングを出力する制御手段と、前記ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出器より得られた回転速度を上位装置に送信する手段と、前記上記装置から得られる加速・減速入力信号と前記位置検出回路の信号により駆動状態を判定する判定回路と、主電源から制御用電源を作成する電源回路とを備えた集積回路を用いたモータ駆動装置であって、前記上位装置からの加速・減速入力信号のみから前記ブラシレスモータの回転速度を制御するモータ駆動装置において、前記上位装置からの加速・減速入力信号が非加速状態であり、かつ前記ブラシレスモータが停止したことを判定回路が検出したならば、集積回路の消費電力を低減することで、モータ駆動装置の待機電力を低減することを特徴とする。
In the present invention, in order to solve the above problems,
A position detection circuit that processes a signal from a position detector that detects the positional relationship between the rotor magnet of the brushless motor and the drive coil, and a control unit that outputs the energization switching timing of the drive coil based on the detection result of the position detection circuit And a means for transmitting the rotational speed obtained from the speed detector for detecting the rotational speed of the brushless motor to a host device, an acceleration / deceleration input signal obtained from the device and a signal of the position detection circuit. A motor drive device using an integrated circuit comprising a determination circuit for determining the power supply circuit and a power supply circuit for generating a control power supply from a main power supply, wherein only the acceleration / deceleration input signal from the host device is used. In the motor drive device for controlling the rotation speed, the acceleration / deceleration input signal from the host device is in a non-acceleration state, and the block If Shiresumota determination circuit that has stopped is detected, to reduce the power consumption of the integrated circuit, characterized in that to reduce the standby power of the motor driving device.

本発明によれば、検出したモータの回転速度を上位装置に送信し、その回転速度に応じて上位装置から出力される加速・減速に相当する信号のみによりモータの回転速度を制御するようなモータが起動なのか停止なのかを明確に判断できる信号入力が存在しないモータ駆動装置において、待機時の電力低減を行うことが可能となる。   According to the present invention, a motor that transmits the detected rotation speed of the motor to the host device and controls the motor rotation speed only by a signal corresponding to acceleration / deceleration output from the host device according to the rotation speed. In a motor drive device that does not have a signal input that can clearly determine whether is a start or stop, it is possible to reduce power during standby.

実施例1におけるモータ駆動装置の回路構成図1 is a circuit configuration diagram of a motor drive device according to a first embodiment. 実施例1における動作波形図Operation waveform diagram in embodiment 1 従来技術のモータ駆動装置の回路構成図Circuit diagram of a conventional motor drive device 従来技術のモータの動作波形図Operating waveform diagram of a conventional motor 実施例1におけるモータの加速・減速の状態図State diagram of motor acceleration / deceleration in Example 1 実施例2におけるモータ駆動装置の回路構成図The circuit block diagram of the motor drive device in Example 2 実施例2におけるトルク指令入力電圧に対するモータ出力電圧の関係図Relationship diagram of motor output voltage with respect to torque command input voltage in embodiment 2

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて実施例として説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described as examples with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1における回路構成図である。
図1に示すように制御手段9、レギュレータ6、判定回路8、位置検出回路7、速度検出回路10を備えた集積回路15、位置検出器11、速度検出器14、インバータ12、モータ13、入力部(Vcc)1、入力部(GND)2、加速指令(ACC)3、減速指令(DEC)4、出力部(FG)5、にて構成される。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram in Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, a control means 9, a regulator 6, a determination circuit 8, a position detection circuit 7, an integrated circuit 15 having a speed detection circuit 10, a position detector 11, a speed detector 14, an inverter 12, a motor 13, and an input A part (Vcc) 1, an input part (GND) 2, an acceleration command (ACC) 3, a deceleration command (DEC) 4, and an output part (FG) 5.

入力部(Vcc)1は電源電圧として集積回路15に入力され、レギュレータ6により制御電源(Va)が生成される。また電源電圧(Vcc)はインバータ12に入力されモータ13を駆動する為の電源として使用される。位置検出器11はモータ13のロータ位置に応じた出力をする手段であって、前記位置検出器11の出力は位置検出回路7に入力され、前記モータ13のロータ位置を検出する。速度検出器14は前記モータ13の回転速度を検出する手段であって、速度検出回路10で信号処理が行われ出力部(FG)5に出力される。ここで速度検出器14は位置検出器11が、速度検出回路10は位置検出回路11が兼ねても良い。   The input unit (Vcc) 1 is input to the integrated circuit 15 as a power supply voltage, and a control power supply (Va) is generated by the regulator 6. The power supply voltage (Vcc) is input to the inverter 12 and used as a power supply for driving the motor 13. The position detector 11 is means for outputting according to the rotor position of the motor 13, and the output of the position detector 11 is input to the position detection circuit 7 to detect the rotor position of the motor 13. The speed detector 14 is a means for detecting the rotational speed of the motor 13 and is subjected to signal processing by the speed detection circuit 10 and output to the output unit (FG) 5. Here, the position detector 11 may serve as the speed detector 14, and the position detection circuit 11 may serve as the speed detection circuit 10.

本発明のモータ駆動装置は、モータ13の回転速度を速度検出器14により検出し、速度検出回路10で処理された後、出力部(FG)5により上位装置にモータ13の回転速度を送信するものであり、前記上位装置は前記出力部(FG)5の信号と、前記上位装置で設定された目標速度とを比較し、モータの回転速度が目標速度より遅ければ、加速指令(ACC)3にL信号を、モータの回転速度が目標速度より速ければ、減速指令(DEC)4にL信号を送信する。この加速指令(ACC)3、減速指令(DEC)4と、位置検出器11から検出されたモータ13の回転位置に応じて、制御手段9がモータ13に印加する電圧が決定し、インバータ12を介してモータ13に電圧を印加することで、モータ13を目標回転数で回転制御するものである。   In the motor drive device of the present invention, the rotational speed of the motor 13 is detected by the speed detector 14, processed by the speed detection circuit 10, and then transmitted to the host device by the output unit (FG) 5. The host device compares the signal of the output unit (FG) 5 with the target speed set by the host device, and if the rotational speed of the motor is slower than the target speed, an acceleration command (ACC) 3 If the rotational speed of the motor is faster than the target speed, the L signal is transmitted to the deceleration command (DEC) 4. The voltage applied to the motor 13 by the control means 9 is determined according to the acceleration command (ACC) 3, the deceleration command (DEC) 4, and the rotational position of the motor 13 detected from the position detector 11. By applying a voltage to the motor 13 via the motor 13, the rotation of the motor 13 is controlled at the target rotational speed.

上記のような構成にて、モータ停止時には減速指令(DEC)4をLにすることで安定して停止させておき、モータ起動時には減速指令(DEC)4をHにし、加速指令(ACC)3をLにすることでモータ13を起動しモータ駆動装置はモータ速度に応じて出力部(FG)5よりモータ速度を上位装置に送信しつつ目標速度までモータ13を加速させる。その後出力部(FG)5信号により上位装置はモータ13が目標速度を超えたことを検出すると、加速指令(ACC)3をHにし、減速指令(DEC)4と加速指令(ACC)3をモータ速度を表す出力部(FG)5の信号に応じてそれぞれどちらか一方をLにすることでモータ速度を制御する。またモータを停止したいときは上位装置から減速指令(DEC)4が出力され、モータ13を停止するまで減速、モータ13が停止した後も上位装置は減速指令(DEC)4を出力したままモータを止めるのが一般的である。   With the configuration as described above, when the motor is stopped, the deceleration command (DEC) 4 is set to L to stop it stably, and when the motor is started, the deceleration command (DEC) 4 is set to H and the acceleration command (ACC) 3 Is set to L, the motor 13 is started, and the motor drive device accelerates the motor 13 to the target speed while transmitting the motor speed from the output unit (FG) 5 to the host device according to the motor speed. After that, when the host device detects that the motor 13 has exceeded the target speed by the output unit (FG) 5 signal, it sets the acceleration command (ACC) 3 to H, and sends the deceleration command (DEC) 4 and the acceleration command (ACC) 3 to the motor. The motor speed is controlled by setting one of them to L in accordance with the signal from the output unit (FG) 5 representing the speed. When it is desired to stop the motor, the host device outputs a deceleration command (DEC) 4 and decelerates until the motor 13 stops. After the motor 13 stops, the host device outputs the deceleration command (DEC) 4 and outputs the motor. It is common to stop.

つまり、このような構成のモータ駆動装置においては上位装置からの明確なモータの駆動・停止指令を得られないため、モータ駆動装置にて上位装置からの信号等より上位装置がモータを停止したいのか駆動したいのかを判別する必要がある。   In other words, in the motor drive device having such a configuration, since it is not possible to obtain a clear motor drive / stop command from the host device, whether the host device wishes to stop the motor from the signal from the host device in the motor drive device. It is necessary to determine whether you want to drive.

ここで本発明では上位装置からの明確な停止・起動信号がなくても、加速指令(ACC)3と減速指令(DEC)4に加えてモータ13の回転速度から上位装置がモータ13を
停止させたいモードを判定し、消費電力低減のモードとすることに特徴がある。
Here, in the present invention, even if there is no clear stop / start signal from the host device, the host device stops the motor 13 from the rotation speed of the motor 13 in addition to the acceleration command (ACC) 3 and the deceleration command (DEC) 4. The mode is characterized in that the desired mode is determined and the power consumption is reduced.

本構成のモータ駆動装置における加速指令(ACC)3と減速指令(DEC)4の組合せによるモータ13の加速・減速の状態は図5に示すとおりである。つまり、加速指令(ACC)3/減速指令(DEC)4がL/Hであればモータ13は加速し、加速指令(ACC)3/減速指令(DEC)4がH/Lであればモータ13は減速し、加速指令(ACC)3/減速指令(DEC)4がL/Lであればモータ13はショートブレーキモードで停止し、加速指令(ACC)3/減速指令(DEC)4がH/Hであればモータ13は加速も減速もせず現状を維持する。このような入力条件から上位装置がモータ13を停止し、モータ駆動装置の消費電力を低減させたいモードは加速指令(ACC)3/減速指令(DEC)4がH/L、およびH/Hの状態と言える。ただしそのような入力条件は現状の速度よりも低い速度への減速動作においても発生する為、そのまま加速指令(ACC)3と減速指令(DEC)4の組み合わせのみで待機状態にするわけにはいかない。そこで位置検出器11から検出されるモータ13の回転状態を条件に加えて、モータ13が停止し、かつ加速指令(ACC)3/減速指令(DEC)4がH/Hの現状維持の状態で、モータ駆動装置を待機状態に入れるようにする。上位装置がモータ13を駆動し続けたい場合はモータ13が停止すれば加速指令(ACC)3をかならず出力することになる。つまりモータ13が停止したにもかかわらず上位装置が加速指令(ACC)3を出力しない状態は、上位装置がモータ13停止しておきたい状態ということになる。よってこのタイミングで集積回路15をはじめとするモータ駆動装置の消費電力を低減する待機モードにいれることで安定した消費電力の低減が実現できる。このとき、レギュレータ6の出力を停止するなどし、位置検出器11などへの電力供給も停止しても良い。   The state of acceleration / deceleration of the motor 13 by the combination of the acceleration command (ACC) 3 and the deceleration command (DEC) 4 in the motor drive device of this configuration is as shown in FIG. That is, if the acceleration command (ACC) 3 / deceleration command (DEC) 4 is L / H, the motor 13 accelerates, and if the acceleration command (ACC) 3 / deceleration command (DEC) 4 is H / L, the motor 13 is accelerated. If the acceleration command (ACC) 3 / deceleration command (DEC) 4 is L / L, the motor 13 stops in the short brake mode, and the acceleration command (ACC) 3 / deceleration command (DEC) 4 becomes H / If it is H, the motor 13 does not accelerate or decelerate and maintains the current state. From such an input condition, the host device stops the motor 13 and the mode for reducing the power consumption of the motor drive device is the acceleration command (ACC) 3 / deceleration command (DEC) 4 of H / L and H / H. It can be said that it is in a state. However, since such an input condition occurs even in a deceleration operation to a speed lower than the current speed, it is not possible to enter a standby state by only combining the acceleration command (ACC) 3 and the deceleration command (DEC) 4 as it is. . Therefore, the rotation state of the motor 13 detected from the position detector 11 is added to the condition, the motor 13 is stopped, and the acceleration command (ACC) 3 / deceleration command (DEC) 4 is maintained in the current state of H / H. Then, the motor driving device is put in a standby state. When the host device wants to continue driving the motor 13, if the motor 13 stops, the acceleration command (ACC) 3 is always output. That is, a state in which the host device does not output the acceleration command (ACC) 3 even though the motor 13 is stopped is a state in which the host device wants to stop the motor 13. Therefore, stable power consumption reduction can be realized by entering a standby mode that reduces power consumption of the motor drive device including the integrated circuit 15 at this timing. At this time, the output of the regulator 6 may be stopped, and the power supply to the position detector 11 or the like may be stopped.

また、この待機モードの解除は、加速指令(ACC)3/減速指令(DEC)4がH/H以外の条件になった場合に瞬時に解除され、制御電源(Va)などが確立し、集積回路15が安定してモータを起動できるための一定時間(数百μs程度)の待ち時間の後、モータ駆動装置がモータ13を通常駆動できる状態に復帰するものとする。
このようにすることで、モータ13が起動なのか停止なのか明確に判断できる入力信号が存在しないモータ駆動装置においても、待機モード中にはモータ駆動装置の消費電力の低減が可能であり、モータ13が外力で回転させられた場合も待機モードを解除することなく、上位装置の意志で待機モードの解除が可能となり、また、待機モードの解除からモータ13を起動するまでに制御電源(Va)や集積回路15が安定するまでの待ち時間を設けてあることから、安全にモータ13を起動することが可能となる。
The standby mode is canceled immediately when the acceleration command (ACC) 3 / deceleration command (DEC) 4 is in a condition other than H / H, and the control power supply (Va) is established and integrated. It is assumed that the motor driving device returns to a state in which the motor 13 can be normally driven after a waiting time of a certain time (about several hundred μs) for the circuit 15 to stably start the motor.
In this way, even in a motor drive device that does not have an input signal that can clearly determine whether the motor 13 is activated or stopped, the power consumption of the motor drive device can be reduced during the standby mode. Even when the motor 13 is rotated by an external force, the standby mode can be canceled at the will of the host device without canceling the standby mode, and the control power supply (Va) is activated from the cancellation of the standby mode until the motor 13 is started. Since the waiting time until the integrated circuit 15 is stabilized is provided, the motor 13 can be started safely.

図6は本発明の実施例2における回路構成図である。   FIG. 6 is a circuit configuration diagram in Embodiment 2 of the present invention.

図6に示すように制御手段609、レギュレータ606、判定回路608、位置検出回路607、速度検出回路610を備えた集積回路615、位置検出器611、速度検出器614、インバータ612、モータ613、入力部(Vcc)601、入力部(GND)602、トルク入力指令(VSP)603、出力部(FG)605、にて構成される。   As shown in FIG. 6, a control means 609, a regulator 606, a determination circuit 608, a position detection circuit 607, an integrated circuit 615 having a speed detection circuit 610, a position detector 611, a speed detector 614, an inverter 612, a motor 613, an input Part (Vcc) 601, input part (GND) 602, torque input command (VSP) 603, and output part (FG) 605.

入力部(Vcc)601は電源電圧として集積回路615に入力され、レギュレータ606により制御電源(Va)が生成される。また電源電圧(Vcc)はインバータ612に入力されモータ613を駆動する為の電源として使用される。位置検出器611はモータ613のロータ位置応じた出力をする手段であって、前記位置検出器611の出力は位置検出回路607に入力され、前記モータ613のロータ位置を検出する。速度検出器614は前記モータ613の回転速度を検出する手段であって、速度検出回路610で信号処理が行われ出力部(FG)605に出力される。ここで速度検出器614は位置検出器611が、速度検出回路610は位置検出回路611が兼ねても良い。またトルク入力指
令(VSP)603はトルク指令値であり、トルク入力指令(VSP)603の値に応じてモータ613への印加電圧を決定し、インバータ612を介してモータ613に電圧を印加することでモータ613を目標回転数で回転制御するものである。ここでトルク入力指令(VSP)603が大きければモータ613の出力は大きくなり、トルク入力指令(VSP)603が小さければモータ613の出力は小さくなるように制御する。
The input unit (Vcc) 601 is input to the integrated circuit 615 as a power supply voltage, and the control power supply (Va) is generated by the regulator 606. The power supply voltage (Vcc) is input to the inverter 612 and used as a power supply for driving the motor 613. The position detector 611 is means for outputting according to the rotor position of the motor 613, and the output of the position detector 611 is input to the position detection circuit 607 to detect the rotor position of the motor 613. The speed detector 614 is a means for detecting the rotational speed of the motor 613, and is subjected to signal processing by the speed detection circuit 610 and output to the output unit (FG) 605. Here, the position detector 611 may serve as the speed detector 614, and the position detection circuit 611 may serve as the speed detection circuit 610. The torque input command (VSP) 603 is a torque command value, and the voltage applied to the motor 613 is determined according to the value of the torque input command (VSP) 603 and the voltage is applied to the motor 613 via the inverter 612. Thus, the motor 613 is controlled to rotate at the target rotational speed. Here, the output of the motor 613 is increased if the torque input command (VSP) 603 is large, and the output of the motor 613 is decreased if the torque input command (VSP) 603 is small.

本発明のモータ駆動装置は、モータ613の回転速度を速度検出器614により検出し、速度検出回路610で処理された後、出力部(FG)605により上位装置にモータ613の回転速度を送信するものであり、前記上位装置は前記出力部(FG)605の信号と、前記上位装置で設定された目標速度とを比較し、モータの回転速度が目標速度より遅ければ、トルク入力指令(VSP)603を増加させ、モータ回転速度が目標速度より速ければ、トルク入力指令(VSP)603を減少させる。このトルク入力指令(VSP)603に応じて制御手段609はモータ613への印加電圧を決定し、インバータ12を介してモータ13に電圧を印加することで、モータ13を目標回転数で制御するものである。   The motor driving device of the present invention detects the rotational speed of the motor 613 by the speed detector 614, and after processing by the speed detection circuit 610, the output unit (FG) 605 transmits the rotational speed of the motor 613 to the host device. The host device compares the signal of the output unit (FG) 605 with the target speed set by the host device, and if the rotational speed of the motor is slower than the target speed, a torque input command (VSP) If the motor rotation speed is higher than the target speed, the torque input command (VSP) 603 is decreased. In accordance with this torque input command (VSP) 603, the control means 609 determines the applied voltage to the motor 613 and applies the voltage to the motor 13 via the inverter 12, thereby controlling the motor 13 at the target rotational speed. It is.

上記のような構成にて、モータ停止時にはトルク入力指令(VSP)603は0%トルクしきい値以下にしてモータ613を停止させ、モータ起動時にはトルク入力指令(VSP)603を増加させ0%しきい値以上の値にすることでモータ613へ電圧印加を開始することでモータ613を起動し、目標速度まで加速させる。通常は安定して0%出力を実現するために0%しきい値は0Vではなく数Vのオフセット与えた設定となる。その後出力部(FG)605信号により上位装置はモータ613が目標速度を超えたことを検出すると、トルク入力指令(VSP)603操作し、目標速度と出力部(FG)605が釣り合うようにトルク入力指令(VSP)603を操作することでモータ613を目標速度で安定して制御する。   With the above configuration, when the motor is stopped, the torque input command (VSP) 603 is set to 0% or less of the torque threshold value to stop the motor 613, and when the motor is started, the torque input command (VSP) 603 is increased to 0%. By starting voltage application to the motor 613 by setting the threshold value or more, the motor 613 is started and accelerated to the target speed. Usually, in order to realize a stable 0% output, the 0% threshold value is set with an offset of several volts instead of 0 volts. After that, when the host unit detects that the motor 613 has exceeded the target speed by the output unit (FG) 605 signal, the torque input command (VSP) 603 is operated to input torque so that the target speed and the output unit (FG) 605 are balanced. By operating the command (VSP) 603, the motor 613 is stably controlled at the target speed.

また、モータ613を停止したいときは、トルク入力指令(VSP)603を0%しきい値以下にすることでモータ613への印加電圧を低下させ、モータ613を停止させる。モータ613が停止した後も上位装置はトルク入力指令(VSP)603を0%しきい値以下に保つことでモータ613を停止させておく。   When it is desired to stop the motor 613, the torque input command (VSP) 603 is set to a threshold value equal to or lower than the 0% threshold value to reduce the applied voltage to the motor 613 and stop the motor 613. Even after the motor 613 stops, the host device keeps the motor 613 stopped by keeping the torque input command (VSP) 603 below the 0% threshold.

つまり、このような構成のモータ駆動装置においては上位装置からの明確なモータの駆動・停止指令を得られないため、モータ駆動装置にて上位装置からの信号等より上位装置がモータ613を停止したいのか駆動したいのかを判別する必要がある。   That is, in the motor drive device having such a configuration, a clear motor drive / stop command cannot be obtained from the host device, so the host device wants to stop the motor 613 by a signal from the host device in the motor drive device. It is necessary to determine whether it is desired to drive.

ここで本発明では上位装置からのトルク入力指令(VSP)603に加えてモータ613の回転速度とを併せて上位装置がモータ613を停止させたいモードを判定し、消費電力低減のモードとすることに特徴がある。本構成のモータ駆動装置において、トルク指令(VSP)が0%しきい値以下の場合でもモータ613を停止させたいのか、減速させたいだけなのか判断できない為、トルク指令(VSP)603だけで待機状態にするわけにはいかない。そこでトルク指令(VSP)603が0%しきい値以下という条件に加えて、位置検出器611から検出されるモータ613の回転状態からモータ613が停止した状態においてもトルク指令値(VSP)603が0%しきい値以下であれば、集積回路615をはじめとするモータ駆動装置の消費電力を低減する待機モードにいれることで安定した消費電力の低減が実現できる。このとき、レギュレータ606の出力を停止するなどし、位置検出器611などへの電力供給も停止しても良い。   Here, in the present invention, in addition to the torque input command (VSP) 603 from the host device, in addition to the rotational speed of the motor 613, the host device determines the mode in which the motor 613 is to be stopped, and sets the mode to reduce power consumption. There is a feature. In the motor drive device of this configuration, even if the torque command (VSP) is less than the 0% threshold value, it is not possible to determine whether the motor 613 is to be stopped or to be decelerated, so only the torque command (VSP) 603 is on standby. It cannot be put into a state. Therefore, in addition to the condition that the torque command (VSP) 603 is equal to or less than the 0% threshold value, the torque command value (VSP) 603 is not changed even when the motor 613 is stopped from the rotation state of the motor 613 detected by the position detector 611. If the threshold is 0% or less, stable power consumption reduction can be realized by entering a standby mode for reducing power consumption of the motor drive device including the integrated circuit 615. At this time, the output of the regulator 606 may be stopped, and the power supply to the position detector 611 or the like may be stopped.

また、この待機モードの解除は、トルク指令値(VSP)603が0%しきい値以上なると瞬時に解除され、制御電源(Va)などが確立し、集積回路615が安定してモータを起動できるための一定時間(数百μs程度)の待ち時間の後、モータ駆動装置がモータ
613を通常駆動できる状態に復帰するものとする。
The standby mode is canceled when the torque command value (VSP) 603 exceeds the 0% threshold value, the control power supply (Va) is established, and the integrated circuit 615 can start the motor stably. It is assumed that the motor drive device returns to a state in which the motor 613 can be normally driven after a certain waiting time (several hundreds μs).

このようにすることで、モータ613が起動なのか停止なのか明確に判断できる入力信号が存在しないモータ駆動装置においても、待機モード中にはモータ駆動装置の消費電力の低減が可能であり、モータ613が外力で回転させられた場合も待機モードを解除することなく、上位装置の意志で待機モードの解除が可能となり、また、待機モードの解除からモータ13を起動するまでに制御電源(Va)や集積回路615が安定するまでの待ち時間を設けてあることから、安全にモータ613を起動することが可能となる。   In this way, even in a motor driving device that does not have an input signal that can clearly determine whether the motor 613 is starting or stopping, the power consumption of the motor driving device can be reduced during the standby mode. Even when 613 is rotated by an external force, it is possible to cancel the standby mode at the will of the host device without canceling the standby mode, and the control power supply (Va) from the cancellation of the standby mode to the start of the motor 13 Since the waiting time until the integrated circuit 615 is stabilized is provided, the motor 613 can be started safely.

本発明により、モータの停止起動信号がなく、モータ停止という明確な信号を得ることが出来ない仕様においても消費電力を低減することが可能なモータ駆動装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor driving device capable of reducing power consumption even in a specification in which there is no motor stop activation signal and a clear signal of motor stop cannot be obtained.

1 入力部(Vcc)
2 入力部(GND)
3 加速指令(ACC)
4 減速指令(DEC)
5 出力部(FG)
6 レギュレータ
7 位置検出回路
8 判定回路
9 制御手段
10 速度検出回路
11 位置検出器
12 インバータ
13 モータ
14 速度検出器
15 集積回路
1 Input section (Vcc)
2 Input section (GND)
3 Acceleration command (ACC)
4 Deceleration command (DEC)
5 Output section (FG)
6 regulator 7 position detection circuit 8 determination circuit 9 control means 10 speed detection circuit 11 position detector 12 inverter 13 motor 14 speed detector 15 integrated circuit

Claims (2)

ブラシレスモータのロータマグネットと駆動コイルの位置関係を検出する位置検出器からの信号を処理する位置検出回路と、前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切替えタイミングを出力する制御手段と、前記ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出器より得られた回転速度を上位装置に送信する手段と、前記上位装置から得られる加速・減速入力信号と前記位置検出回路の信号により駆動状態を判定する判定回路とを備えた集積回路を用いたモータ駆動装置であって、前記上位装置からの加速・減速入力信号のみから前記ブラシレスモータの起動・停止を含む回転速度を制御するモータ駆動装置において、前記上位装置からの加速・減速入力信号が加速指令ではなく、かつ前記ブラシレスモータが停止したことを判定回路が検出したならば、集積回路の消費電力を低減することを特徴とするモータ駆動装置。 A position detection circuit that processes a signal from a position detector that detects the positional relationship between the rotor magnet of the brushless motor and the drive coil, and a control unit that outputs the energization switching timing of the drive coil based on the detection result of the position detection circuit And a means for transmitting the rotational speed obtained from the speed detector for detecting the rotational speed of the brushless motor to a host device, an acceleration / deceleration input signal obtained from the host device and a signal of the position detection circuit. And a motor driving device using an integrated circuit including a determination circuit for determining the rotational speed of the brushless motor including starting and stopping only from an acceleration / deceleration input signal from the host device. , The acceleration / deceleration input signal from the host device is not an acceleration command, and the brushless motor is stopped. If preparative determination circuit detects a motor drive device, characterized in that to reduce the power consumption of the integrated circuit. ブラシレスモータのロータマグネットと駆動コイルの位置関係を検出する位置検出器からの信号を処理する位置検出回路と、前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切替えタイミングを出力する制御手段と、前記ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出器より得られた回転速度を上位装置に送信する手段と、前記上位装置から得られる速度指令信号と前記位置検出回路の信号により駆動状態を判定する判定回路とを備えた集積回路を用いたモータ駆動装置であって、前記上位装置からのトルク指令信号のみから前記ブラシレスモータの起動・停止を含む回転速度を制御するモータ駆動装置において、前記上位装置からのトルク指令が0%指令であり、かつ前記ブラシレスモータが停止したことを判定回路が検出したならば、集積回路の消費電力を低減することを特徴とするモータ駆動装置。
A position detection circuit that processes a signal from a position detector that detects the positional relationship between the rotor magnet of the brushless motor and the drive coil, and a control unit that outputs the energization switching timing of the drive coil based on the detection result of the position detection circuit And a means for transmitting the rotational speed obtained from the speed detector for detecting the rotational speed of the brushless motor to the host device, a speed command signal obtained from the host device and a signal of the position detection circuit to determine the driving state A motor driving device using an integrated circuit including a determination circuit that controls a rotational speed including starting and stopping of the brushless motor only from a torque command signal from the host device. The judgment circuit detects that the torque command from the device is a 0% command and that the brushless motor has stopped. Once, a motor drive device, characterized in that to reduce the power consumption of the integrated circuit.
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