JP2016101076A - ブラシレスモータの制御方法 - Google Patents
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、回転検出処理では、位置検出用信号生成用の磁気センサ素子を用いるため、エンコーダ等の位置センサやタコジェネレータ等の回転センサを設ける必要がない。それ故、コストの低減を図ることができる。
図1は、本発明を適用した電動シャッター装置の説明図であり、図1(a)、(b)は、電動シャッター装置の構成を模式的に示す説明図、および電動シャッター装置の駆動源として用いたブラシレスモータに対する制御装置の構成を示すブロック図である。
7の付勢力がシャッター11の自重を超えるため、ブラシレスモータ40のモータ軸41には、一方方向に回転する負荷が印加されることになる。
図1(b)に示すように、ブラシレスモータ40は、モータ軸41およびロータマグネット42を備えたロータ43、複数の駆動コイル45を備えたステータ44、およびロータマグネット42の回転に対応する位置検出信号(FG信号)を生成する磁気センサ素子47を備えている、本形態において、ステータ44は、U相、V相およびW相に対応する3つの駆動コイル45を備えている。また、磁気センサ素子47は、U相、V相およびW相に対応して3つ設けられている。
図2は、本発明を適用したブラシレスモータ40の制御方法のフローチャートである。図3は、本発明を適用したブラシレスモータ40の制御方法において処理を終了するときの処理を示すフローチャートである。
151および閉ボタン152のいずれかが押されると、図2に示すステップST1で処理がスタートし、ステップST2において、エラーポート(図示せず)のオフや回転方向の設定等の初期設定が行われる。次に、ステップST3において速度指令電圧Vsを0Vに設定した後、ステップST4において電磁ブレーキユニット30が解除されているか判断する。ステップST4において電磁ブレーキユニット30が解除されていないと判断したときには、電磁ブレーキユニット30が解除されるまで、ステップST3、4を行う。
ステップST5において、回転方向の指令が第2方向(閉方向)である場合、第1方向駆動工程を行う。ここで、第1方向の駆動の場合には、ロータ43に第1方向の外部負荷が印加されている場合があるので、ステップST21において、位置信号Spに基づいて、シャッター11の位置がロータ43に第1方向の外部負荷が印加されている位置か否かを確認する。ステップST21において、シャッター11の位置がロータ43に第1方向の外部負荷が印加されている位置でないと判断したときには、ステップST22において、回転方向が第1方向である旨の信号を駆動用IC22に出力した後、ステップST7においてサーボ処理を開始する。
いる位置であると判断したときには、ステップST23において、第1方向の駆動を開始せずに、0.2秒の間にロータ43の回転を検出する回転検出処理を行う。かかる回転検出処理は、ステップST24において、磁気センサ素子47から出力される信号FGの周波数が20Hz(しきい値)未満か否かによって行われる。ステップST24において、磁気センサ素子47から出力される信号FGの周波数が20Hz(しきい値)未満である場合、外部負荷によってロータ43が回転していないとして、ステップST25において、0・2秒の待機時間を待ってから、ステップST22において、回転方向が第1方向である旨の信号を駆動用IC22に出力し、その後、ステップST7においてサーボ処理を開始する。
図4は、本発明を適用したブラシレスモータ40の制御方法においてブラシレスモータ40の回転速度を制御するときの処理を示すフローチャートである。
図5は、本発明を適用したブラシレスモータ40の制御方法においてロータ43に印加する制動力の設定方法を示す説明図であり、図5(a)、(b)は、制動力を設定する処理を示すフローチャート、および制動力を印加する期間の説明図である。
あると判断した場合、ステップST45においては、速度指示周波数Tsjを最小値に設定する。これに対して、速度指示周波数Tsjが最小値未満でないと判断した場合、速度指示周波数Tsjを現在の値とする。次に、ステップST46において、磁気センサ素子47から出力される信号FGの周期計測を行った周波数Tfgを得る。
以上説明したように、本形態では、外部から第1方向に回転させる負荷が加わっているロータ43を第1方向に回転駆動する際、駆動コイル45への給電を開始する前に、ロータ43の回転を検出する回転検出処理を行い、ロータ43の回転速度がしきい値以上である場合には、ロータに制動力を印加する。このため、ロータ43が目標速度以上の速度で回転することを抑制することができる。また、回転検出処理では、位置検出用信号生成用の磁気センサ素子47を用いるため、エンコーダ等の位置センサやタコジェネレータ等の回転センサを設ける必要がない。それ故、コストの低減を図ることができる。
上記実施の形態では、駆動コイル45の両端を短絡させることにより制動力を発生させたが、電磁ブレーキユニット30を利用して制動力を印加してもよい。
Claims (6)
- ロータマグネットを備えたロータ、複数の駆動コイルを備えたステータ、および前記ロータマグネットの回転に対応する位置検出信号を生成する磁気センサ素子を備えたブラシレスモータの制御方法であって、
外部から第1方向に回転させる負荷が加わっている前記ロータを前記第1方向に回転駆動する第1方向駆動工程では、前記駆動コイルへの給電を開始する前に、前記磁気センサ素子の検出結果に基づいて、前記ロータの回転を検出する回転検出処理を行い、当該回転検出処理での検出結果において前記ロータの回転速度がしきい値未満である場合には、前記ロータを前記第1方向に回転駆動する駆動電流を前記複数の駆動コイルに供給し、前記ロータの回転速度が前記しきい値以上である場合には、前記ロータに制動力を印加することを特徴とするブラシレスモータの制御方法。 - 前記制動力は、前記複数の駆動コイルのうち、少なくとも1つの駆動コイルの両端を短絡させることにより発生させることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータの制御方法。
- 前記ロータに前記制動力を印加するにあたっては、前記ロータを前記第1方向に回転駆動する際の指令速度と前記磁気センサ素子によって検出した前記ロータの回転速度とを比較し、前記指令速度と前記回転速度との比較結果に基づいて前記制動力の大きさを変更する請求項1または2に記載のブラシレスモータの制御方法。
- 前記ロータを前記第1方向とは反対の第2方向に回転駆動する第2方向駆動工程では、前記回転検出処理を行わずに、前記ロータを前記第2方向に回転駆動する駆動電流を前記複数の駆動コイルに供給することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のブラシレスモータの制御方法。
- 前記駆動電流を前記複数の駆動コイルに供給した後、前記磁気センサ素子の検出結果に基づいて、前記ロータの回転を検出し、
前記ロータの回転速度が速度指示値より低い場合には、前記駆動電流を増大させ、
前記ロータの回転速度が前記速度指示値より低い場合には、前記駆動電流を減小させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のブラシレスモータの制御方法。 - 前記ロータは、減速輪列を介してシャッター巻き取り用の回転軸に連結されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のブラシレスモータの制御方法。
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