JP2553504B2 - Brushless DC motor - Google Patents

Brushless DC motor

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JP2553504B2
JP2553504B2 JP60203748A JP20374885A JP2553504B2 JP 2553504 B2 JP2553504 B2 JP 2553504B2 JP 60203748 A JP60203748 A JP 60203748A JP 20374885 A JP20374885 A JP 20374885A JP 2553504 B2 JP2553504 B2 JP 2553504B2
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    • 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
    • H02P6/20Arrangements for starting

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は固定子巻線に生じる逆起電圧を検出して回転
子位置検出用センサを省いたブラシレスDCモータに関す
るものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless DC motor which detects a counter electromotive voltage generated in a stator winding and omits a rotor position detecting sensor.

従来の技術 近年、ブラシレスDCモータは高効率であることや、回
転数制御が容易であるなどの理由から様々な分野に利用
されつつある。しかし冷凍機器用圧縮機などに利用する
場合、回転子位置検出用サンサがあるためその利用は困
難であった。ところが固定子巻線の逆起電圧から回転子
の位置を検出する方法が種々提案されセンサを省くこと
ができ冷凍機器用圧縮機などにブラシレスDCモータを利
用することが可能になった。
2. Description of the Related Art In recent years, brushless DC motors are being used in various fields because of their high efficiency and easy control of rotation speed. However, when it is used as a compressor for refrigeration equipment, it is difficult to use it because there is a sensor for detecting the rotor position. However, various methods of detecting the position of the rotor from the counter electromotive voltage of the stator winding have been proposed, and the sensor can be omitted, and the brushless DC motor can be used for compressors for refrigeration equipment.

以下図面を参考にしながらこのようにセンサを省いた
ブラシレスDCモータについて説明する。
Hereinafter, a brushless DC motor without such a sensor will be described with reference to the drawings.

一般的にこのようなDCブラシレスモータは第7図のよ
うな構成になっている。第7図において1は直流電源で
ある。2はパワー回路であり、半導体スイッチング素子
3a〜3fによって構成されている。4は固定子巻線であり
3相Y結線であり、各入力はパワー回路2の出力につな
がれている。5は回転子であり永久磁石を有している。
6は逆起電圧検出回路であり回転子5の回転位置を検出
する。7は始動回路であり始動時には逆起電圧検出回路
6が動作不可能であるために、動作可能な回転数まで加
速する始動パルスを与える。8は転流回路であり逆起電
圧検出回路6又は始動回路7からの信号を半導体スイッ
チング素子3a〜3fを動作させるのに必要なタイミングに
変換するものである。9はドライブ回路であり、転流回
路8からのタイミングに応じて半導体スイッチング素子
3a〜3fを動作させる。
Generally, such a DC brushless motor has a structure as shown in FIG. In FIG. 7, 1 is a DC power supply. 2 is a power circuit, which is a semiconductor switching element
It is composed of 3a to 3f. Reference numeral 4 is a stator winding, which is a three-phase Y connection, and each input is connected to the output of the power circuit 2. A rotor 5 has a permanent magnet.
A counter electromotive voltage detection circuit 6 detects the rotational position of the rotor 5. Reference numeral 7 denotes a starting circuit, which gives a starting pulse for accelerating to an operable rotational speed because the counter electromotive voltage detection circuit 6 cannot operate at the time of starting. A commutation circuit 8 converts a signal from the back electromotive voltage detection circuit 6 or the starting circuit 7 into a timing required to operate the semiconductor switching elements 3a to 3f. Reference numeral 9 is a drive circuit, which is a semiconductor switching element according to the timing from the commutation circuit 8.
Operate 3a to 3f.

以上の様に構成されたブラシレスDCモータについて以
下その動作について説明する。
The operation of the brushless DC motor configured as described above will be described below.

まず回転子5が停止している時には固定子巻線4には
逆起電圧が発生しないため逆起電圧検出回路6での位置
の検出は不可能である。そこで始動回路7によって始動
パルスを発生させると共に適当な電圧を印加し、固定子
巻線4に電流を流すことにより回転子5を回転させ、始
動パルスの周波数を高めることにより加速を行う。こう
して回転させると逆起電圧が発生し逆起電圧検出回路6
による位置の検出が可能になりその後はこの信号により
回転を続ける。ここでは固定子巻線4に電圧を印加させ
るために、半導体スイッチング素子3a,3c,3eをあるデュ
ーティ(ONする割合)をもった高周波でチョッピングし
ている。このデューティを変えることにより固定子巻線
4への印加電圧を変えると共に回転子5の回転数を変え
ることができるようにしている。
First, when the rotor 5 is stopped, a counter electromotive voltage is not generated in the stator winding 4, so that the counter electromotive voltage detection circuit 6 cannot detect the position. Therefore, a starting pulse is generated by the starting circuit 7, an appropriate voltage is applied, a current is passed through the stator winding 4 to rotate the rotor 5, and the frequency of the starting pulse is increased to accelerate. When rotated in this manner, a counter electromotive voltage is generated and the counter electromotive voltage detection circuit 6
The position can be detected by and the signal continues to rotate thereafter. Here, in order to apply a voltage to the stator winding 4, the semiconductor switching elements 3a, 3c, 3e are chopped at a high frequency with a certain duty (ON ratio). By changing the duty, it is possible to change the voltage applied to the stator winding 4 and the rotation speed of the rotor 5.

次に始動回路7及び転流回路8の具体的な回路を第8
図に示し、以下説明を行う。10は信号選択回路でありAN
Dゲート10a〜10f及びORゲート10g〜10iによって構成さ
れ、切換信号CHが“H"レベルの時、出力X3,Y3,Z3には各
々入力X1,Y1,Z1が出力され、切換信号が“L"レベルの時
出力X3,Y3,Z3には各々入力X2,Y2,Z2が出力されるように
なっている。11は論理処理回路でANDゲート11a〜11fに
よって構成され論理は次のようにしている。
Next, the concrete circuits of the starting circuit 7 and the commutation circuit 8 are
It is shown in the figure and will be described below. 10 is a signal selection circuit
Is constituted by a D gate 10a~10f and OR gate 10G~10i, when switching signal CH is at the "H" level, each input X 1, Y 1, Z 1 is output to the output X 3, Y 3, Z 3 when the switching signal is "L" level output X 3, Y 3, each of the Z 3 input X 2, Y 2, Z 2 is adapted to be outputted. Reference numeral 11 is a logic processing circuit, which is composed of AND gates 11a to 11f and has the following logic.

A1′=X33,B1′=Y33,C1′=Z3 A2・Y3,B2・Z3,C2・X3 始動回路7は第7図に示すものと同一であり、出力と
して切換信号CH,始動パルスX2,Y2,Z2及びデューティ指
令データdがあり、入力としてはスタート信号STARTが
ある。12はデューティ発生回路でり、始動回路7から得
たデューティ指令データdにより、そのデューティをも
つ信号Dを作り出す。13はチョッピング合成回路でAND
ゲート13a〜13cから成りA1′,B1′,C1′とDとのANDに
て信号A1,B1,C1を作り出す。ここで信号A1′,B1′,
C1′,A2,B2,C2は各々ドライブ回路9を介して半導体ス
イッチング素子3a,3c,3e,3b,3d,3fを動作させている。
A 1 '= X 3 · 3 , B 1' = Y 3 · 3, C 1 '= Z 3 · 3 A 2 = 3 · Y 3, B 2 = 3 · Z 3, C 2 = 3 · X 3 start The circuit 7 is the same as that shown in FIG. 7, and has a switching signal CH, starting pulses X 2 , Y 2 , Z 2 and duty command data d as an output, and a start signal START as an input. Reference numeral 12 denotes a duty generating circuit, which produces a signal D having the duty according to the duty command data d obtained from the starting circuit 7. 13 is a chopping synthesis circuit AND
The signals A 1 , B 1 , C 1 are produced by ANDing A 1 ′, B 1 ′, C 1 ′ and D, which consist of gates 13a to 13c. Where the signals A 1 ′, B 1 ′,
C 1 ′, A 2 , B 2 and C 2 respectively operate the semiconductor switching elements 3a, 3c, 3e, 3b, 3d and 3f via the drive circuit 9.

以上第7図,第8図の回路に於いて、従来の始動回路
7のフローチャートを第9図に示す。14は初期設定であ
り全ての出力を“L"に設定する。15にてスタート信号ST
ARTの入力を持ち、入力後次の処理に移る。16にてデュ
ーティ設定データをdにしデューティをd0%にする。以
下17−17〜17−nにて始動パルスを与える。17−1では
X2,及びZ2のみ“H"にしてY2は“L"にする。(以下同様
に“H"にするもののみ記してある)この状態で時間T1
間保持する。以下同様の動作を17−nまでくり返す。18
では切換信号CHを“H"にして、19では逆起電圧検出回路
6の出力信号X1,Y1,Z1により回転子の回転をつづけてい
くようにする。
FIG. 9 shows a flowchart of the conventional starting circuit 7 in the circuits shown in FIGS. 7 and 8. 14 is the initial setting and sets all outputs to "L". Start signal ST at 15
Having ART input, move to the next processing after input. At 16, the duty setting data is set to d and the duty is set to d 0 %. The start pulse is given at 17-17 to 17-n below. In 17-1
Set only X 2 and Z 2 to “H” and set Y 2 to “L”. (Hereinafter, only those that are set to “H” are also described.) In this state, hold for time T 1 . The same operation is repeated up to 17-n. 18
Then, the switching signal CH is set to "H", and at 19, the rotation of the rotor is continued by the output signals X 1 , Y 1 , Z 1 of the counter electromotive voltage detection circuit 6.

以上のフローチャートの動作をタイミング図で示すと
第5図及び第6図のようになる。すなわち、第5図は第
9図の14〜18までの動作を示し、第7図は第9図の19で
の動作を示す。タイマ時間は一般的にはT1≧T2≧T3≧…
…≧Tn-1≧Tnとなるように設定し、順充加速を行うよう
にしている。
The operation of the above flow chart is shown in the timing charts of FIGS. 5 and 6. That is, FIG. 5 shows the operation from 14 to 18 in FIG. 9, and FIG. 7 shows the operation at 19 in FIG. Timer time is generally T 1 ≧ T 2 ≧ T 3 ≧ ...
It is set so that ≧ T n-1 ≧ T n, and the forward charge acceleration is performed.

以上のように構成された始動回路でのブラシレスDCモ
ータの動作を第10図に示す。第10図aはモータ印加電圧
と時間との関係で時間t1〔=T1+T2+T3+……+Tn〕ま
では、始動でありモータ印加電圧〔デューティ〕は常に
d0%である。時間t1以降は、モータの印加電圧は別の方
法で上昇させている。第10図bは出力信号A2周波数と時
間との関係であり時間t1までは始動パルスによって決ま
り第5図のタイミング図に示すように順次上昇してい
く。時間t1以降はaのモータ印加電圧によって周波数が
決まるため図に示すように順次上昇していく。第10図c
はこの時のモータ電流を示し、時間t1までは非常に大き
な電流が流れる。
FIG. 10 shows the operation of the brushless DC motor in the starting circuit configured as described above. The Figure 10 a to time t 1 in relation to the motor applied voltage and time [= T 1 + T 2 + T 3 + ...... + T n ] is the starting motor applied voltage [duty] Whenever
d 0 %. After time t 1 , the voltage applied to the motor is increased by another method. FIG. 10b shows the relationship between the frequency of the output signal A 2 and time, which is determined by the starting pulse until time t 1 and gradually rises as shown in the timing chart of FIG. After time t 1 , the frequency is determined by the voltage applied to the motor at a, and therefore the frequency gradually increases as shown in the figure. Figure 10c
Indicates the motor current at this time, and a very large current flows until time t 1 .

発明が解決しようとする問題点 しかしなから上記のような構成では、第10図cに示し
たように始動時に大電流が流れることがあった。その理
由を第11図を使って説明する。第11図aは一般的なブラ
シ付モータの回路であり、bはその等価回路である。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above structure, a large current may flow at the time of starting as shown in FIG. 10c. The reason will be described with reference to FIG. FIG. 11a is a circuit of a general brush motor, and b is its equivalent circuit.

特価回路bにおいて次式が成り立つ 上式を変形して が得られる。この式より、回転数Nが小さい時には印加
電圧Eが大きいとモータ電流IMも大きくなる。従って始
動時に大電流が流れる。このように大電流が流れると半
導体スイッチング素子も大容量のものが必要となるばか
りではなく、回転子の回転も脈動が激しく不安定となる
という問題点を有していた。
The following equation holds in the special circuit b Transform the above formula Is obtained. From this equation, when the rotation speed N is small, the motor current I M also becomes large when the applied voltage E is large. Therefore, a large current flows at the time of starting. As described above, when a large current flows, not only a semiconductor switching element with a large capacity is required, but also the rotation of the rotor is severely pulsated and unstable.

本発明は上記問題点に鑑み、始動時のモータ電流IM
小さくすることができ、また回転子の回転の脈動を小さ
く安定したブラシレスDCモータを提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides a brushless DC motor that can reduce the motor current I M at the time of starting and has stable and small pulsation of rotation of the rotor.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のブラシレスDCモ
ータは、直流電源と、6個の半導体スイッチンク素子を
3相ブリッジ接続して形成したパワー回路と、3相結線
された固定子巻線と、永久磁石を有する回転子と、前記
回転子の回転中にその回転位置を検出するために前記固
定子巻線の逆起電圧を検出する逆起電圧検出回路と、前
記パワー回路の半導体スイッチング素子の切り換えを前
記逆起電圧検出回路の出力によって行うと共に始動時に
は始動パルスに基いて行う転流回路と、前記回転子の始
動時にカウント手段からのカウント値に応じた所定周波
数の始動パルスを発生させる信号発生手段と、始動パル
スの周波数に応じて予め決められたデューティ設定値を
カウント値に応じて出力するデューティ設定手段と、前
記カウント値を入力した所定の時間間隔で前記カウント
手段に出力するタイマ手段と、前記信号発生手段の始動
パルスの周波数の上昇に同期して前記デューティ設定手
段の出力に応じたデューティで前記パワー回路の片側ア
ームの3つの半導体スイッチング素子をチョッピング
し、前記信号発生手段の始動パルスの周波数が所定値に
なった時、前記逆起電圧検出回路による運転に切り換え
ることを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a brushless DC motor according to the present invention comprises a DC power supply, a power circuit formed by connecting six semiconductor switching elements in a three-phase bridge, and a three-phase power circuit. A connected stator winding, a rotor having a permanent magnet, and a counter electromotive voltage detection circuit that detects a counter electromotive voltage of the stator winding to detect its rotational position during rotation of the rotor. A switching circuit for switching the semiconductor switching elements of the power circuit by the output of the counter electromotive voltage detection circuit and a commutation circuit for starting the rotor based on a starting pulse; and a count value from a counting means at the time of starting the rotor. A signal generating means for generating a starting pulse of a predetermined frequency and a duty setting hand for outputting a predetermined duty setting value according to the frequency of the starting pulse according to the count value. A timer means for outputting the count value to the counting means at a predetermined time interval, and a duty corresponding to the output of the duty setting means in synchronization with an increase in the frequency of the start pulse of the signal generating means. It is characterized in that the three semiconductor switching elements on one arm of the power circuit are chopped, and when the frequency of the starting pulse of the signal generating means reaches a predetermined value, the operation is switched to the operation by the counter electromotive voltage detection circuit. .

作用 本発明は上記した構成によって、始動スタート時の低
い周波数の信号の時には低い電圧を固定子巻線に印加す
ることによりモータ電流を下げると共に回転子の回転の
脈動も最小にして安定した運転を得ることとなる。
The present invention has the above-described structure, thereby lowering the motor current by applying a low voltage to the stator winding at the time of a low frequency signal at the start of starting, and minimizing the pulsation of the rotation of the rotor for stable operation. You will get it.

実 施 例 以下本発明の一実施例のブラシレスDCモータについ
て、図面を参照しながら説明する。全体の構成は第7
図,第8図と同様であるので説明を省略する。第1図は
始動回路7の詳細回路である。7−aはカウント手段で
ありスタート信号STARTが入力されCLOCKの入力によって
カウント出力rがカウントアップされる。7−bはデュ
ーティ設定手段でありカウント手段7−aのカウント値
rによって、デューティ設定値drを出力する。7−cは
信号発生手段でありカウント手段7−aのカウント値r
によって決められた信号X2,Y2,Z2を出力する。7−dは
タイマ手段であり、カウント手段7−aのカウント値が
カウントアップされた瞬間から時間Trたった後出力を出
す。タイマ手段7−dの出力は、カウント手段7−aの
CLOCKに入力しておりカウント手段7−aの出力rをカ
ウントアップする。以上の構成に於いて動作を第2図を
用いて説明する。第2図のフローチャートにおいて20は
初期設定であり出力を全て“L"に設定する。21にてスタ
ート信号STARTの入力を持ち、入力後次の処理に移る。2
2−1〜22−nにてデューティ設定データを与えると共
に始動パルスを与える。17−1ではデューティ設定をd1
%とし、X2及びZ2のみ“H"にして、Y2は“L"にする。こ
の状態で時間T1の間保持する。以下同様の動作を17−n
までくり返す。23では切換信号CHを“H"にして、24で逆
起電圧検出回路6の出力信号X1,Y1,Z1により回転子の回
転をつづけていくようにする。
Example A brushless DC motor according to an example of the present invention will be described below with reference to the drawings. 7th overall composition
The description is omitted because it is the same as in FIGS. FIG. 1 is a detailed circuit of the starting circuit 7. Reference numeral 7-a is a counting means, and the start signal START is input and the count output r is counted up by the input of CLOCK. The 7-b is a duty setting means counting means 7-a count value r, and outputs the duty set value d r. 7-c is a signal generating means, which is a count value r of the counting means 7-a.
The signals X 2 , Y 2 and Z 2 determined by are output. Reference numeral 7-d is a timer means, which outputs after a time Tr from the moment when the count value of the counting means 7-a is counted up. The output of the timer means 7-d is the output of the counting means 7-a.
It is input to CLOCK and the output r of the counting means 7-a is counted up. The operation of the above structure will be described with reference to FIG. In the flow chart of FIG. 2, 20 is an initial setting, and all outputs are set to "L". At 21, the start signal START is input, and after the input, move to the next processing. 2
2-1 to 22-n give duty setting data and start pulse. In 17-1, the duty setting is d 1
%, Set only X 2 and Z 2 to “H”, and set Y 2 to “L”. In this state, hold for time T 1 . 17-n
Repeat until At 23, the switching signal CH is set to "H", and at 24, the rotation of the rotor is continued by the output signals X 1 , Y 1 , Z 1 of the back electromotive force detection circuit 6.

以上のフローチャートの動作をタイミング図で示すと
第5図及び第6図のようになる。第5図は第2図の20〜
23までの動作を示し、第6図は第2図の24での動作を示
す。デューティ設定は一般的にはd1≦d2≦d3≦……≦d
n-1≦dnとなるように設定し、タイマ時間はT1≧T2≧T3
≧……≧Tn-1≧Tnとなるように設定し、順次加速を行う
ようにする。
The operation of the above flow chart is shown in the timing charts of FIGS. 5 and 6. Fig. 5 is from 20 of Fig. 2
The operation up to 23 is shown, and FIG. 6 shows the operation at 24 in FIG. The duty setting is generally d 1 ≤d 2 ≤d 3 ≤ …… ≤d
Set so that n-1 ≤ d n, and the timer time is T 1 ≥ T 2 ≥ T 3
Set so that ≧ …… ≧ T n-1 ≧ T n, and accelerate sequentially.

以上のように構成された始動回路でのブラシレスDCモ
ータの動作を第3図に示す。第3図aはモータ印加電圧
と時間との関係で時間t1〔T1+T2+T3+……+Tn〕まで
は始動でありモータ印加電圧は始動パルス周波数に応じ
て変化させている。時間t1以降はモータ印加電圧は別の
方法で上昇させている。第3図bは出力信号A2周波数と
時間との関係であり、時間t1までは始動パルスによって
決まり第5図のタイミング図に示すように順次上昇して
いくと共に、時間t1の直前に周波数は変化するがモータ
印加電圧は一定という部分を設ける。時間t1以降は、第
3図aのモータ印加電圧によって周波数が決まるため図
に示すように順次上昇していく。第3図cはこの時のモ
ータ電流を示しているが、時間t1直前の周波数上昇・モ
ータ印加電圧一定の部分では電流は少なくなる。
FIG. 3 shows the operation of the brushless DC motor in the starting circuit configured as described above. FIG. 3A shows the relationship between the voltage applied to the motor and the time, and the motor is started up to time t 1 [T 1 + T 2 + T 3 + ... + T n ] and the motor applied voltage is changed according to the starting pulse frequency. After time t 1, the motor applied voltage is increased by another method. FIG. 3b shows the relationship between the output signal A 2 frequency and time, which is determined by the start pulse until time t 1 and gradually increases as shown in the timing chart of FIG. 5, and immediately before time t 1 . The part where the frequency changes but the motor applied voltage is constant is provided. After time t 1 , the frequency is determined by the voltage applied to the motor in FIG. FIG. 3c shows the motor current at this time, but the current decreases in the portion where the frequency rises and the motor applied voltage is constant just before time t 1 .

次にデューティ設定値d1,d2……dnの決め方について
第4図を用いて説明する。第4図aは用いるモータの回
転数と負荷トルクを示したグラフでありパラメータとし
てデューティを取っている。いま、始動時に必要なトル
クをTSとするとTSをパラメータとしたデューティと回転
数の関係は第4図aのグラフより第4図bのグラフが得
られる。このグラフを基にして始動時の回転数に対して
最適なデューティを求めることができる。例えば始動時
の回転数がn4,n5の時、デューティdD,dEが最適であるこ
とがわかる。但しここではバラツキや電源電圧変動は考
慮していないため実際の運転ではデューティdD,dEに必
要なマージンを上乗せすることが必要である。このよう
にしてデューティd1,d2〜dnを決める。
Next, how to determine the duty set values d 1 , d 2, ... D n will be described with reference to FIG. FIG. 4a is a graph showing the rotation speed and load torque of the motor used, and the duty is taken as a parameter. Now, the rotational speed of the relationship between duty and parameter T S When T S required torque at startup graph in FIG. 4 b is obtained from the graph of Figure 4 a. Based on this graph, it is possible to find the optimum duty for the rotation speed at the time of starting. For example, it can be seen that the duties d D and d E are optimal when the engine speed at startup is n 4 and n 5 . However, since variations and power supply voltage fluctuations are not taken into consideration here, it is necessary to add a necessary margin to the duties d D and d E in actual operation. In this way, the duties d 1 , d 2 to d n are determined.

以上のように本実施例によれば、始動時に始動回路か
ら始動パルスを出力するのと同時に、始動パルスの周波
数に応じた電圧をモータに印加することにより、始動時
のモータ電流を少なくすることができ、半導体スイッチ
ング素子の容量が小さいものですみ、かつ適切な電圧を
モータに与えているため回転子の回転の脈動も小さくな
り安定した運転が可能になる。
As described above, according to the present embodiment, at the same time that the starting pulse is output from the starting circuit at the time of starting, the motor current at the time of starting is reduced by applying the voltage according to the frequency of the starting pulse to the motor. Since the semiconductor switching element has a small capacity, and an appropriate voltage is applied to the motor, the pulsation of the rotation of the rotor is also small and stable operation is possible.

発明の効果 以上のように本発明は、回転子を始動させる時に始動
パルスを発生させると同時に前記始動パルスの周波数に
応じて固定子巻線に印加する電圧を変化させるようにし
た始動回路を設けることにより、始動時の低い周波数の
信号の時には低い電圧を固定子巻線に印加することによ
り、モータ電流を下げると共に回転子の回転の脈動も最
小にして安定した運転を得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention is provided with the starting circuit that generates the starting pulse when starting the rotor and, at the same time, changes the voltage applied to the stator winding according to the frequency of the starting pulse. Thus, by applying a low voltage to the stator winding when a low frequency signal is generated at the time of starting, it is possible to reduce the motor current and also minimize the pulsation of the rotation of the rotor to obtain stable operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のブラシレスDCモータの始動回路の構成
図、第2図は本発明による始動回路のフローチャート、
第3図a,b,cは本発明による時間に対するモータ印加電
圧、出力信号周波数モータ電流の特性図、第4図a,bは
負荷トルクに対する回転数,デューティに対する回転数
を示す特性図、第5図は始動時のタイミング図、第6図
は通常運転時のタイミング図、第7図はブラシレスDCモ
ータの全体構成図、第8図は第7図の転流回路及び始動
回路の回路図、第9図は従来の始動回路によるフローチ
ャート、第10図a,b,cは従来の始動回路による時間に対
するモータ印加電圧,出力信号周波数モータ電流の特性
図、第11図a,bはDCモータの基本構成図及びその特価回
路図である。 1……直流電源、2……パワー部、4……固定子巻線、
5……回転子、6……逆起電圧検出回路、7……始動回
路、8……転流回路。
FIG. 1 is a block diagram of a starting circuit of a brushless DC motor of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of the starting circuit of the present invention,
3 a, b and c are characteristic diagrams of motor applied voltage and output signal frequency motor current with respect to time according to the present invention, and FIGS. 4 a and b are characteristic diagrams showing rotational speed with respect to load torque and rotational speed with respect to duty. Fig. 5 is a timing diagram at the time of starting, Fig. 6 is a timing diagram at the time of normal operation, Fig. 7 is an overall configuration diagram of the brushless DC motor, Fig. 8 is a circuit diagram of the commutation circuit and the starting circuit of Fig. 7, FIG. 9 is a flowchart of a conventional starting circuit, FIGS. 10 a, b and c are characteristic diagrams of motor applied voltage and output signal frequency motor current with respect to time by the conventional starting circuit, and FIGS. 11 a and b are DC motors. It is a basic block diagram and its special price circuit diagram. 1 ... DC power supply, 2 ... power section, 4 ... stator winding,
5 ... Rotor, 6 ... Counter electromotive voltage detection circuit, 7 ... Starting circuit, 8 ... Commutation circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 勝己 東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下 冷機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−58311(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsumi Endo 3-22, Takaidahondori, Higashi-Osaka City, Matsushita Refrigerating Machinery Co., Ltd. (56) Reference JP-A-49-58311 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電源と、6個の半導体スイッチング素
子を3相ブリッジ接続して形成したパワー回路と、3相
結線された固定子巻線と、永久磁石を有する回転子と、
前記回転子の回転中にその回転位置を検出するために前
記固定子巻線の逆起電圧を検出する逆起電圧検出回路
と、前記パワー回路の半導体スイッチング素子の切り換
えを前記逆起電圧検出回路の出力によって行うと共に始
動時には始動パルスに基づいて行う転流回路と、前記回
転子の始動時にカウント手段からのカウント値に応じた
所定周波数の始動パルスを発生させる信号発生手段と、
始動パルスの周波数に応じて予め決められたデューティ
設定値をカウント値に応じて出力するデューティ設定手
段と、前記カウント値を入力し所定の時間間隔で前記カ
ウント手段に信号を出力するタイマ手段と、前記信号発
生手段の始動パルスの周波数の上昇に同期して前記デュ
ーティ設定手段の出力に応じたデューティで前記パワー
回路の片側アームの3つの半導体スイッチング素子をチ
ョッピングし、前記信号発生手段の始動パルスの周波数
が所定値になった時、前記逆起電圧検出回路による運転
に切り換えることを特徴とするブラシレスDCモータ。
1. A DC power supply, a power circuit formed by connecting six semiconductor switching elements in a three-phase bridge, a stator winding connected in three phases, and a rotor having a permanent magnet.
A counter electromotive voltage detection circuit for detecting a counter electromotive voltage of the stator winding in order to detect a rotational position of the rotor during rotation, and a counter electromotive voltage detection circuit for switching a semiconductor switching element of the power circuit. A commutation circuit that is performed based on the starting pulse at the time of starting and a signal generating means that generates a starting pulse having a predetermined frequency according to the count value from the counting means at the time of starting the rotor,
Duty setting means for outputting a predetermined duty setting value according to the count value according to the frequency of the starting pulse; timer means for inputting the count value and outputting a signal to the counting means at a predetermined time interval; In synchronization with an increase in the frequency of the starting pulse of the signal generating means, the three semiconductor switching elements of the one side arm of the power circuit are chopped at a duty corresponding to the output of the duty setting means, and the starting pulse of the signal generating means is changed. A brushless DC motor, wherein when the frequency reaches a predetermined value, the operation is switched to the operation by the back electromotive force detection circuit.
【請求項2】始動後、前記逆起電圧検出回路による運転
に切り換える直前に周波数は変化するがデューティは変
化しないような領域を設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のブラシレスDCモータ。
2. The brushless according to claim 1, further comprising a region where the frequency changes but the duty does not change after the start and immediately before switching to the operation by the back electromotive voltage detection circuit. DC motor.
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