JP2609840B2 - Motor control method - Google Patents

Motor control method

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JP2609840B2
JP2609840B2 JP58011733A JP1173383A JP2609840B2 JP 2609840 B2 JP2609840 B2 JP 2609840B2 JP 58011733 A JP58011733 A JP 58011733A JP 1173383 A JP1173383 A JP 1173383A JP 2609840 B2 JP2609840 B2 JP 2609840B2
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rotation
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    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
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    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は磁気を持って回転する回転子を有した電動機
の制御方法に関する。
The present invention relates to a control method for an electric motor having a rotor that rotates with magnetism.

(ロ)従来技術 磁気を帯びて回転する回転子を有した電動機には、例
えば、回転子に磁極形成用のコイルを有した電動機或い
は回転子の中に磁石を埋設した電動機等があり、最近で
は、回転子にフェライト磁石を取り付けた無整流子直流
電動機、交流サーボ電動機、交流同期モータ等と称され
て広く使われている。
(B) Prior art Electric motors having a rotor that rotates with magnetism include, for example, an electric motor having a coil for forming magnetic poles in the rotor or an electric motor having a magnet embedded in the rotor. Is widely used as a commutatorless DC motor, an AC servomotor, an AC synchronous motor, etc., in which a ferrite magnet is attached to a rotor.

第1図はこのような無整流子直流電動機の駆動回路の
代表的な一例である。図において1は単相の交流電源、
2は整流回路であり、この整流回路については具体的な
構成を示していないが周知のサイリスタのブリッジ回路
等を有している。3は整流回路2で整流された直流を利
用して固定子4に回転磁界を生ぜしめるためのインバー
タである。このインバータ3を構成する素子は後述する
制御回路5の信号を受けてスイッチング制御できる素子
であればサイリスタやその他のスイッチング素子でも構
わないが、以下の説明では図のように接続された6個の
トランジスタTr1乃至Tr6を代表例として示して説明す
る。5はこのようなインバータ3を構成するトランジス
タを所定の順序で点弧制御するための信号を出力する制
御回路であり、主にホール素子H1,H2,H3を用した回転子
位置検出器で検出された回転子7の回転位置を入力信号
としてインバータ3のトランジスタTr1乃至Tr6の点弧順
序を決定する構成を有している。尚、回転子7に記した
N,Sはこの回転子7の表面に着磁された磁極を示す。
FIG. 1 shows a typical example of a drive circuit for such a commutatorless DC motor. In the figure, 1 is a single-phase AC power supply,
Reference numeral 2 denotes a rectifier circuit, which has a well-known thyristor bridge circuit and the like, although the specific configuration of the rectifier circuit is not shown. Reference numeral 3 denotes an inverter for generating a rotating magnetic field in the stator 4 using the DC rectified by the rectifier circuit 2. The elements constituting the inverter 3 may be thyristors or other switching elements as long as they can perform switching control in response to a signal from a control circuit 5 described later, but in the following description, six thyristors connected as shown in FIG. shows the transistor Tr 1 to Tr 6 as a representative example will be described. Reference numeral 5 denotes a control circuit which outputs a signal for performing ignition control of the transistors constituting the inverter 3 in a predetermined order, and detects a rotor position mainly using the Hall elements H 1 , H 2 and H 3. It has a configuration that determines the firing order point of the transistor Tr 1 to Tr 6 of the inverter 3 a rotational position of the rotor 7 which is detected as an input signal in a vessel. In addition, it described in the rotor 7.
N and S indicate magnetic poles magnetized on the surface of the rotor 7.

このような構成からなる無整流子直流電動機の動作概
要を説明する。単相交流電源1から整流回路2を経て直
流電圧を供給された制御回路5は、位置検出器6から得
られた回転子7の回転位置の信号を入力として、インバ
ータ3のトランジスタTr1乃至Tr6に、例えば、第2図に
示すような信号を与えている。すなわち、第1点弧モー
ドでトランジスタTr1,Tr5をON、他のトランジスタTr2
至Tr4,Tr6をOFFとなるように各トランジスタに制御電圧
を与えると、固定子の巻線UV間には図の矢印Iのような
電流が流れ、続いて(第2点弧モード)トランジスタTr
1,Tr6をON、他のトランジスタTr2乃至Tr5をOFFとするよ
うに各トランジスタを制御すると、巻線UW間に図の矢印
IIのような電流、更に、第3点弧モードでトランジスタ
Tr2,Tr6をONし他をOFFするように制御すると、固定子の
巻線VW間に図の矢印IIIのような電流が流れる。同様に
して第3点弧モードから第6点弧モードまで順次トラン
ジスタTr1乃至Tr6が第2図bで示すように点弧制御さ
れ、このような第1乃至第6点弧モードのサイクルが繰
り返される。
An operation outline of the commutatorless DC motor having such a configuration will be described. The control circuit 5 supplied with the DC voltage from the single-phase AC power supply 1 via the rectifier circuit 2 receives the signal of the rotational position of the rotor 7 obtained from the position detector 6 as an input, and the transistors Tr 1 to Tr of the inverter 3 6 , for example, a signal as shown in FIG. 2 is given. That is, when a control voltage is applied to each transistor in the first firing mode so that the transistors Tr 1 and Tr 5 are turned on and the other transistors Tr 2 to Tr 4 and Tr 6 are turned off, the voltage between the stator windings UV is increased. , A current flows as shown by the arrow I in the figure, and then (second ignition mode) the transistor Tr
1, Tr 6 to ON, by controlling the respective transistors so as to turn OFF the other transistor Tr 2 to Tr 5, in FIG between the windings UW arrow
Current like II, plus transistor in 3rd firing mode
When Tr 2 and Tr 6 are turned on and the others are turned off, a current flows between the windings VW of the stator as shown by the arrow III in the figure. Similarly to the third sequential transistor Tr 1 to Tr 6 from ignition mode until the sixth ignition mode with is igniting controlled as shown in FIG. 2 b, the cycle of such first to sixth ignition mode Repeated.

制御回路5からのこのような点弧制御の出力によって
固定子4には、先に述べたような向きに電流が流れ各モ
ードとの関係を模式的に示すと第2図cのようなタイミ
ングチャートが得られる。図中のU、V、Wの各相にお
いて、中心線から上側の導通表示は第1図の固定子4に
おいて各相の入口から中性点Nへ向って電流が流れてい
ること、同じく下側の導通表示は中性点Nから各相の巻
線U,V,Wに向かって電流が流れていることを表してい
る。
Due to the output of the ignition control from the control circuit 5, a current flows through the stator 4 in the above-described direction, and the relationship with each mode is schematically shown in FIG. A chart is obtained. In each of U, V, and W phases in the figure, the continuity display above the center line indicates that a current flows from the entrance of each phase toward the neutral point N in the stator 4 in FIG. The continuity display on the side indicates that a current is flowing from the neutral point N toward the windings U, V, W of each phase.

このようにして固定子巻線U,V,Wに電流が流れると
き、回転磁界が固定子4に形成されるため、例えば回転
子7の一点は第1図の点からと各点弧モ
ードに対応して一回転し、以降、順次繰り返されるモー
ドに対応して回転子7がまわって電動機としての運転を
続けていくことができる。
In this way, when a current flows through the stator windings U, V, W, a rotating magnetic field is formed in the stator 4, so that, for example, one point of the rotor 7 is set in each ignition mode from the point in FIG. In response, the motor 7 makes one rotation, and thereafter, the rotor 7 turns and can continue to operate as an electric motor in accordance with the sequentially repeated mode.

しかし、従来の此の種の電動機は、回転子7の回転位
置の検出のセンサーとしてホール素子H1,H2,H3を固定子
4の3個所の部分に埋設し、このホール素子H1乃至H3
よって回転子7の各回転状態を検出し、この検出位置を
基に固定巻線U,V,Wへの通電制御をする制御器5を用い
ている。このため、電動機が使用される各種の負荷条件
に対応した運転を行いにくい欠点、或いは、電動機の使
用部品や構造に精密な加工と組立を必要とされるばかり
でなく、ホール素子の特性上、該電動機の使用条件に制
限を受けたり電動機の故障を生じやすい欠点があった。
However, the electric motor of the conventional此species, the Hall elements H 1, H 2, H 3 embedded in three positions of the portions of the stator 4 as a sensor for detecting the rotational position of the rotor 7, the Hall element H 1 or uses a control unit 5 that detects each rotational state of the rotor 7 by H 3, fixed windings U based on the detected position, V, control of energization of the W to. For this reason, it is difficult to operate the motor corresponding to various load conditions in which the motor is used, or not only is it necessary to precisely process and assemble the used parts and structure of the motor, but also due to the characteristics of the Hall element, There are drawbacks that the use conditions of the motor are limited or the motor is likely to fail.

又、固定子4に埋設された3つのホール素子H1乃至H3
からの信号を電動機の外へ取り出すには、1つのホール
素子当り4本合計で12本のリード線、更に、固定子4に
通電するためには3本の給電線が必要であり、結局、此
の種の3Φの電動機を制御するには、15本の導線をもっ
て電動機への給電制御をしなければ電動機の運転が充分
に行えないものであった。
Also, three Hall elements H 1 to H 3 embedded in the stator 4
In order to take out the signal from the motor to the outside of the motor, a total of 12 lead wires per Hall element are required, and furthermore, three power supply lines are necessary to energize the stator 4. In order to control this kind of 3Φ electric motor, the operation of the electric motor cannot be performed sufficiently unless the electric power supply to the electric motor is controlled with 15 conductors.

このため、電動機とリード線とを接続する端子の複雑
化、固定子内へ配設されるホール素子の位置決め、ホー
ル素子を固定子へ固着するときの精度管理、或いは、各
素子、機器を導通する導線接続の管理の煩雑さは避け難
く、かつ、ホール素子自身を油や湿気、その他電動機の
設置されるガスの雰囲気から保護するために電動機の用
途にも制約を与えざるを得ない欠点があった。
For this reason, the terminals for connecting the electric motor and the lead wire are complicated, the positioning of the Hall element disposed in the stator, the accuracy control when the Hall element is fixed to the stator, or the connection of each element and device is performed. The disadvantage is that it is inevitable that the conductor connection management becomes complicated and that the Hall element itself is protected from oil, moisture, and other gas atmospheres in which the motor is installed, which limits the use of the motor. there were.

又、ホール素子その他従来の検出センサーは、電動機
の用途、例えば、駆動の回転数や負荷の大きさに応じて
予め定められた特定の位置に固着されて回転子の回転位
置を検出しているため電動機を設計したときのセンサー
配設と異なる大きさの負荷や駆動回転数の用途にこの種
の電動機を用いるときには高い効率の運転を得られにく
い欠点を有していた。
Further, the Hall element and other conventional detection sensors are fixed at a predetermined position predetermined according to the application of the electric motor, for example, the rotation speed of the drive or the magnitude of the load, and detect the rotation position of the rotor. Therefore, when this kind of motor is used for a load and a driving speed different from the sensor arrangement at the time of designing the motor, there is a disadvantage that it is difficult to obtain a highly efficient operation.

更に又、一部の直流電動機においては、固定子の巻線
に生じる逆起電力を利用して電動機の運転制御をするこ
とも古くから実施されていたが、従来の逆起電力による
制御方法は、回転数に比例して生じる逆起電力と基準電
圧とを比較したマクロな制御であるため、電動機の回転
制御が大まかな制御となり、かつ、回転子の回転位置に
対応した固定子巻線への通電制御をおこなっていないた
めに、電動機の最適な運転条件とは隔りがあった。従っ
て、従来の此種の電動機は駆動能力にゆとりをもたらし
た設計にせざるを得ず、電動機の小型化、薄形化の実現
を期し難しいものであった。加えてこのような電動機で
は、固定子巻線に生じる逆起電力が有効に作用する大き
さになるまでは、実質的な制御が行えず、特別な制御回
路が必要であった。
Further, in some DC motors, the operation control of the motor using the back electromotive force generated in the stator winding has been practiced for a long time. Since this is a macro control that compares the back electromotive force generated in proportion to the rotation speed and the reference voltage, the rotation control of the electric motor becomes a rough control, and the stator winding corresponding to the rotation position of the rotor is Since the power supply control is not performed, there is a gap from the optimal operation condition of the electric motor. Therefore, this type of conventional motor has to be designed to provide sufficient driving capability, and it has been difficult to reduce the size and thickness of the motor. In addition, in such an electric motor, substantial control cannot be performed until a back electromotive force generated in the stator winding becomes effective, and a special control circuit is required.

さらに、電動機の停止しているときは逆起電力が生じ
ないので、電動機を始動する際には、別途逆起電力を用
いない始動回路が必要であった。
Furthermore, since no back electromotive force is generated when the motor is stopped, a separate starting circuit using no back electromotive force is required when starting the motor.

(ハ)目的 本発明はこのような点に鑑み、回転子の回転位置を検
出するためのホール素子などを用いることなく始動から
駆動にわたって効率の良い電動機の運転を可能にする制
御方法を提供することを目的としたものである。
(C) Object In view of the foregoing, the present invention provides a control method that enables efficient operation of an electric motor from start to drive without using a Hall element or the like for detecting a rotational position of a rotor. It is intended for that purpose.

(ニ)構成 すなわち、本発明においては、回転子の回転によって
固定子側の巻線に生じる誘起電圧でもって回転子の回転
位置、特に、この回転位置の状態と固定子巻線への通電
状態との差を検出し、この差の大きさが最適の運転条件
に合致するように次の固定子巻線への通電のタイミング
の設定と、この設定量に基づいた固定子巻線への通電制
御を行うようにすると共に、誘起電圧でもって回転子の
回転位置が得られる以前の電動機の始動の際は、固定子
巻線への点弧のタイミングを決める点弧時間の経過毎に
固定子側の巻線への点弧モードを順次切換えると共に、
この点弧時間を点弧モードの切換えに応じて減らしなが
ら固定子に回転磁界を得るようにしたものである。
(D) Configuration That is, in the present invention, the rotational position of the rotor, particularly the state of this rotational position and the state of energization to the stator windings, are induced by the induced voltage generated in the stator side winding due to the rotation of the rotor. And setting the timing of energizing the next stator winding so that the magnitude of this difference matches the optimal operating conditions, and energizing the stator winding based on this set amount. When starting the motor before the rotor position can be obtained by the induced voltage, the stator must be controlled every time the ignition time elapses to determine the ignition timing for the stator windings. Switch the firing mode to the windings on the
The rotating magnetic field is obtained in the stator while the firing time is reduced according to the switching of the firing mode.

(ホ)実施例 以下に本発明を第1図、第2図で示す三相の無整流子
直流電動機に適用した実施例に基づいて説明する。第3
図は、本発明を実施した三相無整流子電動機の駆動制御
回路図であり、第1図と同様な構成成分については同一
図番をもって示してある。第3図に示されたものと従来
構造との違いは制御回路5にマイクロコンピュータによ
る制御回路8を用いたところと、ホール素子などの位置
検出のセンサーが省かれ、替わりに固定子巻線4に供給
される電源電圧の仮想中性点Aと固定子巻線の各相U,V,
Wに生じる誘起電圧とをコンパレータCU,CV,CWで比較
し、このコンパレータから得られる電気信号で電動機を
制御するようにした点にある。
(E) Embodiment An embodiment in which the present invention is applied to a three-phase non-commutator DC motor shown in FIGS. 1 and 2 will be described below. Third
FIG. 1 is a drive control circuit diagram of a three-phase non-commutator motor embodying the present invention, and the same components as those in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals. 3 is different from the conventional structure in that a control circuit 8 using a microcomputer is used for the control circuit 5 and a position detecting sensor such as a Hall element is omitted. Virtual neutral point A of the power supply voltage supplied to each phase and each phase U, V,
The point is that the induced voltage generated at W is compared by comparators CU, CV, and CW, and the electric motor is controlled by an electric signal obtained from the comparator.

これ以外の部分には第1図と同様な素子や部品が用い
られ、かつ、それぞれの素子や部品の機能も第1図及び
第2図について説明した内容と略同じなので既に説明し
た内容と同じ部分は簡略化して以下に本発明による電動
機の制御方法の詳細を説明する。
Elements and components similar to those in FIG. 1 are used for the other parts, and the functions of the respective elements and components are substantially the same as those described with reference to FIGS. The part is simplified, and the details of the control method of the electric motor according to the present invention will be described below.

永久磁石を有する回転子など、磁気を有した回転子7
が回転している電動機においては固定子巻線U,V,Wりに
誘起電圧が発生している。
Rotor 7 having magnetism, such as a rotor having a permanent magnet
In the motor in which the rotor rotates, an induced voltage is generated in the stator windings U, V, and W.

この誘起電圧は、固定子巻線U,V,Wが通電されている
ときは検知されにくいが、各点弧モードにおいて通電さ
れていない固定子巻線が存在するように第3図の固定子
巻線への通電制御をするときは、上述した仮想中性点A
と通電されていない相の固定子巻線との間に、回転子7
の回転位置に対応した特定の向きの誘起電圧が直接に現
れることとなる。第2図のc,dに示した曲線u,v,wはこの
ようにして各固定子巻線U,V,Wと仮想中性点Aとの間に
誘起される電圧をモデル的に示したものであり、この波
形と各固定子巻線U,V,Wへの点弧モードとの関係は、電
動機が定常運転状態のときは図の状態、電動機の始動時
や電動機の負荷が増大しつつあるときは、回転子7の回
転が各固定子巻線の導通に追随できずに遅れるため誘起
される電圧の波形も第2図の横軸の巾を変えないなら、
第2図dの点線の波形よりも遅れた状態となる。
This induced voltage is difficult to detect when the stator windings U, V, W are energized, but the stator of FIG. When controlling the energization of the winding, the virtual neutral point A described above is used.
And the rotor 7 between the non-energized phase stator windings.
Induced voltage in a specific direction corresponding to the rotational position of appears directly. Curves u, v, w shown in c, d of FIG. 2 schematically show voltages induced between the stator windings U, V, W and the virtual neutral point A in this way. The relationship between this waveform and the ignition mode for each stator winding U, V, W is as shown in the figure when the motor is in a steady operation state, and when the motor is started or the load on the motor increases. If the waveform of the induced voltage does not change the width of the horizontal axis in FIG. 2 because the rotation of the rotor 7 is delayed because the rotation of the rotor 7 cannot follow the conduction of the stator windings,
The state is later than the waveform indicated by the dotted line in FIG. 2d.

本発明は、このようにして固定子巻線U,V,Wに生じる
誘起電圧を利用して、回転子7の回転位置を検出し、回
転子7の回転状態との関係で最適な点弧出力をインバー
タ3に与えるようにしたものである。
The present invention detects the rotational position of the rotor 7 using the induced voltages generated in the stator windings U, V, W in this manner, and determines the optimal firing in relation to the rotational state of the rotor 7. The output is given to the inverter 3.

すなわち、電動機の固定子巻線への通電状態等を示す
タイミングチャート(第2図)のU相についてみれば、
第2の点弧モードが終わった点と第4の点弧モードが始
まる点との中間点、換言すればU相に通電してない(第
3)点弧モードの中間点E(図中の目盛で150°の付
近)で誘起電圧の向きが逆転し、又、同様に第6点弧モ
ードの中間点F(330°の付近)で誘起電圧の向きが逆
転している。このように、磁気を有した回転子の回転角
度とこの回転によって固定子巻線U,V,Wに生じる誘起電
圧との間には一定の関係がある。
That is, regarding the U phase of the timing chart (FIG. 2) showing the state of energization of the stator windings of the motor, etc.,
An intermediate point between the point where the second ignition mode ends and the point where the fourth ignition mode starts, in other words, the intermediate point E (in the figure) of the (third) ignition mode in which the U-phase is not energized. The direction of the induced voltage is reversed at around 150 ° on the scale, and similarly, the direction of the induced voltage is reversed at the midpoint F of the sixth firing mode (around 330 °). Thus, there is a certain relationship between the rotation angle of the rotor having magnetism and the induced voltage generated in the stator windings U, V, W due to this rotation.

そして、このE点、F点は、回転子7に負荷がかかっ
たときは次第に第2点弧モード(或るいは第5点弧モー
ド)側に移動し、電動機の始動時には回転子7にかかる
負荷が大きいので、E点F点が第2点弧モード(或るい
は第5点弧モード)の終わる前、例えば、図中の目盛で
110°或るいは290°の位置で誘起電圧の向きが変わる
等、点弧モードと回転子7の実際の回転との間にはずれ
が生じるので、斯る誘起電圧を入力信号とする制御装置
8によって、固定子巻線U,V,Wへの点弧のタイミングと
最適な通電時間とを制御すれば、実用度の高い電動機が
得られる。
The points E and F gradually move toward the second ignition mode (or the fifth ignition mode) when a load is applied to the rotor 7, and are applied to the rotor 7 when the electric motor is started. Since the load is large, the point E and the point F are set before the end of the second firing mode (or the fifth firing mode), for example, on the scale in the figure.
Since a difference occurs between the ignition mode and the actual rotation of the rotor 7 such as a change in the direction of the induced voltage at the position of 110 ° or 290 °, the control device 8 using the induced voltage as an input signal. By controlling the ignition timing and the optimal energizing time to the stator windings U, V, W, a highly practical motor can be obtained.

すなわち、固定子巻線に生じる誘起電圧は固定子巻線
に通電されていないときはこの巻線をきる磁力線の増大
と減少の変化に対応して誘起電圧の正、負の違いがその
まま現れるため、この変化点(以下電位方向変化点とい
う)をコンパレータなど適当な比較器で検出すれば、こ
の比較器からの信号でホール素子などの検出素子が検出
したのと同様に回転子の回転状態を検出できる。
That is, when the induced voltage generated in the stator winding is not energized, the positive and negative differences in the induced voltage appear as they are in response to the increase and decrease of the magnetic field lines passing through the winding when the stator winding is not energized. If this change point (hereinafter, referred to as a potential direction change point) is detected by a suitable comparator such as a comparator, the rotation state of the rotor is detected in the same manner as a detection element such as a Hall element by a signal from the comparator. Can be detected.

例えば、U相についてみれば、電位方向変化点はE
点、F点であるが、U相と120°ずれて固定子4に配設
されたV相はE1点、F1点、同じくU相と240°ずれたW
相においてもE2点、F2点において電位方向変化点を検知
できる。
For example, regarding the U phase, the potential direction change point is E
Point, is a point F, U-phase and 120 ° displacement V-phase disposed in the stator 4 is E 1 point, F 1 point, likewise U-phase and 240 ° offset W
In the phase, the potential direction change point can be detected at points E 2 and F 2 .

本発明では、このような各相からの電位方向変化点を
基に演算し、その結果に従って各固定子巻線への通電の
タイミング、換言すれば各モードの切替とインバータ3
への通電時間を制御するものである。
In the present invention, the calculation is performed based on the potential direction change point from each phase, and the timing of energization to each stator winding, in other words, switching of each mode and inverter 3
This is for controlling the power supply time to the power supply.

しかして、余程の重負荷でない限り回転子には慣性が
あり、60°回転毎に回転子位置の検出をする必要はない
ため、装置を簡略化して120°毎の電位方向変化点を基
にインバータ3への点弧出力のタイミングを決める方式
を用いても実用上の支障はない。
However, the rotor has inertia unless the load is excessively heavy, and it is not necessary to detect the rotor position every 60 ° rotation. Therefore, the apparatus is simplified and the potential direction change point is determined every 120 °. Even if a method for determining the timing of the ignition output to the inverter 3 is used, there is no practical problem.

電動機にかかる負荷が充分に軽いときは360°毎、す
なわち回転子の1回転毎の電位方向変化点をU相,V相,W
相のいずれかの巻線で検出し、この信号を基にインバー
タの制御をすることも可能である。しかし、以下の説明
では6分の1回転(60°回転)毎にU相、V相、W相の
いずれかに現れる電位方向変化点を基にインバータ3を
構成する各トランジスタTr1乃至Tr6への点弧制御をする
場合を代表例として説明する。
When the load on the motor is sufficiently light, the potential direction change points at 360 °, that is, at each rotation of the rotor, are defined as U-phase, V-phase, and W-phase.
It is also possible to detect by one of the windings of the phase and control the inverter based on this signal. However, in the following description, each transistor Tr 1 to Tr 6 constituting the inverter 3 is based on a potential direction change point appearing in any of the U phase, the V phase, and the W phase every 1/6 rotation (60 ° rotation). A description will be given of a case where ignition control is performed as a representative example.

第3図において、11,12,13は固定子巻線U,V,Wが接続
される端子、CU,CV,CWは各固定子巻線U,V,Wに生じる誘
起電圧を基に電位方向変化点を検出し回転子7の位置信
号としてマイクロコンピュータ8の入力端子I1,I2,I3
供給するコンパレータ、15は固定子巻線U,V,Wのスイッ
チング時に生じる逆起電力からトランジスタTr1乃至Tr6
を保護するための保護回路、16,17,18は一端をトランジ
スタTr1,Tr2,Tr3のベース側へ接続され、他端をマイク
ロコンピュータ8の出力ポートO1,O2,O3に接続された反
転増幅器、25,26,27はマイクロコンピュータの出力ポー
トO4,O5,O6に接続され、トランジスタTr4,Tr5,Tr6と共
にダーリントン接続を構成するトランジスタ、24はトラ
ンジスタ25,26,27へのベースバイアスを与える電源入力
であり、トランジスタTr1乃至Tr6は出力ポートO1乃至O6
からのH信号に対応してそれぞれが導通される。
In FIG. 3, terminals 11, 12, and 13 are terminals to which the stator windings U, V, and W are connected, and CU, CV, and CW are potentials based on the induced voltages generated in the stator windings U, V, and W. A comparator 15 detects a direction change point and supplies it to the input terminals I 1 , I 2 , I 3 of the microcomputer 8 as a position signal of the rotor 7. A counter electromotive force 15 generated when the stator windings U, V, W are switched. From transistors Tr 1 to Tr 6
Protection circuit for protecting the one end is connected to the base of the transistor Tr 1, Tr 2, Tr 3 , the other end to the output port O 1, O 2, O 3 of the microcomputer 8 16 17 The connected inverting amplifiers, 25, 26 and 27 are connected to the output ports O 4 , O 5 and O 6 of the microcomputer, and the transistors constituting the Darlington connection together with the transistors Tr 4 , Tr 5 and Tr 6 , and 24 are the transistors 25 a power input to provide a base bias to the 26 and 27, the transistors Tr 1 to Tr 6 may output port O 1 to O 6
Are turned on in response to the H signal from.

尚、19はマイクロコンピュータ8へのリセット入力端
子、20は振動子21からの発振パルスをマイクロコンピュ
ータ8に入れて内部のコントロールをするクロック信号
の入力ポートである。
Reference numeral 19 denotes a reset input terminal to the microcomputer 8, and reference numeral 20 denotes a clock signal input port for inputting an oscillation pulse from the vibrator 21 to the microcomputer 8 and controlling the inside.

このような構成を有した制御装置による制御を以下に
フローチャートに従って説明する。
The control by the control device having such a configuration will be described below with reference to a flowchart.

尚、以下の説明において、T1は反転時間、T2は再起時
間、T3は待機時間である。これらの時間はいずれも、導
通モードの点弧を終了した後から位置方向変化点を検出
するまでの時間や制御装置8による演算結果などによっ
て刻々と変化するものであるが、各相に共通に説明でき
るので、これを図に示すと第4図のようになる。
In the following description, T 1 is the inversion time, T 2 is recovery time, T 3 is the waiting time. Each of these times changes momentarily depending on the time from the end of firing in the conduction mode to the detection of the position change point and the calculation result by the control device 8, but is common to each phase. Since this can be explained, this is shown in FIG.

第4図において、縦軸は第2図c,dと同様、上側は各
相の固定子巻線U,V,Wから中性点Nへ向かう(以下単に
正方向という)電圧、下側は中性点Nから固定子巻線U,
V,Wへ向かう方向(以下単に負方向という)の電流又は
電圧の存在を示し、横軸は第2図c,dの回転角度表示と
異なり時間軸表示に変えて示している。矩形波A及び曲
線yはU,V,Wの三相の中の任意の一相の通電状態と誘起
電圧の関係の主要部を拡大して示している。
In FIG. 4, the vertical axis is the voltage (hereinafter simply referred to as the positive direction) from the stator windings U, V, W of each phase to the neutral point N, and the lower axis is the same as in FIGS. From neutral point N to stator winding U,
The presence of current or voltage in the direction toward V and W (hereinafter simply referred to as the negative direction) is shown, and the horizontal axis is changed to the time axis display unlike the rotation angle display in FIGS. 2c and 2d. The rectangular wave A and the curve y show an enlarged main part of the relationship between the energized state of any one of the three phases U, V, and W and the induced voltage.

尚、上部に書いた120°、60°の文字は時間軸の目盛
に関係なく固定子の巻線に、この巻線で励起される回転
磁界の120度回転分の通電、60度回転分の非通電、120度
回転分の逆通電、60度の非通電が繰り返されることを示
している。
The characters of 120 ° and 60 ° written on the upper part indicate the energization of the rotating magnetic field excited by this winding for 120 ° rotation and the rotation of 60 ° for the stator winding regardless of the time axis scale. This shows that de-energization, reverse energization for 120-degree rotation, and non-energization at 60 degrees are repeated.

例えば、U相を例に第4図を説明すると、Iは第1と
第2の点弧モードの通電(第2図参照以下同じ)によっ
てU巻線に正方向の電流が固定子磁場の120度回転分の
時間通電され、次にIIは第3点弧モードの通電でU巻線
は磁場の60度回転分の時間休止した後、第4と第5の点
弧モードの通電で磁場の120度回転分の時間負方向に電
流が流されIII、第6点弧モードの通電で同じく60度回
転分の時間休止した後IV、上記の第1点弧モードに戻る
サイクルを繰り返すことを示している。
For example, referring to FIG. 4 taking the U phase as an example, I indicates that the current in the positive direction is applied to the U winding by the current in the first and second firing modes (the same applies hereinafter in FIG. 2). Then, the II winding is energized in the third firing mode, the U winding is paused for 60 degrees of magnetic field rotation, and then the magnetic field is energized in the fourth and fifth firing modes. The current flows in the negative direction for the time corresponding to the 120-degree rotation. III. The cycle in which the current returns to the first firing mode after repeating a pause for the same 60-degree rotation by energizing in the sixth firing mode is shown. ing.

而して、待機時間T3は第2点弧モードの終了後回転子
の回転速度との同期を考慮して設定される適当な待ち時
間であり、電動機の始動時には回転子の回転が遅いため
に大きな値をとられる一方、各回転毎に短縮され、定常
回転になったときは待機時間は0に至る。
And Thus, the waiting time T 3 is a suitable waiting time is set in consideration of the synchronization between the rotational speed after the end rotor of the second ignition mode, because the rotation of the rotor is slow when the motor start , On the other hand, it is shortened for each rotation, and the standby time reaches zero when the rotation becomes steady.

仮に、第3点弧モードの待機時間が1秒であれば磁界
の回転角度60°未満に少なくとも1秒かかる訳であるか
ら、この瞬間における固定子の磁界の回転速度はおよそ
6分の1回転毎秒以下、換言すれば、10r.p.m以下の極
めてゆっくりした電動機の回転速度にあることを示して
いる。
If the standby time in the third ignition mode is 1 second, it takes at least 1 second for the rotation angle of the magnetic field to be less than 60 °, and the rotation speed of the magnetic field of the stator at this moment is about 1/6 rotation. This indicates that the motor is rotating at an extremely low speed of less than every second, in other words, less than 10 rpm.

一方、T3が0になることは電動機の回転速度が反転時
間T1及び、再起時間T2だけで決定されることを示してい
る。
Meanwhile, the T 3 becomes zero indicates that the rotational speed of the electric motor is reversed time T 1 and is determined only by recovery time T 2.

而して、反転時間T1は第2点弧モードが終了(又は第
3点弧モードが点弧)されるよう制御装置8からの出力
がなされた後、回転子7の回動によってU相の巻線に発
生する正方向の誘起電圧が0になる(電位方向変化点
E)までの時間であり、計時の開始点はマイクロコンピ
ュータ自身の制御部からの信号、位置方向変化点はコン
パレータCUの出力がHから0になる時点として入力ポー
トI1に位置信号が送られるから、マイクロコンピュータ
内蔵のタイマでこの時間が計時できる。
Then, after the output from the control device 8 is made so that the second firing mode is ended (or the third firing mode is fired), the inversion time T 1 is changed to the U phase by the rotation of the rotor 7. Is the time until the induced voltage in the positive direction generated in the winding of the winding becomes zero (potential direction change point E), the starting point of time measurement is a signal from the control unit of the microcomputer itself, and the position direction change point is the comparator CU. since the output of the position signal to the input port I 1 as the time becomes 0 H is sent, this time can be counted by the microcomputer built-in timer.

又、U相の再起時間T2はコンパレータUCからの入力が
Hから0までになった後、U相の固定子巻線に逆方向の
通電を開始するまでの時間であり、マイクロコンピュー
タ8は内蔵するレジスタに記憶された反転時間T1を基に
T1と略同じでT1以下の時間T2を演算してこの再起時間を
設定している。
The U-phase restart time T 2 is the time from when the input from the comparator UC changes from H to 0 to when the energization of the U-phase stator winding is started in the reverse direction. based on the inversion time T 1 stored in the built-in register
And substantially calculates the same as T 1 following times T 2 and T 1 has set this recovery time.

以上の第4図の説明はU相について説明したのである
が、同様にしてV相,W相の反転時間T1、再起時間T2、待
機時間T3も各相の固定子巻線、コンパレータからの入
力、或いはマイクロコンピュータ内蔵のタイマや演算部
によって各点弧モード毎に測定され設定されるものであ
り、各相の通電はこのようにして得られた各相の反転時
間T1、再起時間T2をもとに各点弧モード毎、換言すれば
固定子の磁界の60度分の回転毎に定められるものであ
る。
The above description of FIG. 4 has been made for the U-phase. Similarly, the inversion time T 1 , the re-start time T 2 , and the standby time T 3 of the V-phase and the W-phase are also changed for the stator winding and the comparator for each phase. The current is measured and set for each ignition mode by a timer or a calculation unit built in the microcomputer. The energization of each phase is performed in such a manner that the inversion time T 1 of each phase obtained in this manner is time Kakutenko each mode of T 2 on the basis and can be set for each rotation of 60 degrees of the magnetic field of the stator in other words.

又、以上の説明は先に述べた如く、回転子7の120°
の回転毎にU相,V相,W相の三つの固定子巻線を用いて得
られる6個の電位方向変化点を入力とする実施例に基づ
いて説明したからT1乃至T3の時間の設定も60度の回転毎
になっている。
Further, the above description is based on the fact that the rotor
U-phase, V-phase, W-three stator windings time because the description of T 1 to T 3 on the basis of the six embodiments which receives the potential direction change points obtained using the phase for each rotation of the Is also set every 60 degrees of rotation.

又、定常運転状態における電動機の回転速度の制御は
T1及びT2を短縮すれば良いのであるが、上述のようにT1
の計時、T2の設定をするときは、固定子巻線に流れる電
流を増して各サイクル毎の回転子にかかる磁力を増大す
れば、反転時間T1が短くなり、これに伴って再起時間T2
も短くなるなど、固定子巻線に印加する電圧を制御すれ
ば自動的に電動機の回転速度を制御できるものである。
In addition, the control of the rotation speed of the motor in the steady operation state
It suffices to shorten T 1 and T 2 , but as described above, T 1
Timekeeping, when the set of T 2 are, if increasing the force exerted by increasing the current flowing through the stator winding to the rotor of each cycle, the inversion time T 1 is shortened, recovery time along with this T 2
If the voltage applied to the stator winding is controlled, for example, the rotation speed of the motor can be automatically controlled.

次に、待機時間T3の設定を含め、電動機の始動からの
各モードの点弧タイミングの関係を第5図(a),
(b)のフローチャートに従い説明する。
Then, including the setting of the waiting time T 3, Figure 5 the relationship of the arc timing point of each mode from the start of the motor (a),
This will be described with reference to the flowchart of FIG.

尚、マイクロコンピュータの記憶部のレジスタの内、
A,B,Cの3つのレジスタが反転時間T1の測定及び再起時
間T2、待機時間T3の設定に使われる。これら3つのレジ
スタA,B,Cはいずれも適当ビット数の大きさのものが使
われるが、以下の説明では簡略化して4ビットの構成の
レジスタとして説明する。
In the register of the storage unit of the microcomputer,
A, B, and three registers C measurement and recovery time T 2 of the inversion time T 1, is used to set the waiting time T 3. Each of these three registers A, B, and C has an appropriate number of bits, but in the following description, it will be simplified and described as a 4-bit register.

又、イニシャル処理時には、Aレジスタ(待機時間T3
を計時)にはΦFHが与えられる。
At the time of initial processing, the A register (standby time T 3
ΦFH is given.

まず、電動機を始動したとき、制御装置となるマイク
ロコンピュータ8は内蔵するA,B,Cのそれぞれのレジス
タ、その他の部分の初期設定(イニシャル処理)をす
る。
First, when the electric motor is started, the microcomputer 8 serving as a control device initializes each of the built-in A, B, and C registers and other parts (initial processing).

次に、マイクロコンピュータ8の内部の処理装置(以
下単に処理装置という)は、第2図における第1点弧モ
ードの出力(OUT1)を行うよう出力ポートO1,O5からH
信号を出してトランジスタTr1,Tr5を導通し、巻線Uか
らVに向かう電流を流して固定子Uに一定方向の磁界を
形成する。
Next, a processing device (hereinafter simply referred to as a processing device) inside the microcomputer 8 outputs H from the output ports O 1 and O 5 so as to perform the output (OUT1) in the first firing mode in FIG.
A signal is output to turn on the transistors Tr 1 and Tr 5 , and a current flows from the winding U toward V to form a magnetic field in a fixed direction on the stator U.

このような向きの磁場を形成する時間(通電時間)は
タイマー処理のサブルーチン(第5図b)で定められた
時間継続される。このサブルーチンの時間は、第1点弧
モードではW相の待機時間T3を与えるものであり、始動
時はイニシャル処理によってΦFHが与えられているの
で、この値を基にT3が計時される。待機時間T3がタイム
アップすると、これと同時に反転時間T1のタイマがスタ
ートされ、この時点からコンパレータCWからの入力があ
るまでの時間が計時され、Bレジスタに記憶される。
The time for forming the magnetic field in such a direction (energization time) is continued for the time determined in the subroutine for timer processing (FIG. 5b). Time of this subroutine, the first ignition mode is intended to provide a waiting time T 3 of the W-phase, since at start-up is given ΦFH by initial processing, T 3 is timed based on the value . If the wait time T 3 times out, the which a is started timer inversion time T 1 at the same time, the time from the point in time until there is input from the comparator CW is timed and stored in the B register.

この場合において、回転子7が回転しないままにT1
タイマを作動させても、誘起電圧は固定子巻線に発生し
ない。処理装置は設定時経過(T1のタイマのタイムUP)
の後、コンパレータCWからの入力がないまま、その経過
時間をBレジスタに記憶させる。その後、Bレジスタの
値を基に、反転時間T1と略同じような再起時間T2を経過
(T2タイマのスタートとT2タイマのタイムUP)させた
後、Aレジスタの値から1を減じ、(T3←(T3-1))、
第2点弧モード(OUT2)へ移る。
In this case, even leave actuates the timer T 1 in which the rotor 7 does not rotate, the induced voltage is not generated in the stator windings. Processing apparatus is set at the time elapsed (time UP of T 1 of the timer)
Thereafter, the elapsed time is stored in the B register without input from the comparator CW. Then, based on the value of the B register, after elapse inversion time T 1 and substantially similar recovery time T 2 (T 2 timer start and T 2 timer time UP), 1 from the value of the A register Subtraction, (T 3 ← (T 3 -1)),
Move to the second firing mode (OUT2).

第2点弧モード(OUT2)は第1点弧モードと比較して
トランジスタTr1乃至Tr6への点弧条件が変わり、Aレジ
スタの値が1少ないために、その分だけ待機時間T3が短
くなる。位置検出入力のないときは第1点弧モードと同
様に反転時間T1、再起時間T2を経過させ、Aレジスタの
値から更に1を減じ第3点弧モード(OUT3)へ移る。
Second ignition mode (OUT2) is arc condition changes point to the transistor Tr 1 to Tr 6 as compared with the first ignition mode, because the value of the A register is one less, waiting time T 3 correspondingly Be shorter. When there is no position detection input, the reversal time T 1 and the restart time T 2 elapse as in the first firing mode, and the value of the A register is further reduced by 1 to move to the third firing mode (OUT3).

第3点弧モード(OUT3)においては、第2図に示すよ
うにトランジスタTr2,Tr6が点弧される。この点弧時間
は、第2点弧モードで値の減じられたAレジスタの値に
よって定まる待機時間T3と、コンパレータCUから入って
くる信号によって定まる反転時間T1とこの反転時間を基
に演算して決められた再起時間T2との和の時間である。
In the third firing mode (OUT3), the transistors Tr 2 and Tr 6 are fired as shown in FIG. The ignition time is the waiting time T 3 determined by the value of A register is reduced for its value in the second ignition mode, calculated on the basis of inversion time T 1 Toko inversion time determined by the signal coming from the comparator CU the time of the sum of the recovery time T 2 that is determined by.

従って、この点弧時間は第1点弧モードから第3点弧
モードまでの間では、すなわち電位方向変化点による位
置信号が検出されるまでの間では、待機時間T3の減少に
伴って減少する。
Therefore, the ignition time is the period from the first ignition mode to the third ignition mode, that is, until the position signal according to the potential direction change point is detected, it decreases with the decrease of the waiting time T 3 I do.

第1点弧モードの通電から回転子7が回転したときは
当然として、第1点弧モードの通電では回転子7の位置
の関係で偶々回転できなかった回転子も、その時の磁界
の方向から60度或いは120度回転した磁界が形成される
第2、第3点弧モードでは必ず回転子7が回転し始める
訳であり、反転時間T1の計時中に電位方向変化点であれ
ば、反転時間T1はそのタイマーのタイムアップでなくコ
ンパレータからの入力までの時間として計時され、Bレ
ジスタに記憶される。
As a matter of course, when the rotor 7 is rotated from the energization in the first ignition mode, the rotor that cannot be rotated by accident due to the position of the rotor 7 in the energization in the first ignition mode is also changed from the direction of the magnetic field at that time. 60 degrees or the second magnetic field which is rotated 120 degrees is formed, the third ignition mode is necessarily always rotor 7 starts to rotate, if the potential direction change points during measurement of the inversion time T 1, the inverted time T 1 is timed as the time until the input from the comparator instead of time-up of the timer is stored in the B register.

このように、待機時間T3、待機時間T3の終了後に計時
を開始し固定子巻線の誘起電圧で位置検出をして計時を
終わる反転時間T1及びこのT1の値以下に演算して設定さ
れる再起時間T2を合算した時間第3点弧モードの通電が
行われ、次の第4点弧モード(OUT4)へ移る。
In this way, after the standby time T 3 and the standby time T 3 are completed, the time measurement is started, the position is detected by the induced voltage of the stator winding, the inversion time T 1 at which the time measurement is completed, and the value is calculated to be equal to or less than the value of T 1. energizing time obtained by summing the third ignition mode recovery time T 2 to be set Te is made, and proceeds to the next fourth ignition mode (OUT4).

この点弧モード4へ移る前にAレジスタの値は再び1
減じられることは言うまでもない。
Before the transition to the ignition mode 4, the value of the A register becomes 1 again.
It goes without saying that it can be reduced.

第4点弧モードでは上記第3点弧モードと同様にして
待機時間T3、反転時間T1の計時、再起時間T2の設定が成
され、次いで第5点弧モード、第6点弧モードと移り再
び第1点弧モードから第6点弧モードのサイクルが繰り
返され、回転子7の駆動が行われていく。
In the fourth firing mode, the standby time T 3 , the inversion time T 1 , and the restart time T 2 are set in the same manner as in the third firing mode, and then the fifth firing mode and the sixth firing mode are set. The cycle from the first firing mode to the sixth firing mode is repeated again, and the rotor 7 is driven.

このような点弧モードの移動に従って初期設定時にA
レジスタに記憶されていた値は逐次、減じられていくの
で、このAレジスタの値を基に演算して設定される待機
時間T3は電動機の始動から次第に短くなり、回転子7の
回転が定常の回転速度になるころにはAレジスタの値、
すなわち待機時間T3は0になる。
According to the movement in the ignition mode, A
Register value stored in sequential, so will be reduced, the waiting time T 3, which is set by calculating based on the value of the A register is gradually shortened from the starting of the motor, the rotation of the rotor 7 constant By the time the rotation speed becomes, the value of the A register,
That is the waiting time T 3 is zero.

第4図において、待機時間T3が0の場合の反転時間T1
は、第2点弧モードの終了(Iの終了)と同時にタイマ
の計時が開始され、回転子7の回転によって固定子巻線
に生じる誘起電圧の向きが変わる電位方向変化点の入力
がコンパレータからマイクロコンピュータへ与えられる
点Eでもって計時が終了し、この値T1がBレジスタに記
憶される。一方、再起時間T2は、このT1を基にT1と略等
しいT1以下の時間として演算して与えられるため、回転
子7の回転が早いときはT1,T2共に短く、負荷がかかっ
て回転子7の回転が遅れればT1,T2は長くなって固定子
に生じる磁界の回転速度を遅くし、回転子との回転のず
れを減じるように作動するものであり、結局、各モード
の通電時間(T1+T2)は回転子にかかる負荷の大きさと
固定子巻線に流れる電流との均衡がとれた回転速度を与
える時間をもって、各相120度回転分の正方向通電、60
度回転分の休止、120度回転分の逆方向通電、60°回転
分の休止というサイクルを繰り返すものである。
In FIG. 4, the inversion time T 1 when the standby time T 3 is 0
The timer starts counting at the same time as the end of the second firing mode (the end of I), and the input of the potential direction change point at which the direction of the induced voltage generated in the stator winding due to the rotation of the rotor 7 changes from the comparator. counting is terminated with at point E is given to the microcomputer, the value T 1 is stored in the B register. On the other hand, recovery time T 2 are, for given by calculating the T 1 as substantially equal T 1 following time T 1 based on, T 1, T 2 are both shorter when the rotation of the rotor 7 is earlier, the load If the rotation of the rotor 7 is delayed due to the rotation, T 1 and T 2 become longer, the rotation speed of the magnetic field generated in the stator is reduced, and the operation is performed so as to reduce the deviation in rotation from the rotor. The energizing time (T 1 + T 2 ) in each mode is the time to give the rotating speed that balances the magnitude of the load on the rotor and the current flowing through the stator winding. Energized, 60
This cycle repeats a pause of a rotation of 120 degrees, a reverse energization of a rotation of 120 degrees, and a pause of 60 degrees.

各相に対するこのような正方向通電、休止、逆方向通
電、休止の回転角度のサイクルを回転子のどのような回
転量に対応して決めていくかは、マイクロコンピュータ
に予め記憶させたプログラムによって任意に選定され、
出力ポートからの信号によってインバータ3を制御すれ
ば自由に決められるものであるが、本発明のような点弧
制御のときは、上に述べてきた如く120°の通電60°の
休止のサイクルによって第3高調波の少ない電動機の運
転が実現された。
The rotation angle cycle of the forward direction energization, pause, reverse direction energization, and pause for each phase is determined according to the amount of rotation of the rotor by a program stored in advance in the microcomputer. Arbitrarily selected,
It can be freely determined if the inverter 3 is controlled by a signal from the output port. In the case of the ignition control as in the present invention, as described above, the cycle of the 120 ° conduction and the 60 ° pause is used as described above. Operation of the motor with less third harmonics was realized.

(ヘ)効果 このように本発明の電動機の制御方法においては、回
転子の回転によって固定子側の巻線に生じる誘起電圧で
回転子の位置状態を検出し、この検出までの時間を基に
して演算された出力信号により固定子巻線への通電時間
や通電タイミングを制御するようにしたため、従来のホ
ール素子のような特別な位置検出素子が必要でなく、電
動機の始動と駆動にわたって特性の良い電動機が得られ
る。
(F) Effect As described above, in the motor control method of the present invention, the position state of the rotor is detected by the induced voltage generated in the winding on the stator side due to the rotation of the rotor, and the time until this detection is used as a basis. Since the energization time and energization timing to the stator windings are controlled by the output signals calculated in the above, a special position detecting element such as a conventional Hall element is not required, and the characteristics are maintained over the starting and driving of the motor. Good motor is obtained.

又、位置検出素子を用いないために電動機と制御装置
を結ぶリード線は最少3本にまで低減できる一方、巻線
への通電時間とタイミングとが回転子にかかる負荷の量
と巻線による磁界の強さで自動的に定まるため、負荷の
少ない時は少ない消費電力で同一回転数の駆動が行える
等、機構が簡単で効率の良い電動機の運転の実現を可能
にするものである。さらに、電動機の駆動に用いたタイ
マを始動にも兼用できるので特別な始動回路が不要であ
る。加えて仮想中性点を用いるので、中性点引き出し用
のリード線も不要になっている。
In addition, since the position detection element is not used, the number of lead wires connecting the motor and the control device can be reduced to a minimum of three wires. On the other hand, the energization time and timing of the winding depend on the amount of load applied to the rotor and the magnetic field generated by the winding. Is automatically determined by the strength of the motor, so that when the load is small, the motor can be driven at the same number of revolutions with small power consumption. Further, since the timer used for driving the electric motor can be used also for starting, a special starting circuit is not required. In addition, since a virtual neutral point is used, a lead wire for extracting a neutral point is not required.

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

第1図は無整流子直流電動機の基本構成を示す説明図、
第2図は同じくタイミングチャート図、第3図は本発明
による方法を適用した電動機の一実施例を示す回路図、
第4図は点弧タイミング制御の説明図、第5図は本発明
による制御の一例を示すフローチャート図であり、aは
メインルーチン、bはタイマ用サブルーチンを示す図で
ある。 1……交流電源、3……インバータ、4……固定子、7
……回転子、8……マイクロコンピュータ、9……位置
検出回路。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a commutatorless DC motor,
FIG. 2 is a timing chart, FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a motor to which the method according to the present invention is applied,
FIG. 4 is an explanatory diagram of the ignition timing control, and FIG. 5 is a flowchart showing an example of the control according to the present invention, in which a is a main routine and b is a subroutine for a timer. 1 AC power supply 3 Inverter 4 Stator 7
... Rotor, 8 microcomputer, 9 position detection circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−46309(JP,A) 特開 昭52−80415(JP,A) 特公 平5−10039(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-54-46309 (JP, A) JP-A-52-80415 (JP, A) JP-B-5-10039 (JP, B2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】磁気を有して回転する回転子と、該回転子
を駆動するための回転磁界を形成するY結線された複数
の固定子巻線とを備え、夫々の相の通電又は非通電を非
通電状態の相が一相生じるように組み合わせた複数の点
弧モードを用いて制御し、これら点弧モードを順次切換
えて前記回転子が回転するように成し、タイマで計時さ
れる時間と前記回転子の回転によって非通電状態の一相
の固定子巻線に生じる誘起電圧が予め定めた設定電圧に
達した時に得られる位置信号とを基にしてマイクロコン
ピュータでデジタル演算された出力により前記点弧モー
ドの切換タイミングを制御し前記回転磁界を得るように
成した電動機の制御方法において、前記位置信号は前記
回転子の回転によって前記非通電状態の一相の固定子巻
線に生じる誘起電圧が前記Y結線された固定子巻線の中
性点に対応する仮想中性点電圧に達した時に得られる信
号であり、前記位置信号が得られる以前の電動機の始動
の際は、点弧時間の経過毎に前記点弧モードを順次切換
えると共に、前記点弧時間を点弧モードの切換えに応じ
て減らしながら固定子に回転磁界を得るようにしたこと
を特徴とする電動機の制御方法。
A rotor having magnetism and a plurality of Y-connected stator windings forming a rotating magnetic field for driving the rotor; The energization is controlled by using a plurality of ignition modes combined so that one phase in a non-energized state occurs, and the ignition modes are sequentially switched so that the rotor rotates, and time is measured by a timer. An output digitally computed by a microcomputer based on time and a position signal obtained when an induced voltage generated in a one-phase stator winding in a non-energized state due to rotation of the rotor reaches a predetermined set voltage. In the electric motor control method of controlling the switching timing of the ignition mode to obtain the rotating magnetic field, the position signal is generated in the one-phase stator winding in the non-energized state by the rotation of the rotor. Induced electricity Is a signal obtained when the virtual neutral point voltage corresponding to the neutral point of the Y-connected stator winding is reached, and when starting the motor before the position signal is obtained, the ignition time is The method of controlling a motor according to claim 1, wherein the ignition mode is sequentially switched at every elapse of time, and a rotating magnetic field is obtained in the stator while the ignition time is reduced according to the switching of the ignition mode.
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