JP2876681B2 - ブラシレスモータの駆動方法および駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動方法および駆動装置Info
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- JP2876681B2 JP2876681B2 JP2034322A JP3432290A JP2876681B2 JP 2876681 B2 JP2876681 B2 JP 2876681B2 JP 2034322 A JP2034322 A JP 2034322A JP 3432290 A JP3432290 A JP 3432290A JP 2876681 B2 JP2876681 B2 JP 2876681B2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/04—Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
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- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
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- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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 本発明はブラシレスモータに係り、特に電機子巻線に
誘起される誘起電圧によって磁石回転子と電機子巻線と
の相対的位置を検出し、負荷に対応しながら速やかに回
転速度の変更を行なうためのブラシレスモータの駆動方
法及び駆動装置に関するものである。
誘起される誘起電圧によって磁石回転子と電機子巻線と
の相対的位置を検出し、負荷に対応しながら速やかに回
転速度の変更を行なうためのブラシレスモータの駆動方
法及び駆動装置に関するものである。
従来の技術 通常ブラシレスモータには、その回転子の磁極位置を
検出するための検出器が必要であるが、例えばこのブラ
シレスモータを空調機のコンプレッサに用いようとする
場合、高温高圧条件下で前記検出器の信頼性が保証でき
ないため、これらの検出器を用いることが出来なし。従
ってこのような応用においては、磁極位置検出器を用い
ず、電機子巻線に誘起される電圧信号を検出し、それに
基づいてモータの転流信号を生成する方法が用いられて
いる。そして前記転流信号に基づいて回転速度を検出
し、第６図に示すように負荷変動に対応するために常に
フィードバック制御を行いながらモータの駆動を行って
いる。
検出するための検出器が必要であるが、例えばこのブラ
シレスモータを空調機のコンプレッサに用いようとする
場合、高温高圧条件下で前記検出器の信頼性が保証でき
ないため、これらの検出器を用いることが出来なし。従
ってこのような応用においては、磁極位置検出器を用い
ず、電機子巻線に誘起される電圧信号を検出し、それに
基づいてモータの転流信号を生成する方法が用いられて
いる。そして前記転流信号に基づいて回転速度を検出
し、第６図に示すように負荷変動に対応するために常に
フィードバック制御を行いながらモータの駆動を行って
いる。
発明が解決しようとする課題 しかし 例えば空調機のコンプレッサ駆動用のような
大型のブラシレスモータの場合、室内外の空調条件によ
り回転速度を類繁に変更する必要が生じる。通常このよ
うな応用においては電源電圧は一定にしておき、電圧信
号パルスのデューティを制御することによって電圧を制
御する、いわゆるパルス幅変調を用いる。
大型のブラシレスモータの場合、室内外の空調条件によ
り回転速度を類繁に変更する必要が生じる。通常このよ
うな応用においては電源電圧は一定にしておき、電圧信
号パルスのデューティを制御することによって電圧を制
御する、いわゆるパルス幅変調を用いる。
従って従来例に示したような駆動方法を用いると回転
速度変更に時間がかかることになり、緊急を要する保護
制御の効果が無くなるいう課題を有していた。
速度変更に時間がかかることになり、緊急を要する保護
制御の効果が無くなるいう課題を有していた。
本発明は、上記従来の課題に鑑み、パルス幅変調によ
り電圧制御する場合でも、負荷に対応しながらスムーズ
かつ素早い回転速度の変更を可能とするブラシレスモー
タの駆動方法及び駆動装置を提供するものである。
り電圧制御する場合でも、負荷に対応しながらスムーズ
かつ素早い回転速度の変更を可能とするブラシレスモー
タの駆動方法及び駆動装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、中性点非接地に
結線された３相電機子巻線と、直流電源と、前記電機子
巻線への電流を通電、遮断する半導体スイッチング素子
群と、磁石回転子を有するブラシレスモータと、回転速
度指令手段と、前記電機子巻線に誘起される電圧信号に
よって前記電機子巻線と前記磁石回転子の相対的位置を
検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信号
を用いて前記スイッチング素子群の駆動信号を生成する
駆動信号発生手段と、前記位置検出手段の出力信号を用
いて回転速度を判断し前記回転速度指令手段から指示さ
れる回転速度との比較を行う回転速度比較手段と、デュ
ーティ指令手段と、前記駆動信号発生手段の出力信号に
前記デューティ指令手段の指令に基づいてパルス幅変調
をかけるパルス幅変調手段よりブラシレスモータの駆動
装置を構成し、前記デューティ指令手段は、デューティ
演算のパラメータとなる指示回転速度が用意され、現在
の運転速度と異なる目標速度が与えられた場合、指示回
転速度を単位ステップ量ずつ増減させる操作を、指示回
転速度が目標速度と一致するまで施し、指示回転速度値
に対して用意された指示回転速度−基本デューティ曲線
を用いて、増減操作ごとにその指示回転速度値に対応す
るデューティデータを演算し、獲得したデューティデー
タに対して、補正値を加算したものを、前記パルス幅変
調手段に出力し、指示回転速度が目標速度と一致した後
は、目標速度と検出速度とを比較し、検出速度が小なる
ときには正の単位デューティ値を、大なるときには負の
単位デューティ値を、到達時の出力デューティ値に対し
て加算する微修正操作を施し、検出速度と目標速度とが
一致した安定時に出力されている安定デューティ値か
ら、当該日標速度に対応する指示同転速度−基本デュー
ティ曲線上の基本デューティ値を減算した値を、前記補
正値として再設定するようにするものである。
結線された３相電機子巻線と、直流電源と、前記電機子
巻線への電流を通電、遮断する半導体スイッチング素子
群と、磁石回転子を有するブラシレスモータと、回転速
度指令手段と、前記電機子巻線に誘起される電圧信号に
よって前記電機子巻線と前記磁石回転子の相対的位置を
検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信号
を用いて前記スイッチング素子群の駆動信号を生成する
駆動信号発生手段と、前記位置検出手段の出力信号を用
いて回転速度を判断し前記回転速度指令手段から指示さ
れる回転速度との比較を行う回転速度比較手段と、デュ
ーティ指令手段と、前記駆動信号発生手段の出力信号に
前記デューティ指令手段の指令に基づいてパルス幅変調
をかけるパルス幅変調手段よりブラシレスモータの駆動
装置を構成し、前記デューティ指令手段は、デューティ
演算のパラメータとなる指示回転速度が用意され、現在
の運転速度と異なる目標速度が与えられた場合、指示回
転速度を単位ステップ量ずつ増減させる操作を、指示回
転速度が目標速度と一致するまで施し、指示回転速度値
に対して用意された指示回転速度−基本デューティ曲線
を用いて、増減操作ごとにその指示回転速度値に対応す
るデューティデータを演算し、獲得したデューティデー
タに対して、補正値を加算したものを、前記パルス幅変
調手段に出力し、指示回転速度が目標速度と一致した後
は、目標速度と検出速度とを比較し、検出速度が小なる
ときには正の単位デューティ値を、大なるときには負の
単位デューティ値を、到達時の出力デューティ値に対し
て加算する微修正操作を施し、検出速度と目標速度とが
一致した安定時に出力されている安定デューティ値か
ら、当該日標速度に対応する指示同転速度−基本デュー
ティ曲線上の基本デューティ値を減算した値を、前記補
正値として再設定するようにするものである。
さらに、前記指示回転速度−基本デューティ曲線を、
所定の指示回転速度を境にしてその前後で、傾きが変わ
るように設完したものである。
所定の指示回転速度を境にしてその前後で、傾きが変わ
るように設完したものである。
作用 本発明は上記した構成により、回転速度変更時におい
ては、変更開始時点に出力されている実出力デューティ
値から変更開始時点より前の目標回転速度に対応する指
示回転速度−基本デューティ曲線から得られる基本デュ
ーティ値を減算した値を補正値として設定し、変更後の
目標回転速度になるまで、単位ステップ量ずつ回転速度
を増減させながら、その単位ステップ量増減させた回転
速度（指示回転速度）に対応する前記指示回転速度−基
本デューティ曲線から得られる基本デューティ値に前記
補正値を加算したデューティ値を出力する。つまり、出
力するデューティは、任意の速さで次々に変更されるこ
とになる。こうすることにより、負荷に対応しながらス
ムーズかつ素早い回転速度の変更を可能とするブラシレ
スモータの駆動を実現することとなる。
ては、変更開始時点に出力されている実出力デューティ
値から変更開始時点より前の目標回転速度に対応する指
示回転速度−基本デューティ曲線から得られる基本デュ
ーティ値を減算した値を補正値として設定し、変更後の
目標回転速度になるまで、単位ステップ量ずつ回転速度
を増減させながら、その単位ステップ量増減させた回転
速度（指示回転速度）に対応する前記指示回転速度−基
本デューティ曲線から得られる基本デューティ値に前記
補正値を加算したデューティ値を出力する。つまり、出
力するデューティは、任意の速さで次々に変更されるこ
とになる。こうすることにより、負荷に対応しながらス
ムーズかつ素早い回転速度の変更を可能とするブラシレ
スモータの駆動を実現することとなる。
また、指示回転速度−基本デューティ曲線の傾きを低
回転時と高回転時とで変え、低回転時における基本デュ
ーティデータを高めに設定しておけば、低回転時の印加
電圧が高まり、低回転への移行時や低電源電圧時におけ
る印加電圧のアンダーシュートによる脱調現象を防止で
きる。
回転時と高回転時とで変え、低回転時における基本デュ
ーティデータを高めに設定しておけば、低回転時の印加
電圧が高まり、低回転への移行時や低電源電圧時におけ
る印加電圧のアンダーシュートによる脱調現象を防止で
きる。
実施例 以下本発明の第１の実施例について図面を参考に説明
する。
する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるブラシレスモ
ータの駆動装置のブロック図である。第１図において、
101は直流電源、102は半導体スイッチング素子群で、Q1
〜Q6の６個のトランジスタとそれぞれに逆並列接続され
た６個のダイオードからなる。103はブラシレスモータ
で、３相結線された電機子巻線104と磁石回転子105から
なる。106は位置検出手段、107は駆動信号発生手段、10
8はパルス幅変調手段、109は回転速度指令手段、110は
回転速度比較手段、111はデューティ指令手段である。
ータの駆動装置のブロック図である。第１図において、
101は直流電源、102は半導体スイッチング素子群で、Q1
〜Q6の６個のトランジスタとそれぞれに逆並列接続され
た６個のダイオードからなる。103はブラシレスモータ
で、３相結線された電機子巻線104と磁石回転子105から
なる。106は位置検出手段、107は駆動信号発生手段、10
8はパルス幅変調手段、109は回転速度指令手段、110は
回転速度比較手段、111はデューティ指令手段である。
以上の構成により、電機子巻線104に発生する誘起電
圧より位置検出手段106で磁石回転子105の磁極位置を検
出し、駆動信号発生手段107に伝え、それにパルス幅変
調をかけて半導体スイッチング素子群102のトランジス
タを駆動し、ブラシレスモータ103を制御するものであ
る。
圧より位置検出手段106で磁石回転子105の磁極位置を検
出し、駆動信号発生手段107に伝え、それにパルス幅変
調をかけて半導体スイッチング素子群102のトランジス
タを駆動し、ブラシレスモータ103を制御するものであ
る。
第２図は、本発明の第１の実施例におけるブラシレス
モータの駆動装置の回路図である。
モータの駆動装置の回路図である。
同図において、１は直流電源、２は半導体スイッチン
グ素子群で、Q1〜Q6の６個のトランジスタとそれぞれに
逆並列接続された６個のダイオードからなる。３はブラ
シレスモータで、３相結線された電機子巻線４と磁石回
転子５からなる。６は位置検出回路で、３つのフィルタ
61〜63とコンパレータ群64からなる。７はマイクロコン
ピュータ、８はパルス幅変調回路、９は回転速度指示用
ボリュームである。前記コンパレータ群64は前記マイク
ロコンピュータ７の入力ポートIN0〜IN2と接続されてい
る。前記マイクロコンピュータ７の出力ポートＵ、Ｖ、
Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚからは駆動信号が出力され、Ｕ〜Ｖは前
記パルス幅変調回路８に接続されている。Ｘ〜Ｚは前記
半導体スイッチング素子群２のトランジスタQ4〜Q6に接
続している。また、前記マイクロコンピュータ７の出力
ポートPWMからはデューティ信号が出力され、前記パル
ス幅変調回路８に接続されている。前記パルス幅変調回
路８の出力は前記半導体スイッチング素子群２のトラン
ジスタQ1〜Q3に接続している。
グ素子群で、Q1〜Q6の６個のトランジスタとそれぞれに
逆並列接続された６個のダイオードからなる。３はブラ
シレスモータで、３相結線された電機子巻線４と磁石回
転子５からなる。６は位置検出回路で、３つのフィルタ
61〜63とコンパレータ群64からなる。７はマイクロコン
ピュータ、８はパルス幅変調回路、９は回転速度指示用
ボリュームである。前記コンパレータ群64は前記マイク
ロコンピュータ７の入力ポートIN0〜IN2と接続されてい
る。前記マイクロコンピュータ７の出力ポートＵ、Ｖ、
Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚからは駆動信号が出力され、Ｕ〜Ｖは前
記パルス幅変調回路８に接続されている。Ｘ〜Ｚは前記
半導体スイッチング素子群２のトランジスタQ4〜Q6に接
続している。また、前記マイクロコンピュータ７の出力
ポートPWMからはデューティ信号が出力され、前記パル
ス幅変調回路８に接続されている。前記パルス幅変調回
路８の出力は前記半導体スイッチング素子群２のトラン
ジスタQ1〜Q3に接続している。
第３図は、マイクロコンピュータ７のソフトウェアを
示すフローチャートである。第４図は回転数−デューテ
ィチャートで、波線部分は目標速度安定時における出力
デューティの微修正操作、つまりフィードバック制御に
より出力デューティが変化したことを示している。
示すフローチャートである。第４図は回転数−デューテ
ィチャートで、波線部分は目標速度安定時における出力
デューティの微修正操作、つまりフィードバック制御に
より出力デューティが変化したことを示している。
第３図および第４図を用いて本発明の第１の実施例の
動作を説明する。
動作を説明する。
まず、ステップＡにおいて、入力ポートIN3の入力電
圧レベルに応じた目標回転速度が確定される。ここで、
デューティ演算のパラメータとなる指示回転速度という
ものを用いる。この指示回転速度は、目標回転速度が変
更された際に、変化中の回転速度に対応するデューティ
値を基本デューティが書かれたテーブルデータによって
参照するために必要な制御変数である、よって、スター
ト時点では、変更前の目標回転速度を初期値とし、変更
後の目標回転速度と値が等しくなるまで、任意の値αず
つ制御上変化する。次にこの詳細を述べる。ステップＢ
において、目標回転速度と指示回転速度との比較を行
し、一致していればステップＦに進み、異なっている場
合ステップＣに進む。ステップＣにおいて、目標回転速
度と指示回転速度との比較を行い、目標回転速度が指示
回転速度を上回っていればステップＥに進み、目標回転
速度が指示回転速度より下回っていればステップＤに進
む。ステップＤにおいて、その時の指示回転速度から任
意の値αを減じたものを新しく指示回転速度にセットす
る。ステップＥにおいて、その時の指示回転速度から任
意の値αを加えたものを新しく指示回転速度にセットす
る。ステップＤ、Ｅにおいて加減するαの値を適当に選
ぶことにより、回転速度変更のアップダウンスピードを
最適にする。また、ステップＤ、Ｅにおいて加減するα
の値は同一とは限らない。
圧レベルに応じた目標回転速度が確定される。ここで、
デューティ演算のパラメータとなる指示回転速度という
ものを用いる。この指示回転速度は、目標回転速度が変
更された際に、変化中の回転速度に対応するデューティ
値を基本デューティが書かれたテーブルデータによって
参照するために必要な制御変数である、よって、スター
ト時点では、変更前の目標回転速度を初期値とし、変更
後の目標回転速度と値が等しくなるまで、任意の値αず
つ制御上変化する。次にこの詳細を述べる。ステップＢ
において、目標回転速度と指示回転速度との比較を行
し、一致していればステップＦに進み、異なっている場
合ステップＣに進む。ステップＣにおいて、目標回転速
度と指示回転速度との比較を行い、目標回転速度が指示
回転速度を上回っていればステップＥに進み、目標回転
速度が指示回転速度より下回っていればステップＤに進
む。ステップＤにおいて、その時の指示回転速度から任
意の値αを減じたものを新しく指示回転速度にセットす
る。ステップＥにおいて、その時の指示回転速度から任
意の値αを加えたものを新しく指示回転速度にセットす
る。ステップＤ、Ｅにおいて加減するαの値を適当に選
ぶことにより、回転速度変更のアップダウンスピードを
最適にする。また、ステップＤ、Ｅにおいて加減するα
の値は同一とは限らない。
ステップＦにおいて、目標回転速度と新しくセットさ
れた指示回転速度との比較を行い、一致していればステ
ップＩに進み、異なっている場合ステップＧに進む。ス
テップＧにおいて、指示回転速度に対応した基本デュー
ティデータ（第４図に破線で示す線データ）を所定の回
転数−デューティが書かれたテーブルデータからロード
する。ステップＨにおいて、そのロードした基本デュー
ティデータに、後で説明する補正デューティデータを加
算し、出力デューティデータにセットする。そしてステ
ップＯに進み、出力デューティデータに応じてパルスが
出力される。このようにステップＦ、Ｇ、Ｈ、Ｏと動作
するのが回転速度変更時である。
れた指示回転速度との比較を行い、一致していればステ
ップＩに進み、異なっている場合ステップＧに進む。ス
テップＧにおいて、指示回転速度に対応した基本デュー
ティデータ（第４図に破線で示す線データ）を所定の回
転数−デューティが書かれたテーブルデータからロード
する。ステップＨにおいて、そのロードした基本デュー
ティデータに、後で説明する補正デューティデータを加
算し、出力デューティデータにセットする。そしてステ
ップＯに進み、出力デューティデータに応じてパルスが
出力される。このようにステップＦ、Ｇ、Ｈ、Ｏと動作
するのが回転速度変更時である。
ステップＩにおいて、位置検出信号から算出される実
回転速度と目標回転速度と比較を行い、一致ならばステ
ップＭに進み、異なればステップＪに進む。ステップＪ
において、目標回転速度と実回転速度との比較を行い、
目標回転速度が実回転速度を上回っていればステップＬ
に進み、目標回転速度が実回転速度より下回っていれば
ステップＫに進む。ステップＫにおいて、現在の出力デ
ューティデータから任意の値βを減じたものを新しく出
力デューテーイデータにセットする。ステップＬにおい
て、現在の出力デューティデータに任意の値βを加えた
ものを新しく出力デューティデータにセットする。ステ
ップＫ、Ｌにおいて加減するβの値を適当に選ぶことに
より、フィードバック制御時のデューティアップダウン
スピードを最適にする。また、ステップＫ、Ｌにおいて
加減するβの値は同一とは限らない、ステップＭにおい
て、指示回転速度に対応した基本デューティデータを所
定の回転数−デューティが書かれたテーブルデータから
ロードする。ステップＮにおいて、現在の出力デューテ
ィデータから、ロードした基本デューティデータを減算
した値を補正デューティデータとしてセットする。これ
が前記ステップＨにおける補正デューティデータであ
る。この補正デューティデータが第４図のh1、h2に相当
する。このようにステップＩ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎと動
作するのが回転速度安定時であり、実回転速度によるデ
ューティのフィードバック制御を行う。ステップＯにお
いて、出力デューティデータに応じて出力ポートPWMか
らパルス出力を行う。以降ステップＡに戻り以上の処理
を繰り返す。第４図は、ア点の目標回転速度が入力さ
れ、その目標回転速度に到達して、回転速度安定時のフ
ィードバック制御（図中の波線）に入り、そして新たに
イ点の目標回転速度が入力され、同様に回転速度安定時
の制御に入り、さらにウ点の目標回転速度が入力され、
そして回転速度安定時の制御に入った場合の出力デュー
ティの変化を示す一例である。
回転速度と目標回転速度と比較を行い、一致ならばステ
ップＭに進み、異なればステップＪに進む。ステップＪ
において、目標回転速度と実回転速度との比較を行い、
目標回転速度が実回転速度を上回っていればステップＬ
に進み、目標回転速度が実回転速度より下回っていれば
ステップＫに進む。ステップＫにおいて、現在の出力デ
ューティデータから任意の値βを減じたものを新しく出
力デューテーイデータにセットする。ステップＬにおい
て、現在の出力デューティデータに任意の値βを加えた
ものを新しく出力デューティデータにセットする。ステ
ップＫ、Ｌにおいて加減するβの値を適当に選ぶことに
より、フィードバック制御時のデューティアップダウン
スピードを最適にする。また、ステップＫ、Ｌにおいて
加減するβの値は同一とは限らない、ステップＭにおい
て、指示回転速度に対応した基本デューティデータを所
定の回転数−デューティが書かれたテーブルデータから
ロードする。ステップＮにおいて、現在の出力デューテ
ィデータから、ロードした基本デューティデータを減算
した値を補正デューティデータとしてセットする。これ
が前記ステップＨにおける補正デューティデータであ
る。この補正デューティデータが第４図のh1、h2に相当
する。このようにステップＩ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎと動
作するのが回転速度安定時であり、実回転速度によるデ
ューティのフィードバック制御を行う。ステップＯにお
いて、出力デューティデータに応じて出力ポートPWMか
らパルス出力を行う。以降ステップＡに戻り以上の処理
を繰り返す。第４図は、ア点の目標回転速度が入力さ
れ、その目標回転速度に到達して、回転速度安定時のフ
ィードバック制御（図中の波線）に入り、そして新たに
イ点の目標回転速度が入力され、同様に回転速度安定時
の制御に入り、さらにウ点の目標回転速度が入力され、
そして回転速度安定時の制御に入った場合の出力デュー
ティの変化を示す一例である。
次に、第５図により、本発明の第２の実施例について
説明する。
説明する。
装置の構成およびソフトウェアは、第１の実施例と同
一のため説明を省略する。第１の実施例において回転速
度変更時にベースとする回転数−デューティ曲線を第５
図に示すように低回転時と高回転時とで傾きを変えて、
それと平行にデューティを制御する。これ以外の動作は
第１の実施例と同様である。
一のため説明を省略する。第１の実施例において回転速
度変更時にベースとする回転数−デューティ曲線を第５
図に示すように低回転時と高回転時とで傾きを変えて、
それと平行にデューティを制御する。これ以外の動作は
第１の実施例と同様である。
以上のような動作により、第５図における回転数
（ウ）のポイントのように、高回転時（イ）の負荷が軽
く補正デューティデータh4がマイナスになっていても、
モータの駆動に十分なデューティが得られることにな
り、低負荷時あるいは低電源電圧時の印加電圧の低下を
防止し、ブラシレスモータの脱調現象の発生をなくす。
（ウ）のポイントのように、高回転時（イ）の負荷が軽
く補正デューティデータh4がマイナスになっていても、
モータの駆動に十分なデューティが得られることにな
り、低負荷時あるいは低電源電圧時の印加電圧の低下を
防止し、ブラシレスモータの脱調現象の発生をなくす。
また本実施例では、回転数−デューティ曲線の傾きを
変更するようにしたが、デューティの下限値を制限する
ことでも同様の効果が得られる。
変更するようにしたが、デューティの下限値を制限する
ことでも同様の効果が得られる。
発明の効果 以上詳細に述べたように、本発明は、回転速度変更時
と回転速度安定時のデューティ制御を変えることによ
り、負荷に対応しながらスムーズかっ素早い回転速度の
変更を可能とするブラシレスモータの駆動を実現する。
と回転速度安定時のデューティ制御を変えることによ
り、負荷に対応しながらスムーズかっ素早い回転速度の
変更を可能とするブラシレスモータの駆動を実現する。
さらに、所定の回転数−デューティ曲線の傾きを低回
転時と高回転時とで変えたことにより、低回転時の印加
電圧力が高まり、低回転への移行時や低電源電圧時にお
ける印加電圧のアンダーシュートによる脱調現象を防止
できるなど、実用的にきわめて有用である。
転時と高回転時とで変えたことにより、低回転時の印加
電圧力が高まり、低回転への移行時や低電源電圧時にお
ける印加電圧のアンダーシュートによる脱調現象を防止
できるなど、実用的にきわめて有用である。
第１図は第１および第２の実施例におけるブラシレスモ
ータの駆動装置のブロック図、第２図は同ブラシレスモ
ータの駆動装置の回路図、第３図は同実施例の動作を説
明するフローチャート、第４図は本発明の第１の実施例
における回転数−デューティの関係図、第５図は本発明
の第２の実施例における回転数−デューティの関係図、
第６図は従来のブラシレスモータの駆動装置の回転数−
デューティの関係図である。 １……直流電温、２……半導体スイッチング素子群、３
……ブラシレスモータ、４……電機子巻線、５……磁石
回転子、６……位置検出回路、61〜63……フィルタ、64
……コンパレータ群、７……マイクロコンピュータ、８
……パルス幅変調回路、９……回転速度指示用ボリュー
ム。
ータの駆動装置のブロック図、第２図は同ブラシレスモ
ータの駆動装置の回路図、第３図は同実施例の動作を説
明するフローチャート、第４図は本発明の第１の実施例
における回転数−デューティの関係図、第５図は本発明
の第２の実施例における回転数−デューティの関係図、
第６図は従来のブラシレスモータの駆動装置の回転数−
デューティの関係図である。 １……直流電温、２……半導体スイッチング素子群、３
……ブラシレスモータ、４……電機子巻線、５……磁石
回転子、６……位置検出回路、61〜63……フィルタ、64
……コンパレータ群、７……マイクロコンピュータ、８
……パルス幅変調回路、９……回転速度指示用ボリュー
ム。
Claims (4)
- 【請求項１】磁石回転子を有するブラシレスモータの電
機子巻線に誘起される電圧信号を検出し、この電圧信号
を変換して得られる信号により前記ブラシレスモータの
転流信号を生成することで回転子磁極位置検出器を省略
し、複数の異なる回転数指令値にて運転されるブラシレ
スモータの駆動デューティ指令演算方法であって、デュ
ーティ演算のパラメータとなる指示回転数速度を用意
し、現在の運転速度と異なる目標速度が与えられた場
合、指示回転速度を単位ステップ量ずつ増減させる操作
を、指示回転速度が目標速度と一致するまで施し、指示
回転速度値に対して用意された指示回転速度−基本デュ
ーティ曲線を用いて、増減操作ごとにその指示回転速度
値に対応するデューティデータを演算し、獲得したデュ
ーティデータに対して、補正値を加算したものを、モー
タ駆動装置に対するデューティ指令としてモータを駆動
し、指示回転速度が目標速度と一致した後は、目標速度
と検出速度とを比較し、検出速度が小なるときには正の
単位デューティ値を、大なるときには負の単位デューテ
ィ値を、到達時の出力デューティ値に対して加算する微
修正操作を施し、検出速度と目標速度とが一致した安定
時に出力されている安定デューティ値から、当該日標速
度に対応する指示同転速度−基本デューティ曲線上の基
本デューティ値を減算した値を、前記補正値として再設
定するブラシレスモータの駆動デューティ指令演算方
法。 - 【請求項２】前記指示回転速度−基本デューティ曲線
は、所定の指示回転速度を境にしてその前後で、傾きが
変わるように設定した請求項１記載のブラシレスモータ
の駆動デューティ指令演算方法。 - 【請求項３】中性点非接地に結線された３相電機子巻線
と、直流電源と、前記電機子巻線への電流を通電、遮断
する半導体スイッチング素子群と、磁石回転子を有する
ブラシレスモータと、回転速度指令手投と、前記電機子
巻線に誘起される電圧信号によって前記電機子巻線と前
記磁石回転子の相対的位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の出力信号を用いて前記スイッチング
素子群の駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、前記
位置検出手段の出力信号を用いて回転速度を判断し前記
回転速度指令手段から指示される回転速度との比較を行
う回転速度比較手投と、デューティ指令手段と、前記駆
動信号発生手段の出力信号に、前記デューティ指令手段
の指令に基づいてパルス幅変調をかけるパルス幅変調手
段を備え、前記デューティ指令手段は、デューティ演算
のパラメータとなる指示回転速度が用意され、現在の運
転速度と異なる目標速度が与えられた場合、指示回転速
度を単位ステップ量ずつ増減させる操作を、指示回転速
度が目標速度と一致するまで施し、指示回転速度値に対
して用意された指示回転速度−基本デューティ曲線を用
いて、増減操作ごとにその指示回転速度値に対応するデ
ューティデータを演算し、獲得したデューティデータに
対して、補正値を加算したものを、前記パルス幅変調手
段に出力し、指示回転速度が目標速度と一致した後は、
目標速度と検出速度とを比較し、検出速度が小なるとき
には正の単位デューティ値を、大なるときには負の単位
デューティ値を、到達時の出力デューティ値に対して加
算する微修正操作を施し、検出速度と目標速度とが一致
した安定時に出力されている安定デューティ値から、当
該日標速度に対応する指示同転速度−基本デューティ曲
線上の基本デューティ値を減算した値を、前記補正値と
して再設定するようにするものであるブラシレスモータ
の駆動装置。 - 【請求項４】前記指示回転速度−基本デューティ曲線
は、所定の指示回転速度を境にしてその前後で、傾きが
変わるように設定した請求項３記載のブラシレスモータ
の駆動装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034322A JP2876681B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | ブラシレスモータの駆動方法および駆動装置 |
| DE19914190248 DE4190248T (ja) | 1990-02-14 | 1991-02-12 | |
| DE4190248A DE4190248C2 (de) | 1990-02-14 | 1991-02-12 | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines bürstenlosen Motors |
| KR1019910701343A KR940009211B1 (ko) | 1990-02-14 | 1991-02-12 | 무브러시모우터의 구동방법 및 구동장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034322A JP2876681B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | ブラシレスモータの駆動方法および駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239185A JPH03239185A (ja) | 1991-10-24 |
| JP2876681B2 true JP2876681B2 (ja) | 1999-03-31 |
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ID=12410926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2034322A Expired - Fee Related JP2876681B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | ブラシレスモータの駆動方法および駆動装置 |
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|---|---|
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| JP2007236153A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Jtekt Corp | ブラシレスモータのセンサレス駆動方法および装置 |
| DE102007016872A1 (de) * | 2007-04-10 | 2008-10-23 | Klaus Thissen | Wandler zum Umwandeln von magnetischer Energie in kinetische Energie und/oder elektrische Energie sowie Verfahren zum Umwandeln von magnetischer Energie in kinetische Energie und/oder elektrische Energie mittels eines Wandlers |
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| JP2502620B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1996-05-29 | 松下電器産業株式会社 | ブラシレスモ―タの駆動装置 |
-
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- 1990-02-14 JP JP2034322A patent/JP2876681B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-12 DE DE19914190248 patent/DE4190248T/de active Pending
- 1991-02-12 KR KR1019910701343A patent/KR940009211B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-02-12 DE DE4190248A patent/DE4190248C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-12 WO PCT/JP1991/000162 patent/WO1991012654A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940009211B1 (ko) | 1994-10-01 |
| DE4190248C2 (de) | 1995-04-06 |
| KR920702070A (ko) | 1992-08-12 |
| DE4190248T (ja) | 1992-03-12 |
| JPH03239185A (ja) | 1991-10-24 |
| WO1991012654A1 (en) | 1991-08-22 |
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