JP3087300B2 - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents

ブラシレスモータの駆動装置

Info

Publication number
JP3087300B2
JP3087300B2 JP02282156A JP28215690A JP3087300B2 JP 3087300 B2 JP3087300 B2 JP 3087300B2 JP 02282156 A JP02282156 A JP 02282156A JP 28215690 A JP28215690 A JP 28215690A JP 3087300 B2 JP3087300 B2 JP 3087300B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation speed
duty
brushless motor
armature winding
changed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02282156A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04161090A (ja
Inventor
敏明 八木
志朗 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP02282156A priority Critical patent/JP3087300B2/ja
Publication of JPH04161090A publication Critical patent/JPH04161090A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3087300B2 publication Critical patent/JP3087300B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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うためのブラシレスモータの駆動装
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い。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なっ
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
り回転速度を頻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と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し、さらにモータ起
動時の同期モードからセンサーモード移行をスムーズに
行なうブラシレスモータの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な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
変調をかけるパレス幅変調手段より構成されるブラシレ
スモータの駆動装置において、回転速度変更時は所定の
回転数−デューティ曲線に基づいてデューティを変更
し、回転速度安定時には前記電圧信号を変更して得られ
る信号に基づいてデューティを変更するフィードバック
制御とし、同期モードからセンサーモード移行時のデュ
ーティを連続的に変更するものである。
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るようにしたものである。
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、回転速度安定時のフィールドバック制御により得ら
れたデューティと所定の回転数−デューティ曲線から得
られるデューティとの差分を加算しながら所定の回転数
−デューティ曲線に基づくデューティを採用する。この
とき、採用するデューティは任意の速さで次々に変更さ
れる。さらに、同期モードからセンサモードに移行する
際にデューティの補正を行い、デューティを連続的に変
更する。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し、さらにモー
タ起動時の同期モードからセンサモード移行をスムーズ
に行うブラシレスモータの駆動を実現することとなる。
また、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が防止でき
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。
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。
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。
第2図は、本発明の第1図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。
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PW
M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(a)〜(c)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−デューティで、波線部分はフィードバック制御を
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。
まず、モータの駆動が指示されると、ステップAにお
いて、同期モードを終了するある任意の指示回転数に達
したかを判断する。達していればステップOに進み、セ
ンサモードに移行し、達していなければステップBに進
む。ステップBにおいて、指示回転数に応じた駆動信号
とデューティを出力するという同期モードの処理を行
い、ステップAに戻る動作を繰り返す。
次に、センサモードについて説明する。ステップC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。ステップDにおいて、目標回転
速度と指示回転速度との比較を行い、一致していればス
テップHに進み、異なっている場合ステップEに進む。
ステップE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G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Fに進む。ステップFにおい
て、指示回転速度から任意の値αを減じたものを指示回
転速度にセットする。ステップGにおいて、指示回転速
度から任意の値αを加えたものを指示回転速度にセット
する。ステップF、G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F、Gにおいて加減する
αの値は同一とは限らない。ステップHにおいて、目標
回転速度と指示回転速度との比較を行い、一致していれ
ばステップKに進み、異なっている場合ステップIに進
む。ステップI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Jにおい
て、基本デューティデータに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Qに進む。このようにステップH,I,J,Qと動作する
のが回転速度変更時である。ステップK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Oに進み、異なればステ
ップLに進む。ステップL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N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Mに進む。ステップ
Mにおいて、出力デューティデータから任意の値βを減
じたものを出力デューティデータにセットする。ステッ
プNにおいて、出力デューティデータに任意の値βを加
えたものを出力デューティデータにセットする。ステッ
プM,N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M,Nにおいて加減
するβの値は同一とは限らない。ステップO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Pにおいて、出力デューティデータか
ら基本デューティデータを減算して、補正デューティデ
ータにセットする。この補正デューティデータが第4図
のO、h1、h2に相当する。このようにステップK、L、
M、N、O、P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Q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
Cに戻り以上の処理を繰り返す。
また、本実施例では、同期モードからセンサモードに
移行する際にデューティの補正を行うようにしたが、同
期モードのデューティと基本デューティを同一の値とす
ることでも同様の効果が得られる。
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。
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。
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。
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。
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、同期モード
からセンサモードに移行する際にデューティの補正を行
い、デューティを連続的に変更することにより、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
とし、さらにモータ移動時の同期モードからセンサモー
ド移行をスムーズに行う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。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明第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−デューティの関係を示す説明
図、第5図は本発明の第2の実施例における回転数−デ
ューティの関係を示す説明図、第6図は従来のブラシレ
スモータの駆動装置の回転数−デューティの関係を示す
説明図である。 1……直流電源、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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−203591(JP,A) 特開 平3−239185(JP,A) 特開 平4−105584(JP,A) 特開 平2−197291(JP,A) 特開 平3−107394(JP,A) 特開 平3−235694(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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
    段を備え、前記デューティ指令手段において回転速度変
    更時は所定の回転数−デューティ曲線に基づいてデュー
    ティを変更し、回転速度安定時には前記電圧信号を変換
    して得られる信号に基づいてデューティを変更するフィ
    ードバック制御とし、モータ起動時の同期モードからセ
    ンサモード移行時にデューティを連続的に変更するブラ
    シレスモータの駆動装置。
  2. 【請求項2】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請求項1記載のブラシレス
    モータの駆動装置。
JP02282156A 1990-10-19 1990-10-19 ブラシレスモータの駆動装置 Expired - Fee Related JP3087300B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02282156A JP3087300B2 (ja) 1990-10-19 1990-10-19 ブラシレスモータの駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02282156A JP3087300B2 (ja) 1990-10-19 1990-10-19 ブラシレスモータの駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04161090A JPH04161090A (ja) 1992-06-04
JP3087300B2 true JP3087300B2 (ja) 2000-09-11

Family

ID=17648832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02282156A Expired - Fee Related JP3087300B2 (ja) 1990-10-19 1990-10-19 ブラシレスモータの駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3087300B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04161090A (ja) 1992-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5339013A (en) Method and apparatus for driving a brushless motor including varying the duty cycle in response to variations in the rotational speed
EP0723332A1 (en) Motor apparatus capable of obtaining high efficiency and motor control method
JP2002247888A (ja) モータのトルクリップル低減方法
JP3424155B2 (ja) モータの駆動装置
EP0896422B1 (en) Current control in driving DC-brushless motor with independent windings
JP2007181353A (ja) 監視カメラ駆動装置および監視カメラシステム
JP2003111469A (ja) モータの制御方法および制御装置
JP2876681B2 (ja) ブラシレスモータの駆動方法および駆動装置
JP3087300B2 (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JP4066227B2 (ja) Dcブラシレスモータの並列駆動回路
JP2010213518A (ja) モータ駆動装置
JP3167131B2 (ja) ブラシレスモータの駆動方法および駆動装置
JPH06121588A (ja) 可変リラクタンス型モータの駆動方式
JP3239532B2 (ja) 電動機駆動装置
JPH01298993A (ja) 誘導電動機駆動用インバータ装置
JP3708511B2 (ja) 同期電動機の制御方法及び同期電動機の制御装置
JP2682164B2 (ja) ブラシレスモータの起動方法及び起動装置
JP2005094925A (ja) ブラシレスdcモータの制御方法
JP2002186274A (ja) ブラシレスdcモータの制御装置
JP3328972B2 (ja) 位置センサレス・ブラシレスdcモータの制御装置
JP4458863B2 (ja) モータ駆動装置
JPH07308092A (ja) 直流電動機の同期起動装置
JP2005012895A (ja) モータ駆動装置
JPH03235695A (ja) ブラシレスモータの起動方法及び起動装置
JP3283793B2 (ja) ブラシレスモータの駆動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070714

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080714

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090714

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees