JP3352646B2 - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
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- JP3352646B2 JP3352646B2 JP09944899A JP9944899A JP3352646B2 JP 3352646 B2 JP3352646 B2 JP 3352646B2 JP 09944899 A JP09944899 A JP 09944899A JP 9944899 A JP9944899 A JP 9944899A JP 3352646 B2 JP3352646 B2 JP 3352646B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧型インバータ
を用いたモータ駆動装置に関する。
を用いたモータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インバータを用いてモータの駆動を制御
するためには、モータに流れる相電流の方向を正確に検
出する必要がある。図７は、電圧型インバータを用いた
従来のモータ駆動装置を示すブロック図である。このモ
ータ駆動装置は、駆動部１、電流ゼロクロス検出部３、
制御部４および電流検出素子１９，２０から構成されて
いる。
するためには、モータに流れる相電流の方向を正確に検
出する必要がある。図７は、電圧型インバータを用いた
従来のモータ駆動装置を示すブロック図である。このモ
ータ駆動装置は、駆動部１、電流ゼロクロス検出部３、
制御部４および電流検出素子１９，２０から構成されて
いる。
【０００３】駆動部１は、３相（ｕ相、ｖ相およびｗ相
とする）インバータで構成されており、直流電源５から
供給された直流電圧を３相の交流電圧Ｖu ，Ｖv ，Ｖw
に変換する。電流検出素子１９，２０は、たとえば電流
トランスで構成されており、３相インバータの２相（た
とえば、ｖ相とｗ相）とモータ２とを接続する電流経路
に流れる電流Ｉv ，Ｉw を検出して電圧信号に変換す
る。
とする）インバータで構成されており、直流電源５から
供給された直流電圧を３相の交流電圧Ｖu ，Ｖv ，Ｖw
に変換する。電流検出素子１９，２０は、たとえば電流
トランスで構成されており、３相インバータの２相（た
とえば、ｖ相とｗ相）とモータ２とを接続する電流経路
に流れる電流Ｉv ，Ｉw を検出して電圧信号に変換す
る。
【０００４】電流ゼロクロス検出部３は、電流検出素子
１９，２０の電圧に変換された検出信号に基づいて電流
Ｉv ，Ｉw の流れの方向が変わるタイミングを検出し、
各相の電流位相情報ＰｈＩu ，ＰｈＩv ，ＰｈＩw を得
る。制御部４は、電流位相情報ＰｈＩu ，ＰｈＩv ，Ｐ
ｈＩw に基づいて、３相インバータの各相にそれぞれ一
対ずつ設けられたスイッチング素子（図示せず）に制御
信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv，Ｎv ，Ｐw ，Ｎw を出力する。
３相インバータでは、それらの制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐ
v ，Ｎv ，Ｐw ，Ｎw に基づいて図示しない３対のスイ
ッチング素子がオン／オフし、それによって交流電圧が
発生する。
１９，２０の電圧に変換された検出信号に基づいて電流
Ｉv ，Ｉw の流れの方向が変わるタイミングを検出し、
各相の電流位相情報ＰｈＩu ，ＰｈＩv ，ＰｈＩw を得
る。制御部４は、電流位相情報ＰｈＩu ，ＰｈＩv ，Ｐ
ｈＩw に基づいて、３相インバータの各相にそれぞれ一
対ずつ設けられたスイッチング素子（図示せず）に制御
信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv，Ｎv ，Ｐw ，Ｎw を出力する。
３相インバータでは、それらの制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐ
v ，Ｎv ，Ｐw ，Ｎw に基づいて図示しない３対のスイ
ッチング素子がオン／オフし、それによって交流電圧が
発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のモータ駆動装置では、電流検出素子１９，２０
を用いているため、その分のコストがかかるという欠点
がある。また、たとえば電流トランスの場合、電流を検
出して電圧信号として出力する際に入出力の位相ずれが
生じるなどの誤差により、正確に電流検出を行うことは
困難であるという問題点があった。
た従来のモータ駆動装置では、電流検出素子１９，２０
を用いているため、その分のコストがかかるという欠点
がある。また、たとえば電流トランスの場合、電流を検
出して電圧信号として出力する際に入出力の位相ずれが
生じるなどの誤差により、正確に電流検出を行うことは
困難であるという問題点があった。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、電圧型インバータの電流位相情報を正確
に検出し、それによって高精度でモータの駆動制御を行
うことができるモータ駆動装置を得ることを目的とす
る。
されたもので、電圧型インバータの電流位相情報を正確
に検出し、それによって高精度でモータの駆動制御を行
うことができるモータ駆動装置を得ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、直列に接続された少なくとも一対のスイ
ッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流電圧に変換し
てモータに供給し得る電圧型インバータを有する駆動部
と、前記インバータの同一相に設けられた一対の前記ス
イッチング素子を所定時間、同時にオフ状態にさせるデ
ッドタイムを介在させて一対の前記スイッチング素子を
交互にオンさせる制御部と、前記インバータの同一相に
設けられ、かつ一対の前記スイッチング素子のうちのい
ずれか一方が前記デッドタイムからオン状態に切り替わ
るタイミングに同期して、前記インバータに生じる環流
電流の相電圧の極性情報を検出し、その相電圧の極性情
報に基づいて、モータに流れる相電流の電流位相情報を
形成し、形成した電流位相情報を前記制御部に出力する
電流ゼロクロス検出部とを具備し、前記インバータの同
一相に設けられた一対の前記スイッチング素子が同時に
オフ状態となっているデッドタイムは、前記駆動部、前
記制御部および前記電流ゼロクロス検出部における動作
遅延時間の総和以上の時間に設定されていることを特徴
とする。
め、本発明は、直列に接続された少なくとも一対のスイ
ッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流電圧に変換し
てモータに供給し得る電圧型インバータを有する駆動部
と、前記インバータの同一相に設けられた一対の前記ス
イッチング素子を所定時間、同時にオフ状態にさせるデ
ッドタイムを介在させて一対の前記スイッチング素子を
交互にオンさせる制御部と、前記インバータの同一相に
設けられ、かつ一対の前記スイッチング素子のうちのい
ずれか一方が前記デッドタイムからオン状態に切り替わ
るタイミングに同期して、前記インバータに生じる環流
電流の相電圧の極性情報を検出し、その相電圧の極性情
報に基づいて、モータに流れる相電流の電流位相情報を
形成し、形成した電流位相情報を前記制御部に出力する
電流ゼロクロス検出部とを具備し、前記インバータの同
一相に設けられた一対の前記スイッチング素子が同時に
オフ状態となっているデッドタイムは、前記駆動部、前
記制御部および前記電流ゼロクロス検出部における動作
遅延時間の総和以上の時間に設定されていることを特徴
とする。
【０００８】この発明によれば、電流ゼロクロス検出部
は、インバータの同一相に設けられ、かつ一対のスイッ
チング素子のうちのいずれか一方がデッドタイムからオ
ン状態に切り替わるタイミングに同期して、インバータ
に生じる環流電流の相電圧の極性情報を検出し、その相
電圧の極性情報に基づいて、モータに流れる相電流の電
流位相情報を形成し、形成した電流位相情報を前記制御
部に出力する。前記デッドタイムは、駆動部、制御部お
よび電流ゼロクロス検出部における動作遅延時間の総和
以上の時間に設定されている。
は、インバータの同一相に設けられ、かつ一対のスイッ
チング素子のうちのいずれか一方がデッドタイムからオ
ン状態に切り替わるタイミングに同期して、インバータ
に生じる環流電流の相電圧の極性情報を検出し、その相
電圧の極性情報に基づいて、モータに流れる相電流の電
流位相情報を形成し、形成した電流位相情報を前記制御
部に出力する。前記デッドタイムは、駆動部、制御部お
よび電流ゼロクロス検出部における動作遅延時間の総和
以上の時間に設定されている。
【０００９】つぎの発明は、直列に接続された少なくと
も一対のスイッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流
電圧に変換してモータに供給し得る電圧型インバータを
有する駆動部と、前記インバータの同一相に設けられた
一対の前記スイッチング素子を所定時間、同時にオフ状
態にさせるデッドタイムを介在させて一対の前記スイッ
チング素子を交互にオンさせる制御部と、前記インバー
タの同一相に設けられ、かつ同時に一対の前記スイッチ
ング素子がオフ状態となっているデッドタイムにおけ
る、前記インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情
報をサンプリングして記憶する電流ゼロクロス検出部と
を具備し、前記インバータの同一相に設けられた一対の
前記スイッチング素子が同時にオフ状態となっているデ
ッドタイムは、前記駆動部、前記制御部および前記電流
ゼロクロス検出部における動作遅延時間の総和以上の時
間に設定されていることを特徴とする。
も一対のスイッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流
電圧に変換してモータに供給し得る電圧型インバータを
有する駆動部と、前記インバータの同一相に設けられた
一対の前記スイッチング素子を所定時間、同時にオフ状
態にさせるデッドタイムを介在させて一対の前記スイッ
チング素子を交互にオンさせる制御部と、前記インバー
タの同一相に設けられ、かつ同時に一対の前記スイッチ
ング素子がオフ状態となっているデッドタイムにおけ
る、前記インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情
報をサンプリングして記憶する電流ゼロクロス検出部と
を具備し、前記インバータの同一相に設けられた一対の
前記スイッチング素子が同時にオフ状態となっているデ
ッドタイムは、前記駆動部、前記制御部および前記電流
ゼロクロス検出部における動作遅延時間の総和以上の時
間に設定されていることを特徴とする。
【００１０】この発明によれば、電流ゼロクロス検出部
は、インバータの同一相に設けられ、かつ同時に一対の
前記スイッチング素子がオフ状態となっているデッドタ
イムにおける、前記インバータに生じる環流電流の相電
圧の極性情報をサンプリングして記憶する。前記デッド
タイムは、駆動部、制御部および電流ゼロクロス検出部
における動作遅延時間の総和以上の時間に設定されてい
る。
は、インバータの同一相に設けられ、かつ同時に一対の
前記スイッチング素子がオフ状態となっているデッドタ
イムにおける、前記インバータに生じる環流電流の相電
圧の極性情報をサンプリングして記憶する。前記デッド
タイムは、駆動部、制御部および電流ゼロクロス検出部
における動作遅延時間の総和以上の時間に設定されてい
る。
【００１１】つぎの発明は、上記の発明において、前記
電流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性情報と、一対の
スイッチング素子をオン・オフするための制御信号とに
基づいて前記制御部への電流位相情報を生成する論理回
路を備えたことを特徴とする。
電流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性情報と、一対の
スイッチング素子をオン・オフするための制御信号とに
基づいて前記制御部への電流位相情報を生成する論理回
路を備えたことを特徴とする。
【００１２】この発明によれば、論理回路が、相電圧の
極性情報と、一対のスイッチング素子をオン・オフする
ための制御信号とに基づいて制御部への電流位相情報を
生成する。
極性情報と、一対のスイッチング素子をオン・オフする
ための制御信号とに基づいて制御部への電流位相情報を
生成する。
【００１３】つぎの発明は、直列に接続された少なくと
も一対のスイッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流
電圧に変換してモータに供給し得る電圧型インバータを
有する駆動部と、前記インバータの同一相に設けられた
一対の前記スイッチング素子を所定時間、同時にオフ状
態にさせるデッドタイムを介在させて一対の前記スイッ
チング素子を交互にオンさせる制御部と、前記インバー
タの同一相に設けられ、かつ一対の前記スイッチング素
子のうちのいずれか一方が前記デッドタイムからオン状
態に切り替わるタイミングに同期して、前記インバータ
に生じる環流電流の相電圧の極性情報を検出し、その相
電圧の極性情報に基づいて、モータに流れる相電流の電
流位相情報を形成し、形成した電流位相情報を前記制御
部に出力する電流ゼロクロス検出部とを具備し、前記電
流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性情報と、一対のス
イッチング素子をオン・オフするための制御信号とに基
づいて前記制御部への電流位相情報を生成する論理回路
を備えたことを特徴とする。 この発明によれば、電流ゼ
ロクロス検出部は、インバータの同一相に設けられ、か
つ一対のスイッチング素子のうちのいずれか一方がデッ
ドタイムからオン状態に切り替わるタイミングに同期し
て、インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情報を
検出し、その相電圧の極性情報に基づいて、モータに流
れる相電流の電流位相情報を形成し、形成した電流位相
情報を前記制御部に出力する。電流ゼロクロス検出部の
論理回路は、相電圧の極性情報と、一対のスイッチング
素子をオン・オフするための制御信号とに基づいて制御
部への電流位相情報を生成する。
も一対のスイッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流
電圧に変換してモータに供給し得る電圧型インバータを
有する駆動部と、前記インバータの同一相に設けられた
一対の前記スイッチング素子を所定時間、同時にオフ状
態にさせるデッドタイムを介在させて一対の前記スイッ
チング素子を交互にオンさせる制御部と、前記インバー
タの同一相に設けられ、かつ一対の前記スイッチング素
子のうちのいずれか一方が前記デッドタイムからオン状
態に切り替わるタイミングに同期して、前記インバータ
に生じる環流電流の相電圧の極性情報を検出し、その相
電圧の極性情報に基づいて、モータに流れる相電流の電
流位相情報を形成し、形成した電流位相情報を前記制御
部に出力する電流ゼロクロス検出部とを具備し、前記電
流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性情報と、一対のス
イッチング素子をオン・オフするための制御信号とに基
づいて前記制御部への電流位相情報を生成する論理回路
を備えたことを特徴とする。 この発明によれば、電流ゼ
ロクロス検出部は、インバータの同一相に設けられ、か
つ一対のスイッチング素子のうちのいずれか一方がデッ
ドタイムからオン状態に切り替わるタイミングに同期し
て、インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情報を
検出し、その相電圧の極性情報に基づいて、モータに流
れる相電流の電流位相情報を形成し、形成した電流位相
情報を前記制御部に出力する。電流ゼロクロス検出部の
論理回路は、相電圧の極性情報と、一対のスイッチング
素子をオン・オフするための制御信号とに基づいて制御
部への電流位相情報を生成する。
【００１４】つぎの発明は、直列に接続された少なくと
も一対のスイッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流
電圧に変換してモータに供給し得る電圧型インバータを
有する駆動部と、前記インバータの同一相に設けられた
一対の前記スイッチング素子を所定時間、同時にオフ状
態にさせるデッドタイムを介在させて一対の前記スイッ
チング素子を交互にオンさせる制御部と、前記インバー
タの同一相に設けられ、かつ同時に一対の前記スイッチ
ング素子がオフ状態となっているデッドタイムにおけ
る、前記インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情
報をサンプリングして記憶する電流ゼロクロス検出部と
を具備し、前記電流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性
情報と、一対のスイッチング素子をオン・オフするため
の制御信号とに基づいて前記制御部への電流位相情報を
生成する論理回路を備えたことを特徴とする。この発明
によれば、電流ゼロクロス検出部は、インバータの同一
相に設けられ、かつ同時に一対のスイッチング素子がオ
フ状態となっているデッドタイムにおける、インバータ
に生じる環流電流の相電圧の極性情報をサンプリングし
て記憶する。電流ゼロクロス検出部の論理回路は、相電
圧の極性情報と、一対のスイッチング素子をオン・オフ
するための制御信号とに基づいて制御部への電流位相情
報を生成する。
も一対のスイッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流
電圧に変換してモータに供給し得る電圧型インバータを
有する駆動部と、前記インバータの同一相に設けられた
一対の前記スイッチング素子を所定時間、同時にオフ状
態にさせるデッドタイムを介在させて一対の前記スイッ
チング素子を交互にオンさせる制御部と、前記インバー
タの同一相に設けられ、かつ同時に一対の前記スイッチ
ング素子がオフ状態となっているデッドタイムにおけ
る、前記インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情
報をサンプリングして記憶する電流ゼロクロス検出部と
を具備し、前記電流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性
情報と、一対のスイッチング素子をオン・オフするため
の制御信号とに基づいて前記制御部への電流位相情報を
生成する論理回路を備えたことを特徴とする。この発明
によれば、電流ゼロクロス検出部は、インバータの同一
相に設けられ、かつ同時に一対のスイッチング素子がオ
フ状態となっているデッドタイムにおける、インバータ
に生じる環流電流の相電圧の極性情報をサンプリングし
て記憶する。電流ゼロクロス検出部の論理回路は、相電
圧の極性情報と、一対のスイッチング素子をオン・オフ
するための制御信号とに基づいて制御部への電流位相情
報を生成する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるモータ駆
動装置の実施の形態について図１〜図６を参照しつつ詳
細に説明する。
動装置の実施の形態について図１〜図６を参照しつつ詳
細に説明する。
【００１６】図１は、本発明にかかるモータ駆動装置の
一例を示すブロック図である。このモータ駆動装置は、
三相モータ２を駆動させる駆動部１、電流ゼロクロス検
出部３０、および駆動部１を制御する制御部４０を備え
ている。駆動部１は、従来同様、直流電源５に接続され
ており、その直流電源５により供給された直流電圧を３
相の交流電圧Ｖu ，Ｖv ，Ｖw に変換する。
一例を示すブロック図である。このモータ駆動装置は、
三相モータ２を駆動させる駆動部１、電流ゼロクロス検
出部３０、および駆動部１を制御する制御部４０を備え
ている。駆動部１は、従来同様、直流電源５に接続され
ており、その直流電源５により供給された直流電圧を３
相の交流電圧Ｖu ，Ｖv ，Ｖw に変換する。
【００１７】図２は、その駆動部１の構成を示す回路図
である。駆動部１の３相インバータは、６個のスイッチ
ング素子６，７，８，９，１０，１１に、６個の環流用
ダイオード１２，１３，１４，１５，１６，１７がそれ
ぞれ一つずつ逆並列接続された構成となっている。
である。駆動部１の３相インバータは、６個のスイッチ
ング素子６，７，８，９，１０，１１に、６個の環流用
ダイオード１２，１３，１４，１５，１６，１７がそれ
ぞれ一つずつ逆並列接続された構成となっている。
【００１８】ここで逆並列接続とは、たとえばｕ相の上
側アームについて説明すれば、ダイオード１２がその上
側アームのスイッチング素子６に並列で、かつ極性を逆
にして接続されていることである。各スイッチング素子
６，７，８，９，１０，１１は、それぞれ制御部４０が
出力する制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv ，Ｎv ，Ｐw ，Ｎw
によってオン／オフされる。スイッチング素子がオフの
時に、還流用ダイオードを介してモータの電流が環流す
ることによって、相電圧の上昇が抑えられる。
側アームについて説明すれば、ダイオード１２がその上
側アームのスイッチング素子６に並列で、かつ極性を逆
にして接続されていることである。各スイッチング素子
６，７，８，９，１０，１１は、それぞれ制御部４０が
出力する制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv ，Ｎv ，Ｐw ，Ｎw
によってオン／オフされる。スイッチング素子がオフの
時に、還流用ダイオードを介してモータの電流が環流す
ることによって、相電圧の上昇が抑えられる。
【００１９】この３相インバータの動作について簡単に
説明する。制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv ，Ｎv ，Ｐw ，Ｎ
w によりスイッチング素子６，７，８，９，１０，１１
が適宜オン／オフされることによって、直流電源５によ
り供給された直流電圧がモータ２の各相に順次印加さ
れ、それによってモータ２が回転する。そして、モータ
２に電流が流れている時に各相について上下のスイッチ
ング素子が短絡防止のため両方ともオフになると、その
オフとなった相の二つのダイオードのうち、いずれか一
方がオンして環流電流が流れる。この環流電流が流れて
いる間、相電圧の極性はＰまたはＮのいずれかに固定さ
れる。このときの電位は相電流の方向に対応している。
説明する。制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv ，Ｎv ，Ｐw ，Ｎ
w によりスイッチング素子６，７，８，９，１０，１１
が適宜オン／オフされることによって、直流電源５によ
り供給された直流電圧がモータ２の各相に順次印加さ
れ、それによってモータ２が回転する。そして、モータ
２に電流が流れている時に各相について上下のスイッチ
ング素子が短絡防止のため両方ともオフになると、その
オフとなった相の二つのダイオードのうち、いずれか一
方がオンして環流電流が流れる。この環流電流が流れて
いる間、相電圧の極性はＰまたはＮのいずれかに固定さ
れる。このときの電位は相電流の方向に対応している。
【００２０】たとえば、図３を参照しながらｕ相につい
て具体的に説明する。なお以下の説明ではｕ相について
のみ詳細に説明するが、ｖ相およびｗ相についても同様
である。ｕ相の下側スイッチング素子９とｖ相の上側ス
イッチング素子７がオンしている状態から、ｕ相の下側
スイッチング素子９がオフ状態に切り替わると、ｕ相に
ついては上側スイッチング素子６と下側スイッチング素
子９が同時にオフ状態となり、短絡が防止される。この
時、図３に点線の片矢印で示すようにｕ相の下側スイッ
チング素子９を通って流れていた電流は、同図に実線の
片矢印で示すようにｕ相の上側ダイオード１２を通って
流れるようになる。
て具体的に説明する。なお以下の説明ではｕ相について
のみ詳細に説明するが、ｖ相およびｗ相についても同様
である。ｕ相の下側スイッチング素子９とｖ相の上側ス
イッチング素子７がオンしている状態から、ｕ相の下側
スイッチング素子９がオフ状態に切り替わると、ｕ相に
ついては上側スイッチング素子６と下側スイッチング素
子９が同時にオフ状態となり、短絡が防止される。この
時、図３に点線の片矢印で示すようにｕ相の下側スイッ
チング素子９を通って流れていた電流は、同図に実線の
片矢印で示すようにｕ相の上側ダイオード１２を通って
流れるようになる。
【００２１】すなわち、ｕ相の二つのスイッチング素子
６，９がともにオフ状態となった直後においては、巻線
に流れている電流はｖ相の下側ダイオード１６およびｕ
相の上側ダイオード１２を通って環流する。このときの
ｕ相電圧の極性は、Ｐに固定される。したがって、スイ
ッチング素子６，９がともにオフ状態の相電圧は、電流
極性と対応しており、その電圧極性から電流情報が得ら
れる。
６，９がともにオフ状態となった直後においては、巻線
に流れている電流はｖ相の下側ダイオード１６およびｕ
相の上側ダイオード１２を通って環流する。このときの
ｕ相電圧の極性は、Ｐに固定される。したがって、スイ
ッチング素子６，９がともにオフ状態の相電圧は、電流
極性と対応しており、その電圧極性から電流情報が得ら
れる。
【００２２】電流ゼロクロス検出部３０は、相電圧の極
性Ｐ，Ｎの極性情報を、上下スイッチング素子が同時に
オフ状態となっている時間（以下、デットタイムとす
る）Ｔｄ終了時にサンプリングし、電流ゼロクロス検出
部３０内の図示しないメモリに記憶する。そして、電流
ゼロクロス検出部３０は、その電圧極性情報に基づいて
電流位相情報である電流波形ＰｈＩu ，ＰｈＩv ，Ｐｈ
Ｉw を生成し、それらを制御部４０に出力する。
性Ｐ，Ｎの極性情報を、上下スイッチング素子が同時に
オフ状態となっている時間（以下、デットタイムとす
る）Ｔｄ終了時にサンプリングし、電流ゼロクロス検出
部３０内の図示しないメモリに記憶する。そして、電流
ゼロクロス検出部３０は、その電圧極性情報に基づいて
電流位相情報である電流波形ＰｈＩu ，ＰｈＩv ，Ｐｈ
Ｉw を生成し、それらを制御部４０に出力する。
【００２３】図４は、モータの相電流と電流位相情報と
の関係を示す波形図である。相電圧の極性はモータに流
れる電流の極性とほぼ同じである。たとえば、図４
（ａ）に示すモータに流れる相電流のうちｕ相の電流Ｉ
u について説明する。電流ゼロクロス検出部３０から出
力されるｕ相に対する電流位相情報ＰｈＩu は、図４
（ｂ）に示すように、相電流Ｉu が正方向の時はＨレベ
ルとなり、一方、相電流Ｉuが負方向の時はＬレベルと
なる。電流位相情報ＰｈＩu がＨレベルからＬレベル、
またはＬレベルからＨレベルに切り替わるポイントが電
流ゼロクロスポイントである。
の関係を示す波形図である。相電圧の極性はモータに流
れる電流の極性とほぼ同じである。たとえば、図４
（ａ）に示すモータに流れる相電流のうちｕ相の電流Ｉ
u について説明する。電流ゼロクロス検出部３０から出
力されるｕ相に対する電流位相情報ＰｈＩu は、図４
（ｂ）に示すように、相電流Ｉu が正方向の時はＨレベ
ルとなり、一方、相電流Ｉuが負方向の時はＬレベルと
なる。電流位相情報ＰｈＩu がＨレベルからＬレベル、
またはＬレベルからＨレベルに切り替わるポイントが電
流ゼロクロスポイントである。
【００２４】このゼロクロスポイントのタイミングを制
御部４０に内蔵された図示しないタイマーにより計測す
ることによって、ｕ相、ｖ相およびｗ相の各相に対して
電流位相情報が得られる。この電流位相情報に基づい
て、制御部４０により制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv ，Ｎv
，Ｐw ，Ｎw が生成され、それら制御信号に基づいて
駆動部１の６個のスイッチング素子６，７，８，９，１
０，１１が制御される。
御部４０に内蔵された図示しないタイマーにより計測す
ることによって、ｕ相、ｖ相およびｗ相の各相に対して
電流位相情報が得られる。この電流位相情報に基づい
て、制御部４０により制御信号Ｐu ，Ｎu ，Ｐv ，Ｎv
，Ｐw ，Ｎw が生成され、それら制御信号に基づいて
駆動部１の６個のスイッチング素子６，７，８，９，１
０，１１が制御される。
【００２５】図５は、電流ゼロクロス検出部３０の実施
例を示す回路図およびｕ相に対する真理値表である。た
とえばｕ相について、電流ゼロクロス検出部３０は、印
加電圧ＶM と電源電圧ＶD の２分の１の電圧ＶD ／２と
を比較して相電圧の極性Ｐ，Ｎの極性信号Ａを得、その
極性信号Ａとｕ相の上下のスイッチング素子６，９をオ
ン／オフするための制御信号Ｐu ，Ｎu とに基づいて、
論理回路１８により制御部４０へのフィードバック信号
Ｂを生成する構成となっている。
例を示す回路図およびｕ相に対する真理値表である。た
とえばｕ相について、電流ゼロクロス検出部３０は、印
加電圧ＶM と電源電圧ＶD の２分の１の電圧ＶD ／２と
を比較して相電圧の極性Ｐ，Ｎの極性信号Ａを得、その
極性信号Ａとｕ相の上下のスイッチング素子６，９をオ
ン／オフするための制御信号Ｐu ，Ｎu とに基づいて、
論理回路１８により制御部４０へのフィードバック信号
Ｂを生成する構成となっている。
【００２６】論理回路１８は、図５に示す真理値表のよ
うに、前記極性信号ＡがＬレベルの時に制御信号Ｐu ま
たは制御信号Ｎu の立ち上がりによってフィードバック
信号ＢがＨレベルとなり、また極性信号ＡがＨレベルの
時に制御信号Ｐu または制御信号Ｎu の立ち上がりによ
ってフィードバック信号ＢがＬレベルとなるような論理
構成となっている。このフィードバック信号Ｂは、相電
圧の極性に対応しており、相電圧の極性がＰの時にＨレ
ベルとなり、相電圧の極性がＮの時にＬレベルとなる。
なお、信号の論理を逆にしたり、あるいは組み合わせを
変えても、同様の制御を行うことができるのはいうまで
もない。
うに、前記極性信号ＡがＬレベルの時に制御信号Ｐu ま
たは制御信号Ｎu の立ち上がりによってフィードバック
信号ＢがＨレベルとなり、また極性信号ＡがＨレベルの
時に制御信号Ｐu または制御信号Ｎu の立ち上がりによ
ってフィードバック信号ＢがＬレベルとなるような論理
構成となっている。このフィードバック信号Ｂは、相電
圧の極性に対応しており、相電圧の極性がＰの時にＨレ
ベルとなり、相電圧の極性がＮの時にＬレベルとなる。
なお、信号の論理を逆にしたり、あるいは組み合わせを
変えても、同様の制御を行うことができるのはいうまで
もない。
【００２７】従って、電流ゼロクロス検出部３０は、ｕ
相について、その相の上下のスイッチング素子６，９が
短絡防止のため同時にオフ状態となっている時間Ｔｄの
終了時に電圧極性情報を検出する。Ｖ相およびＷ相につ
いても同様であり、ｖ相についてはスイッチング素子
７，１０のデッドタイムＴｄの終了時、ｗ相については
スイッチング素子８，１１のデッドタイムＴｄの終了時
にそれぞれ電圧極性情報が検出される。
相について、その相の上下のスイッチング素子６，９が
短絡防止のため同時にオフ状態となっている時間Ｔｄの
終了時に電圧極性情報を検出する。Ｖ相およびＷ相につ
いても同様であり、ｖ相についてはスイッチング素子
７，１０のデッドタイムＴｄの終了時、ｗ相については
スイッチング素子８，１１のデッドタイムＴｄの終了時
にそれぞれ電圧極性情報が検出される。
【００２８】図６は、図５に示したｕ相に対する各信号
Ｐu ，Ｎu ，Ａ，Ｂおよび印加電圧ＶM の電圧極性の変
化を示す波形図である。図６において、Ｔ２はたとえ
ば、制御部４０や電流ゼロクロス検出部３０の遅れ時間
であり、Ｔ１はたとえば、駆動部１の遅れ時間を表して
いる。制御信号Ｎu が立ち下がった後、デッドタイムＴ
ｄの経過後に制御信号Ｐu が立ち上がり、それに同期し
て電流ゼロクロス検出部３０は印加電圧ＶM の電圧波形
のＰ，Ｎの情報を検知し、その値に基づいて電流位相情
報を出力する。同様に、制御信号Ｐu が立ち下がった
後、デッドタイムＴｄの経過後に制御信号Ｎu が立ち上
がった場合も、それに同期して印加電圧ＶMの電圧が検
知され、電流位相情報が出力される。
Ｐu ，Ｎu ，Ａ，Ｂおよび印加電圧ＶM の電圧極性の変
化を示す波形図である。図６において、Ｔ２はたとえ
ば、制御部４０や電流ゼロクロス検出部３０の遅れ時間
であり、Ｔ１はたとえば、駆動部１の遅れ時間を表して
いる。制御信号Ｎu が立ち下がった後、デッドタイムＴ
ｄの経過後に制御信号Ｐu が立ち上がり、それに同期し
て電流ゼロクロス検出部３０は印加電圧ＶM の電圧波形
のＰ，Ｎの情報を検知し、その値に基づいて電流位相情
報を出力する。同様に、制御信号Ｐu が立ち下がった
後、デッドタイムＴｄの経過後に制御信号Ｎu が立ち上
がった場合も、それに同期して印加電圧ＶMの電圧が検
知され、電流位相情報が出力される。
【００２９】ここで、デッドタイムＴｄは、好ましくは
二つの遅れ時間Ｔ１，Ｔ２を足した時間以上の時間（す
なわちＴｄ≧Ｔ１＋Ｔ２）になるように設定されている
とよい。そうすれば、デッドタイムＴｄ中に、制御信号
Ｐu ，Ｎu の立ち上がりのタイミングに同期して印加電
圧ＶM の電圧情報を適切に検出することができる。
二つの遅れ時間Ｔ１，Ｔ２を足した時間以上の時間（す
なわちＴｄ≧Ｔ１＋Ｔ２）になるように設定されている
とよい。そうすれば、デッドタイムＴｄ中に、制御信号
Ｐu ，Ｎu の立ち上がりのタイミングに同期して印加電
圧ＶM の電圧情報を適切に検出することができる。
【００３０】上述した実施の形態によれば、電流ゼロク
ロス検出部３０がデッドタイムＴｄの終了時に相電圧を
検出し、その極性情報に基づいて電流位相情報を得るた
め、デッドタイムＴｄを所定の時間に設定することによ
り、正確な電流位相情報を得ることができ、従って信頼
性の高いモータ制御を行うことができる。特に、デッド
タイムＴｄを、制御部４０や電流ゼロクロス検出部３０
の遅れ時間Ｔ２と駆動部１の遅れ時間Ｔ１とを足した時
間以上に設定すれば、各相の電圧極性情報を検知するタ
イミングの誤差を小さくすることができ、より一層信頼
性の高いモータ制御を行うことができる。
ロス検出部３０がデッドタイムＴｄの終了時に相電圧を
検出し、その極性情報に基づいて電流位相情報を得るた
め、デッドタイムＴｄを所定の時間に設定することによ
り、正確な電流位相情報を得ることができ、従って信頼
性の高いモータ制御を行うことができる。特に、デッド
タイムＴｄを、制御部４０や電流ゼロクロス検出部３０
の遅れ時間Ｔ２と駆動部１の遅れ時間Ｔ１とを足した時
間以上に設定すれば、各相の電圧極性情報を検知するタ
イミングの誤差を小さくすることができ、より一層信頼
性の高いモータ制御を行うことができる。
【００３１】以上において本発明は、上述した説明およ
び図示例に限らないのは勿論である。たとえば、駆動部
１および電流ゼロクロス検出部３０は、上述した構成に
限らず、種々設計変更可能である。
び図示例に限らないのは勿論である。たとえば、駆動部
１および電流ゼロクロス検出部３０は、上述した構成に
限らず、種々設計変更可能である。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【発明の効果】 以上説明したように本 発明によれば、イ
ンバータの同一相に設けられた一対のスイッチング素子
が同時にオフ状態となっているデッドタイムは、駆動
部、制御部および電流ゼロクロス検出部における動作遅
延時間の総和以上の時間となるため、モータの制御系や
駆動系の時間遅れによる、各相の相電圧情報の検知誤差
を小さくすることができるので、より一層高い信頼性が
得られる。また、論理回路が、相電圧の極性情報と一対
のスイッチング素子をオン・オフするための制御信号に
基づいて、制御部への電流位相情報を生成するので、よ
り一層高い信頼性が得られる。
ンバータの同一相に設けられた一対のスイッチング素子
が同時にオフ状態となっているデッドタイムは、駆動
部、制御部および電流ゼロクロス検出部における動作遅
延時間の総和以上の時間となるため、モータの制御系や
駆動系の時間遅れによる、各相の相電圧情報の検知誤差
を小さくすることができるので、より一層高い信頼性が
得られる。また、論理回路が、相電圧の極性情報と一対
のスイッチング素子をオン・オフするための制御信号に
基づいて、制御部への電流位相情報を生成するので、よ
り一層高い信頼性が得られる。
【００３５】
【図１】 本発明にかかるモータ駆動装置の実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】 そのモータ駆動装置の駆動部の構成を示す回
路図である。
路図である。
【図３】 その駆動部における環流電流について説明す
るための説明図である。
るための説明図である。
【図４】 モータの相電流と電流位相情報との関係を示
す波形図である。
す波形図である。
【図５】 そのモータ駆動装置の電流ゼロクロス検出部
の構成を示す回路図である。
の構成を示す回路図である。
【図６】 ｕ相についての各信号の変化の様子を示す波
形図である。
形図である。
【図７】 従来におけるモータ駆動装置を示すブロック
図である。
図である。
１ 駆動部、２ モータ、３０ 電流ゼロクロス検出
部、４０ 制御部、５直流電源、６，７，８，９，１
０，１１ スイッチング素子、１２，１３，１４，１
５，１６，１７ 環流用ダイオード、１８ 論理回路。
部、４０ 制御部、５直流電源、６，７，８，９，１
０，１１ スイッチング素子、１２，１３，１４，１
５，１６，１７ 環流用ダイオード、１８ 論理回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00 H02M 7/42 - 7/98
Claims (5)
- 【請求項１】 直列に接続された少なくとも一対のスイ
ッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流電圧に変換し
てモータに供給し得る電圧型インバータを有する駆動部
と、 前記インバータの同一相に設けられた一対の前記スイッ
チング素子を所定時間、同時にオフ状態にさせるデッド
タイムを介在させて一対の前記スイッチング素子を交互
にオンさせる制御部と、 前記インバータの同一相に設けられ、かつ一対の前記ス
イッチング素子のうちのいずれか一方が前記デッドタイ
ムからオン状態に切り替わるタイミングに同期して、前
記インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情報を検
出し、その相電圧の極性情報に基づいて、モータに流れ
る相電流の電流位相情報を形成し、この形成した電流位
相情報を前記制御部に出力する電流ゼロクロス検出部
と、 を具備し、 前記インバータの同一相に設けられた一対の前記スイッ
チング素子が同時にオフ状態となっているデッドタイム
は、前記駆動部、前記制御部および前記電流ゼロクロス
検出部における動作遅延時間の総和以上の時間に設定さ
れている ことを特徴とするモータ駆動装置。 - 【請求項２】 直列に接続された少なくとも一対のスイ
ッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流電圧に変換し
てモータに供給し得る電圧型インバータを有する駆動部
と、 前記インバータの同一相に設けられた一対の前記スイッ
チング素子を所定時間、同時にオフ状態にさせるデッド
タイムを介在させて一対の前記スイッチング素子を交互
にオンさせる制御部と、 前記インバータの同一相に設けられ、かつ同時に一対の
前記スイッチング素子がオフ状態となっているデッドタ
イムにおける、前記インバータに生じる環流電流の相電
圧の極性情報をサンプリングして記憶する電流ゼロクロ
ス検出部と、 を具備し、 前記インバータの同一相に設けられた一対の前記スイッ
チング素子が同時にオフ状態となっているデッドタイム
は、前記駆動部、前記制御部および前記電流ゼ ロクロス
検出部における動作遅延時間の総和以上の時間に設定さ
れている ことを特徴とするモータ駆動装置。 - 【請求項３】 前記電流ゼロクロス検出部は、 相電圧の極性情報と、一対のスイッチング素子をオン・
オフするための制御信号とに基づいて前記制御部への電
流位相情報を生成する論理回路を備えたことを特徴とす
る請求項１または２に記載のモータ駆動装置。 - 【請求項４】 直列に接続された少なくとも一対のスイ
ッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流電圧に変換し
てモータに供給し得る電圧型インバータを有する駆動部
と、 前記インバータの同一相に設けられた一対の前記スイッ
チング素子を所定時間、同時にオフ状態にさせるデッド
タイムを介在させて一対の前記スイッチング素子を交互
にオンさせる制御部と、 前記インバータの同一相に設けられ、かつ一対の前記ス
イッチング素子のうちのいずれか一方が前記デッドタイ
ムからオン状態に切り替わるタイミングに同期して、前
記インバータに生じる環流電流の相電圧の極性情報を検
出し、その相電圧の極性情報に基づいて、モータに流れ
る相電流の電流位相情報を形成し、形成した電流位相情
報を前記制御部に出力する電流ゼロクロス検出部と、 を具備し、 前記電流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性情報と、一
対のスイッチング素子をオン・オフするための制御信号
とに基づいて前記制御部への電流位相情報を生成する論
理回路を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。 - 【請求項５】 直列に接続された少なくとも一対のスイ
ッチング素子を有し、かつ直流電圧を交流電圧に変換し
てモータに供給し得る電圧型インバータを有する駆動部
と、 前記インバータの同一相に設けられた一対の前記スイッ
チング素子を所定時間、同時にオフ状態にさせるデッド
タイムを介在させて一対の前記スイッチング素子を交互
にオンさせる制御部と、 前記インバータの同一相に設けられ、かつ同時に一対の
前記スイッチング素子がオフ状態となっているデッドタ
イムにおける、前記インバータに生じる環流電 流の相電
圧の極性情報をサンプリングして記憶する電流ゼロクロ
ス検出部と、 を具備し、 前記電流ゼロクロス検出部は、相電圧の極性情報と、一
対のスイッチング素子をオン・オフするための制御信号
とに基づいて前記制御部への電流位相情報を生成する論
理回路を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09944899A JP3352646B2 (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | モータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09944899A JP3352646B2 (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | モータ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295892A JP2000295892A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3352646B2 true JP3352646B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=14247649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09944899A Expired - Fee Related JP3352646B2 (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | モータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3352646B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2518889A1 (de) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | AEG Power Solutions B.V. | Schwingkreiswechselrichter mit regelbarem Arbeitspunkt |
-
1999
- 1999-04-06 JP JP09944899A patent/JP3352646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000295892A (ja) | 2000-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |