JP3469336B2 - 3相ブラシレスモータの制御装置 - Google Patents

3相ブラシレスモータの制御装置

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顕緒 竹森
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は3相ブラシレスモータの
制御装置、特に、固定子電流を制御するインバータの3
相駆動電流の指令信号を発生させる回路を有する3相ブ
ラシレスモータの制御装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】図3は従来より実施されている3相ブラ
シレスモータの制御装置を示し、1は速度指令信号の入
力端子、2は速度偏差信号検出回路、3は3相ブラシレ
スモータ、4はエンコーダ、5はこのエンコーダ4の出
力信号の処理回路、6はデジタル/アナログ変換回路
(D/A変換器)、7は3相電圧信号発生回路、8は3
相ブラシレスモータ3の回転子位置検出器(CS)、
9,10は電流制御回路、11は3相インバータ、12
は駆動電流信号の合成回路、13,14は電流検出器で
ある。 【0003】なお、上記3相ブラシレスモータ3の回転
子の位置を検出して固定子巻線に通電するタイミングを
指令する回転子の位置検出器(CS)8とモータの速度
と回転方向を検出するためのエンコーダ4とは上記3相
ブラシレスモータ3に直結されている。 【0004】このような従来の3相ブラシレスモータの
制御装置においては、一方の入力端子1より速度指令信
号が速度偏差検出回路2にデジタル値で入力され、他方
の入力端子より3相ブラシレスモータ3に直結したエン
コーダ4の出力が処理回路5を介してデジタル値で入力
される。 【0005】上記速度偏差検出回路2からは3相ブラシ
レスモータ3を駆動する為の信号がデジタル値で出力さ
れ、この出力信号がD/A変換器6に入力されアナログ
値に変換されて3相電圧信号発生回路7の一方の入力端
子に入力され、この3相電圧信号発生回路7の他方の入
力端子を介して入力されている回転子位置検出器8より
得られる3相電圧信号とが合成されて3相ブラシレスモ
ータ3を駆動するための3相電圧信号を発生し、この3
相電圧信号の中で2相分の電圧信号が夫々電流制御回路
9,10により駆動電流信号に変換され、3相インバー
タ11を介して3相ブラシレスモータ3に入力され、ま
た、この3相インバータ11の出力電流は電流検出器1
3,14により検出されて電流制御回路9,10に帰還
され、その結果3相ブラシレスモータ3に対する電流値
が指令値と同じとなるように制御されている。 【0006】更に、電流制御回路9,10の出力は合成
回路12により合成され3相の他の相分の電流信号とし
てインバータ11に入力される。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】然しながら、本来、3
相電圧信号発生回路7の3相電圧信号を全て使用して電
流信号に変換するのが一般であり、このような構成であ
れば3相電圧信号の合計は常時零となるから各相電圧の
基準電圧は零に固定できるが、回路要素を節約して安価
に構成するために図3に示した従来の3相ブラシレスモ
ータの制御装置では3相電圧信号の中より2相分の信号
を夫々の相の電流信号に変換し、第3相の信号は電流制
御回路9,10の出力を合成して得るように構成されて
いるので、3相の電圧信号の零レベルが不安定となり電
流波形が乱れブラシレスモータの回転が滑らかにならな
いという問題があった。 【0008】本発明は上記の欠点を除くようにしたもの
である。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明の3相ブラシレス
モータの制御装置は、速度指令信号とモータの速度検出
信号とを処理して得た速度偏差信号と、モータの回転子
位置を検出して得た3相電圧信号より2相分の信号を処
理して得られた3相駆動電流の指令信号とを3相インバ
ータに入力し、該3相インバータの出力電流を固定子巻
線に流してモータを駆動するようにした3相ブラシレス
モータの制御装置において、上記3相電圧信号のうちの
2相分の電圧信号を夫々第1及び第2のPWM信号に変
換すると共に、一定振幅の基準直流電圧を上記第1及び
第2のPWM信号と同じ周波数でデューティ50%の第
3のPWM信号に変換し、上記第1及び第2のPWM信
号と上記第3のPWM信号とを2組の平滑回路に入力
し、上記第3のPWMの信号を第1,第2のPWM信号
の平滑回路の基準電圧として用い、該2組の平滑回路の
出力電圧を処理して3相駆動電流の指令信号を発生させ
るようにしたことを特徴とする。 【0010】 【作用】本発明の3相ブラシレスモータの制御装置にお
いては、第3のPWM信号は、第1,第2のPWM信号
と同じ周波数で同期して動作しておりしかもデューテイ
50%であるから第1,第2のPWM信号に対し零レベ
ルとなっており、この第3のPWMの信号を第1,第2
のPWM信号の平滑回路の基準電圧として入力すると第
1,第2のPWM信号を平滑した電圧の零レベルは固定
されるようになる。 【0011】 【実施例】以下図面によって本発明の実施例を説明す
る。 【0012】図1は本発明の3相ブラシレスモータの制
御装置を示し、図3に示した従来装置と同一部分には同
一符号を付しその説明を省略する。 【0013】本発明においては、図1に示すように、ブ
ラシレスモータ3を駆動する為の3相電圧信号発生回路
7のU相出力電圧信号を第1のPWM回路15に入力
し、V相出力電圧信号を第2のPWM回路16に入力
し、第3のPWM回路17には別に設けた一定値の基準
電圧を入力し、上記第1〜第3のPWM回路15〜17
を同じ周波数で同期して駆動し、PWM信号に変換す
る。また、上記第3のPWM回路17のデューテイは5
0%に設定する。 【0014】更に、上記第1のPWM回路15の出力端
子は平滑回路18の一方の入力端子に、第2のPWM回
路16の出力端子は平滑回路19の一方の入力端子に夫
々接続し、第3のPWM回路17の出力端子は上記平滑
回路18と19の夫々の他方の入力端子に接続する。 【0015】更にまた、平滑回路18と19の出力端子
は夫々電流制御回路9と10の入力端子に接続し、以後
の構成は従来装置と同一とする。 【0016】図2は上記平滑回路18または19の構成
の詳細を示し、オペアンプ20の一方の入力端子aには
抵抗21を介して上記第1または第2のPWM回路1
5,16の出力端子が接続され、他の一方の入力端子b
には抵抗22を介して第3のPWM回路17の出力端子
が接続され、オペアンプ20の一方の入力端子aと出力
端子Oの間に抵抗23とコンデンサ24の並列回路が接
続され、他方の入力端子bと接地の間に抵抗25とコン
デンサ26の並列回路が接続されている。 【0017】図2の平滑回路はオペアンプ20の一方の
入力端子aに3相電圧のU相の電圧またはV相の電圧の
PWM信号が入力され、他方の入力端子bには第3のP
WM回路17のPWM信号が入力されており、両方の端
子に入力するPWM信号は同じ周波数で同期しており、
かつ入力端子bに入力されている信号はデューティ50
%の信号であり、この出力電圧の合計は零となるのでオ
ペアンプ20の出力端子Oの出力電圧は平滑されて零を
基準とした一方向極性の3相電圧の1相分の出力電圧と
なる。 【0018】従って、図1に示されている平滑回路18
はU相の電圧信号を出力し、平滑回路19はV相の電圧
信号を出力することになり、電流制御回路9と10によ
り駆動電流信号に変換される。 【0019】また、図1に示した本発明装置では、速度
偏差検出回路2、D/A変換回路6、信号処理回路5、
3相電圧信号発生回路7、PWM回路15〜17をマイ
クロコンピュータのチップ上に形成して小型にならしめ
ることができるので回路基板を更に小型に構成できる。 【0020】 【発明の効果】本発明の3相ブラシレスモータの制御装
置は上記のような構成であるから、3相電圧信号の基準
を零電圧に固定でき、出力電圧が安定し、インバータの
駆動電流が安定して、モータの回転を安定にする事が出
来ると共に、改良された回路要素をマイクロコンピュー
タのチップ上に形成することにより回路基板を小型に構
成できる等種々の利益がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の3相ブラシレスモータの制御装置の回
路図である。 【図2】本発明の3相ブラシレスモータの制御装置にお
ける平滑回路の詳細図である。 【図3】従来の3相ブラシレスモータの制御装置の回路
図である。 【符号の説明】 1 入力端子 2 速度偏差信号検出回路 3 3相ブラシレスモータ 4 エンコーダ 5 出力信号の処理回路 6 デジタル/アナログ変換回路(D/A変換器) 7 3相電圧信号発生回路 8 回転子位置検出器(CS) 9 電流制御回路 10 電流制御回路 11 インバータ 12 駆動電流信号の合成回路 13 電流検出器 14 電流検出器 15 PWM回路 16 PWM回路 17 PWM回路 18 平滑回路 19 平滑回路 20 オペアンプ 21 抵抗 22 抵抗 23 抵抗 24 コンデンサ 25 抵抗 26 コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/06 H02P 6/16

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 速度指令信号とモータの速度検出信号と
    を処理して得た速度偏差信号と、モータの回転子位置を
    検出して得た3相電圧信号より2相分の信号を処理して
    得られた3相駆動電流の指令信号とを3相インバータに
    入力し、該3相インバータの出力電流を固定子巻線に流
    してモータを駆動するようにした3相ブラシレスモータ
    の制御装置において、 上記3相電圧信号のうちの2相分の電圧信号を夫々第1
    及び第2のPWM信号に変換すると共に、一定振幅の基
    準直流電圧を上記第1及び第2のPWM信号と同じ周波
    数でデューティ50%の第3のPWM信号に変換し、上
    記第1及び第2のPWM信号と上記第3のPWM信号と
    を2組の平滑回路に入力し、上記第3のPWMの信号を
    第1,第2のPWM信号の平滑回路の基準電圧として用
    い、該2組の平滑回路の出力電圧を処理して3相駆動電
    流の指令信号を発生させるようにしたことを特徴とする
    3相ブラシレスモータの制御装置。
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