JP3577245B2 - Motor start control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータ起動制御装置に関し、特に、空気調和機の圧縮器などに用いられる同期モータを位置検出することなく確実に同期モータを起動させることができるモータ起動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、モータを起動させるためのモータ起動制御装置がある。従来のモータ起動制御装置のうち、モータ位置検出器を用いない、いわゆるセンスレス駆動でモータを起動させるモータ起動制御装置は、通常、モータを構成する複数のコイルに供給する駆動電圧波形に通電休止期間を設けている。
【0003】
この種のモータ起動制御装置は、モータロータとステータとの位置関係にかかわらず、所定の周波数と所定のPWMデューティ(駆動電圧)とでモータコイル端子に回転磁界を発生させ、周波数またはPWMデューティのデューティ基準値を徐々に上げていきモータ回転を当該回転磁界と同期させる、いわゆる強制励磁運転(または同期運転)を行なう。
【0004】
そして、モータの回転によって各モータコイル端子に発生する逆起電圧を上述した通電休止期間に検出し、検出されたことを確認して起動を完了する。起動完了後は、逆起電圧を基準としたモータ駆動(以下、逆起運転と称す)に切換え、通常のモータ駆動を行なう。
【0005】
これに対し、「ブラシレスモータの制御方法およびその装置(特開平7−87783号公報)」(文献1と称す)には、モータ起動に際して、モータ位置を検出し、モータ位置検出信号とモータの駆動電圧との位相差を比較して、当該位相差が小さくなるようにモータを制御する方法およびその装置が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように従来のセンスレス駆動のモータ起動制御装置は、各モータコイル端子に発生する逆起電圧を検出する必要があるため、各モータコイル端子へ供給する駆動波形に通動休止期間を設けている。この際の駆動波形は、一般的にいわゆる120°矩形波状であることが多い。この120°矩形波は、通電期間には一定のPWMデューティで通電を行ない、通電休止期間と一定の通電期間(PWMデューティ)とを交互に繰返すものである。
【0007】
しかしながら、このような従来のモータ起動制御装置では、通電休止期間と通電期間とで発生するモータトルクが変動することから、大きな騒音や振動を発生してしまうという問題があった。これらは、モータの回転数が小さい起動時に特に大きく発生してしまうため、モータの起動自体が困難になる。
【0008】
また、通電休止期間が存在するため、モータロータの磁石磁束を効果的に使用することができず、モータ効率を低下させてしまう。
【0009】
また、起電時および起電直後はモータ回転数が低いため、これに比例して逆起電圧が低振幅(起動時は0ボルト)になる。このため、正確な逆起電圧を検出するためには、モータ回転数を高める必要がある。しかしながら、強制励磁運転のみで高速まで回転数を高めていくと、モータ通電タイミングがわからないため、モータの停止(脱調)につながる可能性があり、確実性が低い。脱調によりモータが急停止した場合、内部素子に大きな負担がかかってしまう。
【0010】
また、通常、モータ駆動系と制御系とはそれぞれ、ノイズ除去のため絶縁して信号を得ている。これと同様に、正確な逆起電圧を検出するためには、逆起電圧信号に対してもノイズ除去のための絶縁が必要になる。しかしながら、逆起電圧信号を絶縁するためには高性能なフィルタが必要となり、回路のコストアップを招いてしまう。
【0011】
また、起動から通常運転への移行はモータの状態にかかわらず、一定の時間経過で切換えているため、モータ負荷の状態によっては、起動できない場合もあった。
【0012】
上述した文献1の装置を用いた場合には、モータ位置を検出するための手段が必要となり、コストアップにつながる。また、逆起電圧からモータ位置を検出する場合、上述した逆起電圧の検出に係る種々の課題とともに、起電中はモータ自体が振動しているため不安定な位相差が検出されてしまうという問題がある。したがって、これによって駆動信号を制御することは、誤検出を招く原因となってしまう。
【0013】
このように、従来のモータ起動制御装置においては、逆起電圧を利用しているため、振動や騒音が大きく、効率が低く、さらに起電中のモータの状態が未知であるため安定起動の確実性が低かった。
【0014】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、低振動、低騒音および高効率な起動を確実に行なうことができるモータ起動制御装置を提供する。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るモータ起動制御装置は、同期モータを制御するモータ起動制御装置であって、同期モータのコイルに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、モータ電流とコイルに供給される駆動電圧との位相差情報を検出する位相差検出手段と、位相差情報のばらつきに基づき、同期モータが安定起動完了状態であるか否かを判定する判定手段と、判定手段の判定結果に基づき、コイルの端子に印加する駆動電圧およびコイルの端子への通電周波数を制御する制御手段とを備える。
【0016】
したがって、このモータ起動制御装置によれば、モータ駆動電圧とモータ電流との位相差のばらつきに応じてモータの回転状態を検出し、モータを起動、駆動することができる。そして、位相差情報のばらつきに基づき、同期モータが安定起動完了状態であるか否かを判定する。したがって、モータ位置検出器を設けないセンサレス方式で確実に起動の完了させることができ、失敗のない安定起動が実現される。センサレス方式を採用するため、位置検出器が不要となりコストダウンが実現される。
【0017】
好ましくは、位相差情報とは、駆動電圧波形の所定位相期間におけるモータ電流波形の面積である。
【0018】
この場合は、モータ電流波形の面積を計算することにより、位相差を容易に算出することができる。また、モータ電流の面積に応じて位相差情報を検出しているため、ゼロクロス検出などのエッジ検出による方法に比べ耐ノイズ性に優れ、モータ電流の揺れに影響されず位相差情報を確実に検出することが可能となる。したがって、誤動作を回避し安定起動が実現される。
【0019】
また好ましくは、位相差情報とは、駆動電圧波形の第1所定位相期間におけるモータ電流波形の第1面積と駆動電圧波形の第2所定位相期間におけるモータ電流波形の第2面積との比である。
【0020】
この場合は、モータ電流波形の面積比を算出することにより、位相差を正確かつ容易に算出することができる。また、モータ電流の面積に応じて位相差情報を検出しているため、ゼロクロス検出などのエッジ検出による方法に比べ耐ノイズ性に優れ、モータ電流の揺れに影響されず位相差情報を確実に検出することが可能となる。したがって、誤動作を回避し安定起動が実現される。
【0021】
また好ましくは、面積は、所定位相期間内に、モータ電流を所定間隔でA/Dサンプリングすることにより得られる値を積算したものである。
【0022】
この場合は、簡単な回路構成を用いて、サンプリングにより面積が算出できる。これにより、制御系の構成が簡素化でき低コスト化が実現される。
【0023】
また好ましくは、第1面積は、第1所定位相期間内に、モータ電流を所定間隔でA/Dサンプリングすることにより得られる値を積算したものであり、第2面積は、第2所定位相期間内に、モータ電流を所定間隔でA/Dサンプリングすることにより得られる値を積算したものである。
【0024】
この場合は、簡単な回路構成で、サンプリングにより面積を算出し、さらに面積比を算出することができる。これにより、制御系の構成が簡素化でき低コスト化が実現される。
【0027】
また好ましくは、判定手段は、位相差情報のばらつきに基づき、同期モータが不安定回転状態であるか否かを判定し、不安定回転状態であると判定したことに応じて、位相差情報のばらつきに基づき、同期モータが安定起動完了状態であるか否かを判定する。
【0028】
この場合は、不安定回転後の起動完了状態(安定回転)をより確実に検出できるため、モータの起動失敗を回避でき、起動判断の確実性がさらに増す。すなわち高信頼性が実現できる。
【0029】
また好ましくは、判定手段は、位相差情報のばらつきと所定値との比較により、同期モータ安定起動完了状態であるか否かを判定する。
【0030】
この場合は、位相差のばらつきが小さい起動完了状態を的確に検出することができる。
【0031】
また好ましくは判定手段は、位相差情報のばらつきと第1所定値との比較により、同期モータ不安定回転状態であるか否かを判定し、位相差情報のばらつきと第2所定値との比較により、同期モータ安定起動完了状態であるか否かを判定する。
【0032】
この場合は、位相差のばらつきが大きい不安定回転状態を的確に検出した後、位相差のばらつきが小さい安定回転状態(起動完了状態)を的確に検出することができる。
【0033】
また好ましくは、制御手段は、同期モータの起動開始から安定起動完了状態に至るまで、通電周波数を所定値とし、駆動電圧のデューティ基準値を時間的に変化させる。
【0034】
この場合は、デューティ基準値を変えることで、起動完了状態(安定回転状態)に素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。また、不安定回転状態を検出した後、起動完了状態(安定回転)を検出することができるため、モータの起動失敗を回避できる。
【0035】
また好ましくは、制御手段は、同期モータの起動開始から安定起動完了状態に至るまで、駆動電圧を所定値とし、通電周波数を時間的に変化させる。
【0036】
この場合は、通電周波数を変えることで、起動完了状態(安定回転状態)に素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。また、不安定回転状態を検出した後、起動完了状態(安定回転)を検出することができるため、モータの起動失敗を回避できる。
【0037】
また好ましくは、制御手段は、同期モータの起動開始から安定起動完了状態に至るまで、通電周波数および駆動電圧のそれぞれを、同期モータの安定起動時における値に設定する。
【0038】
この場合は、起動完了状態(安定回転状態)に素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。また、不安定回転状態を検出した後、起動完了状態(安定回転)を検出することができるため、モータの起動失敗を回避できる。
【0039】
また好ましくは、制御手段は、同期モータの起動時において、位相差情報のばらつきに応じて、駆動電圧のデューティ基準値の変化量を設定する。
【0040】
この場合は、位相差情報のばらつきに応じてデューティ基準値を変えることで、起動完了状態(安定回転状態)に素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。また、位相差のばらつきによって変化量を設定することで、振動または脱調の多い状態を素早く通過させることができ、モータの長寿命化、周辺装置の高信頼性が実現できる。
【0041】
また好ましくは、制御手段は、同期モータの起動時において、同期モータの状態に応じて、駆動電圧のデューティ基準値の変化量を設定する。
【0042】
この場合は、同期モータの状態に応じてデューティ基準値を変えることで、起動完了状態(安定回転状態)に素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。また、同期モータの状態によって変化量を設定することで、振動または脱調の多い状態を素早く通過させることができ、モータの長寿命化、周辺装置の高信頼性が実現できる。
【0043】
また好ましくは、制御手段は、駆動電圧のデューティ基準値に対する制限値を有する。
【0044】
この場合は、PWMデューティの値に制限を設けるため、これが大きくなりすぎてインバータやモータに過電流が流れこれらを破損してしまうことを防止することができる。したがって、装置の信頼性が高まる。
【0045】
また好ましくは、制御手段は、同期モータの起動時において、位相差情報のばらつきに応じて、通電周波数の変化量を設定する。
【0046】
この場合は、位相差情報のばらつきに応じて通電周波数を変えることで、起動完了状態(安定回転状態)に素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。また、位相差のばらつきによって変化量を設定することで、振動または脱調の多い状態を素早く通過させることができ、モータの長寿命化、周辺装置の高信頼性が実現できる。
【0047】
また好ましくは、制御手段は、同期モータの起動時において、同期モータの状態に応じて、通電周波数の変化量を設定する。
【0048】
この場合は、同期モータの状態に応じて通電周波数を変えることで、起動完了状態(安定回転状態)に素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。また、同期モータの状態によって変化量を設定することで、振動または脱調の多い状態を素早く通過させることができ、モータの長寿命化、周辺装置の高信頼性が実現できる。
【0049】
また好ましくは、制御手段は、判定手段によって同期モータ安定起動完了状態であると判定された後、位相差情報が所定値になるように同期モータを駆動する。
【0050】
この場合は、通常運転時の位相差制御によるモータ駆動を、位相差情報の検出方法を変更することなく実現できるため、従来行なわれていた起動時の同期運転から通常時の逆起運転といった運転方法の切換が必要なくなる。したがって起動から通常運転へのスムーズな移行が実現でき、トルク変動、騒音、振動を減少するとともに切換不良によるモータ停止を回避することかできる。また、位相差情報検出方法を切換える必要がないため、制御系の負担が軽減でき、低コスト化が実現される。
【0051】
また好ましくは、制御手段は、判定手段によって同期モータ安定起動完了状態であると判定された後に、コイルにおける逆起電圧検出が可能である回転数まで同期モータの回転数を高め、逆起電圧を基準として通電切換を行なうことにより前記同期モータを駆動する。
【0052】
この場合は、起動時においては位相差によるモータ駆動を、通常運転時には、逆起電圧に基づきモータ駆動を行なえるため、確実な起動が実現されるとともに、通常運転時には逆起電圧による通電切換により簡単な構成で制御系を実現することが可能となる。
【0053】
また好ましくは、制御手段は、少なくとも同期モータの起動時においては、同期モータを、180°通電駆動する。
【0054】
この場合は、起動時において、120°矩形波通電などのようにモータ駆動波形に通電休止期間を設けて逆起電圧を検出する必要がなく、トルク変動、騒音、振動等が減少でき、なめらかな起動が実現される。また、磁石磁束を有効に使うことが可能となるため、高効率化も実現される。
【0055】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。なお、図中同一または相当部分には、同一符号を付してその説明を繰返さない。
【0056】
本発明の実施の形態におけるモータ起動制御装置について、図1を用いて説明する。図1に示すモータ起動制御装置は、ステータに複数相(3相)のモータコイルを、ロータに永久磁石を備えた同期モータ1を駆動するインバータ部2、AC電源4、AC電源4を直流に変換してインバータ部2に直流電源を供給するAD/DCコンバータ回路3、同期モータ1のモータコイル端子U,V,Wの各相の中で特定相(図1においては、U相)に流れるモータ電流aを検出する電流センサ5、モータ電流検出アンプ6および制御部7を備えている。
【0057】
モータ電流検出アンプ6は、電流センサ5で検出されたモータ電流aを、制御部7に含まれる図示しないA/Dコンバータで取込める電圧範囲になるように、所定量増幅およびオフセット加算してモータ電流信号bを出力する。
【0058】
制御部7は、後述する正弦波データ作成部14から出力されるモータ駆動電圧とモータ電流信号bとの位相差に関する情報(位相差情報)を検出する位相差検出部8、目標とする位相差情報(目標位相差情報)を格納する目標位相差情報格納部9、目標位相差情報と検出された位相差情報との誤差データを算出する加算器10、算出された誤差データに対して比例誤差データおよび積算誤差データを算出し、通常運転でのPWMデューティのデューティ基準値を出力するPI演算部11、および同期モータ1の回転数指令を設定する回転数設定部12を含む。
【0059】
回転数設定部12は、モータ起動時においては後述する起動制御部16より制御され、通常運転時は、予め設定された値もしくは外部指令により制御される。
【0060】
制御部7はさらに、正弦波データを格納する正弦波データテーブル13、回転数設定部12における回転数指令と時間経過とに従って正弦波データテーブル13からモータコイル端子U,V,Wの各相に対応した正弦波データを読出すとともに、特定相であるU相の正弦波データに基づきU相のモータ駆動電圧を出力する正弦波データ作成部14、正弦波データ作成部14から出力される正弦波データと後述するスイッチ17を介して受けるデューティ基準値とに基づき、各相ごとにインバータ部2の各駆動素子にPWM波形を出力するPWM作成/各相分配部15、同期モータ1を安定起動させるための起動制御部16、およびモータ起動時に使用する起動制御(起動制御部16)と通常運転時に使用するPI制御(PI演算部11)とを切換えるスイッチ17を含む。
【0061】
起動制御部16は、安定起動を検出し、検出結果に基づき回転数設定部12での回転数の変更を禁止させる指令または強制的に変更させる指令を出力する。起動制御部16はさらに、起動制御中は、PI制御を行なえないようにスイッチ17を制御する機能を有する。したがって、スイッチ17により、モータ起動時には起動制御部16によるデューティ基準値が、通常運転時にはPI演算部11の出力するデューティ基準値がPWM作成/各相分配部15に入力される。
【0062】
制御部7は、マイクロコンピュータで構成される。この際、各部8〜17での処理をソフト的に行なう。なお、これに限らず、同様の処理を行なうようにハード的に各部8〜17を構成してもよい。
【0063】
なお、電流センサ5の一例としては、コイル素子とホール素子とで構成されたいわゆる電流センサや、カレントトランス等が挙げられる。なお、本発明の実施の形態では、複数相のうちの特定相のみについてモータ電流を検出しているが、これに限らず、各相のモータ電流を検出するように構成してもよい。この場合、さらに高精度の安定起動を行なわせることが可能となる。
【0064】
正弦波データは、予め格納した正弦波データテーブル13に基づき作成せずに、演算によって作成するように構成してもよい。また、駆動波形は、正弦波に限定されない。
【0065】
図1に示すモータ起動制御装置の動作について簡単に説明する。同期モータ1の起動中は、回転数設定制御またはデューティ基準値の作成は、起動制御部16で行なわれる。スイッチ17は、起動側(起動制御部16の出力ノードに接続される側)をオンする。起動制御時における位相差情報の検出方法と通常運転時の位相差情報の検出方法とを切換える場合には、起動制御部16から位相差検出部8に対して起動時の位相差検出指令が出力される。
【0066】
起動制御部16において同期モータ1が安定な回転を始めて起動が完了したことが検出されると、起動制御部16による回転数設定指令を禁止し、スイッチ17通常側(PI演算部11の出力と接続される側)をオンする。これにより、PI演算部11によるデューティ基準値の作成が許可される。
【0067】
PI演算部11は、モータ駆動電圧とモータ電流との位相差が一定になるようにフィードバック制御されており、これにより、通常運転時には所望の位相差で同期モータ1を回転させることが可能となる。
【0068】
この際、回転数設定部12と正弦波データテーブル13に格納される情報とに基づき、正弦波データ作成部14により、モータ回転数が制御され、その都度適切な正弦波データが選択、作成される。これにより、所望の回転磁界を出力する。PWM作成/各相分配部15は、この正弦波データとデューティ基準値とから各駆動素子に対応するPWM信号を出力する。したがって、同期モータ1の回転周波数と通電による回転磁界とは同期している。すなわち、同期運転が実現される。
【0069】
このように、上述した構成によると、同期モータ1の逆起電圧を検出する必要がなく、また同期モータ1の通電中に通電休止期間を設ける必要がなくなるため、効率のよいモータ駆動が実現される。
【0070】
また、通常運転時は、モータ起動時と同様に検出された位相差に基づき同期モータ1を駆動する。すなわち、モータ起動中と同様の位相差情報を通常時においても使用する。これにより、従来行なわれていた起動中の同期運転から逆起運転への移行を行なう必要がない。したがって、処理が簡略化され、また起動から通常運転への移行もスムーズに行なうことが可能となる。これに伴い、切換時のトルク変動や速度変動がなくなる。したがって、高精度なモータ駆動が実現される。
【0071】
なお、通常運転時には、120度矩形波駆動を行なってもよい。この場合の構成の一例を図2を用いて説明する。図2に示される制御部7は、スイッチ17aと17bとを含む。スイッチ17a、17bは、スイッチ17と同様、モータ起動時か通常運転時であるかを切換えるためのスイッチである。
【0072】
起動制御部16は、起動制御中には、PI制御を行なえないようにスイッチ17a、17bを制御する機能を有する。スイッチ17aにより、モータ起動時には起動制御部16の出力が、通常運転時にはPI演算部11の出力がPWM作成/各相分配部15に入力される。スイッチ17bにより、モータ起動時には正弦波データ作成部14の出力する正弦波データが、通常運転時には位置検出部18の出力する通電切換信号がPWM作成/各相分配部15に入力される。
【0073】
図2に示される位置検出部18は、各相U,V,Wにおける通電休止期間中の逆起電圧からモータロータの位置を検出する。位置検出部18は、検出結果として通電切換信号(モータの回転位置に対応したパルス)と速度情報(モータの回転速度に対応した情報)とを出力する。
【0074】
図2に示される加算器10は、目標とするモータの回転速度(目標速度情報)を格納する目標速度情報格納部19から出力される目標速度情報と位置検出部18から出力される速度情報との誤差データを算出し、算出結果をPI演算部11に出力する。この誤差データに基づき、PI演算部11は制御される。
【0075】
通常運転時においては、位置検出部18から出力される通電切換信号に従って通電状態を切換えていき、速度情報が目標速度情報に近づくようにデューティ基準値を設定するフィードバック制御が実行される。これにより、目標とされる速度を実現するように同期モータ1が駆動される。この際、逆起電圧信号に従って通電を切換えていくため、非常に簡単に駆動系を構成することができる。
【0076】
なお、逆起電圧が正確に検出できるような回転数に設定した後、通常運転への切換を行なうことでより確実な状態の切換が実現される。
【0077】
このように、本発明では通常運転時における通電手法に左右されるものではなく、どのような通電手法においても適用可能である。また、起動制御中の通電波形を正弦波としているが、これはモータコイルに滑らかにモータ電流を流し、リプルの少ない回転磁界を発生させ、滑らかにモータ回転を開始させるという効果を奏するからである。しかしながら、これに限定されるものではなく、どのような通電波形であっても本発明の目的は達成される。
【0078】
なお、参考のため、通電休止期間の存在しない駆動波形の一例として、180度正弦波通電における各相の駆動電圧波形を図3に、通電休止期間が存在する駆動波形の一例として、120度矩形波通電における各相の駆動電圧波形を図4にそれぞれ示す。図3〜図4において、縦軸は電圧に横軸は時間にそれぞれ対応している。
【0079】
図3に示されるように180度正弦波通電では、各相U、V、Wの電圧は、正弦波形をしている。一方、図4に示される120度矩形波通電では、各相U、V、Wは、120度期間は、矩形波通電されており、60度期間は、通電休止期間となっている。
【0080】
続いて、本発明の実施の形態による位相差検出部8および起動制御部16の動作を、図5〜図10を用いて説明する。
【0081】
図5〜図7は、モータ駆動電圧波形とモータ電流信号波形との関係を示すタイミングチャートである。なお、実際のモータ駆動電圧波形は、PWM型波形であり、また位相差検出部8にはモータ駆動電圧の位相情報のみ入力されるが、説明のため位相情報に代わり、モータ駆動電圧波形を用いて説明する。なお、図中記号θA、θB1、θB2、θB3、θCは、位相差を表わしている。
【0082】
図5は、モータコイル端子への通電周波数、すなわち発生させている回転磁界周波数ならびに負荷トルクに対して、デューティ基準値が非常に小さく同期モータ1が回転はもとより振動もしていない状態(状態A)に対応している。
【0083】
図6は、モータコイル端子への通電周波数、すなわち発生させている回転磁界周波数ならびに負荷トルクに対して、デューティ基準値が小さく、同期モータ1が正常回転しておらず振動あるいは脱調している状態(状態B)に対応している。
【0084】
図7は、モータコイル端子への通電周波数、すなわち発生させている回転磁界周波数ならびに負荷トルクに対して、デューティ基準値が適正な値に設定されており、同期モータ1が正常回転をしている状態(状態C)に対応している。
【0085】
図5〜図7を参照して、同期モータ1が全く回転していない状態Aと同期モータ1が正常回転をしている状態Cとでは、モータ駆動電圧とモータ電流信号bとの位相差は一定(θA、θC)で安定している。
【0086】
また、これに対し同期モータ1が振動または脱調している状態Bにおいては、モータ駆動電圧とモータ電流信号bとの位相差が一定でなく、振れている(θB1、θB2、θB3、…)。
【0087】
状態Aでは、同期モータ1が全く動いていないのでモータ駆動電圧をそのままコイルに印加したときのモータ電流が検出されるため、位相差θAは安定している。状態Bでは、PWMデューティ(モータ駆動電圧)が小さいためモータ負荷に打ち勝つトルクが発生できず同期モータ1が振動する。この同期モータ1の振動あるいは脱調によって逆起電圧が変動するため、モータ駆動電圧と逆起電圧との差電圧に応じて流れるモータ電流が振動し、位相差θB1、θB2、θB3が振幅的にまたは位相的に振れてしまう。すなわち、モータロータに対して同じ位置関係で通電を行なえていない状態にある。状態Cでは、起動が正常に行なわれ、同期モータ1が正常に安定回転しており、逆起電圧波形と回転磁界波形とが同期している。このため、モータ電流信号bがモータ駆動電圧と同期して流れるため、位相差θCが安定する。
【0088】
図8〜図9は、モータ駆動電圧または通電周波数を変更したときの同期モータ1の状態について説明するための図である。なお、図8〜図9における状態A、B、Cのそれぞれは、図5〜図7における状態A、B、Cに対応している。
【0089】
図8は、回転磁界を発生するための通電周波数を一定とし、デューティ基準値を時間とともに上げていった場合のモータの状態と位相差との対応関係を示している。通電周波数を一定とするため、図1に示す回転数設定部12に対して、起動制御部16から回転数変更の禁止指令を出力する。デューティ基準値の上昇とともに、モータの状態は、状態A、B、Cと変化する。
【0090】
図9は、デューティ基準値を一定とし、通電周波数を時間とともに下げていった場合の同期モータ1の状態と位相差との対応関係を示している。通電周波数を徐々に下げるため、図1に示す回転数設定部12に対しては、起動制御部16から回転数低下の指令を出力する。通電周波数を下げるとともに、モータの状態は、状態A、B、Cと変化する。
【0091】
従来のモータ起動制御装置は、状態Cの安定回転状態を検出する機構を備えていない。このため、状態Cに達する前の状態AまたはBの時点で起動が完了したとして逆起電圧基準などによる通常運転モードに切換えることで、起動の失敗を引起していた。
【0092】
ところで、状態Bでは、図6に示されるように位相差情報がその都度変動して検出されてしまこともあり、または逆起電圧を利用する場合には逆起電圧も同期モータの振動とともに変動して検出されてしまう。したがって、状態Bにおける振動時の位相差情報または逆起電圧は、振動の状態によっては同期モータが安定回転しているように検出されてしまうこともある。また、振動のため前後の検出時点において逆方向の情報が検出されてしまうこともある。すなわち、誤検出を誘発してしまう。したがって、状態Bにおいて位相差制御によるモータ駆動、または逆起電圧検出によるモータ駆動を行なってしまうと、安定に同期モータを駆動することができないばかりでなく、同期モータが脱調してしまう。
【0093】
したがって、安定な起動を実現するためには、安定回転(状態C)を正確に検出すること、すなわちモータ駆動電圧とモータ電流信号との位相差が図7の状態Cになったことを検出する必要がある。
【0094】
そこで、本発明に係るモータ起動制御装置は、図7に示される安定位相差が所定回数得られたことを検出して起動完了を判断する。これにより、安定な起動が実現される。このため、本発明の実施の形態による起動制御部16は、所定回数の位相差情報を平均して平均値を算出し、この平均値に対して各々の位相差情報のばらつきが所定範囲内であるか否か求めることで状態Cの属否を判断する。
【0095】
なお、ここで重要なのは、起動処理中は上述したように、同期モータ1が振動または脱調しているため位相差が振動する状態Bが存在するため、位相差情報そのものによって駆動電圧を制御する、あるいは起動状態を判断する、あるいは通常運転時には有効な制御方法である位相差制御を行なう等、位相差情報そのものを使用した制御では安定な起動は実現されない。そこで、起動時においては、位相差の変動が大きいか小さいか(すなわち、位相差情報のばらつきが大きいか小さいか)を検出し、この検出結果によって起動時のモータ状態を判断し起動制御をする必要があるということである。
【0096】
ところで、図5〜図7および図8〜図9によれば、状態A、Cのいずれにおいても、位相差が安定して検出される。したがって、起動完了にあたって、状態Cを確実に検出する必要がある。
【0097】
このため、本発明の実施の形態の一手法としては、固定の回転周波数および固定のデューティ基準値を使用し、これらの固定値をモータ状態が状態Cの安定回転となるための値に設定する。そして、安定な回転が開始されるのを検出して、安定起動状態を検出する。
【0098】
または、他の手法としては、通電周波数またはデューティ基準値を変化させて、状態Bから状態Cへの移行を検出する。デューティ基準値を変化させる場合には、起動初期に設定するデューティ基準値をモータが安定回転する状態Cのデューティ基準値よりも低い値に設定(図8に示す初期デューティ基準値の範囲内)し、起動開始後はデューティ基準値を徐々に上げていきながら、まず最初に各位相差がばらついていること(すなわち、状態B)を検出した後、各位相差が安定したこと(すなわち、状態C)を検出する。これにより、確実に安定起動が検出される。
【0099】
なお、デューティ基準値の初期値は、考えられるモータ起動時の負荷トルクに対して、当該負荷トルクよりも低いトルクを発生させるようなデューティ値とする。
【0100】
なお、固定する回転数指令(回転磁界周波数)または初期の回転磁界周波数は、高速でありすぎると状態Bでのモータの振動または脱調が大きくなってしまう、または所望の回転方向と逆方向の回転をしてしまう可能性がある。そこで、使用する同期モータにもよるが500rpm程度以内の低速とすることが妥当である。
【0101】
デューティ基準値を変化させながら安定起動を検出する際の起動制御部16の処理を、図10を用いて説明する。図10を参照して、ステップS1では、モータ起動指令があれば、回転数指令を所定の値に固定し、デューティ基準値を初期設定し、スイッチ17を起動側に選択し、さらに各変数を初期化する。デューティ基準値の初期値は、同期モータ1が急激に安定回転しないような低い値に設定する。また、デューティ基準値を以下の操作において変更しない場合には、同期モータ1が上述した状態Cとなるような値に設定する。
【0102】
ステップS2では、位相差検出部8において位相差情報の検出があったか否かを判断する。検出されていなければステップS21に移り、新たな位相差情報が検出されるまでループ処理を繰返す。
【0103】
ステップS3では、位相差情報が検出された場合には、検出された位相差情報を配列P(n)に格納する。続くステップS4では、位相差情報検出回数nを更新する(n=n+1)。ステップS5では、位相差情報検出回数nが所定回数以上となったか否かを判断する。所定回数に満たない場合には、ステップS21に移り、新たな位相差情報の検出に向けてループ処理を繰返す。ステップS5において位相差情報検出回数nが所定回数以上となった場合には、ステップS6に移り、当該所定回数検出された位相差情報を平均化する。
【0104】
続くステップS7において、同期モータ1の状態が状態Aか状態Bかを判断する。なお、同期モータ1の初期状態は、状態Aであるとして、以下の処理で現在の状態を判断していく。現在の同期モータ1の状態が状態Aである場合には、ステップS8(〜S13)に、状態Bである場合には、ステップS14(〜S19)に移る。
【0105】
ステップS8〜S13は、現在の同期モータ1が状態Aであったとして、状態Bに移行したか否かを判断するための処理である。具体的には、ステップS8では、平均化された位相差情報に対して、各々の位相差情報のばらつきがある範囲より大きいか否かを判断する。ばらつきが大きい(すなわち位相差が変動している)場合には、ステップS9において変数mを更新する。ばらつきが小さい(位相差の変動が少ない)の場合には、ステップS13において変数mを0にリセットして、ステップS20に移る。
【0106】
ステップS9において変数mを更新した後、ステップS10では、変数mが所定回数となったか否かを判断する。すなわち、ばらつきが大きかった状態が所定回数連続したか否かを変数mの値で判断する。これにより、確実な位相差の変動を検出することが可能となる。
【0107】
変数mが所定回数となった場合には、ステップS11において変数mをリセットする。そして、ステップS12において現在の同期モータ1が状態Bであることを記憶し、ステップS20に移る。ステップS20では、次回の位相差情報の平均化のため変数nをリセットする。
【0108】
現在、同期モータ1が状態Bであると判断された場合、ステップS8〜S13に代わり、ステップS14〜S19の処理を行なう。より具体的には、ステップS14では、平均化された位相差情報に対して、各々の位相差情報のばらつきがある範囲より小さいか否かを判断する。ばらつきが小さい(すなわち、位相差が安定している)場合には、ステップS15で変数mを更新する。ばらつきが大きい場合には、ステップS19で変数mを0にリセットし、ステップS20に移る。
【0109】
ステップS15において変数mを更新した後、ステップS16では、変数mが所定回数となったか否かを判断する。すなわち、ばらつきが小さい状態が所定回数連続したか否かを変数mの値で判断する。これにより、位相差の安定状態が確実に検出されることになる。
【0110】
変数mが所定回数以上となった場合には、ステップS17において変数mをリセットする。そして、同期モータ1が安定に回転している状態Cになったと判断して、ステップS18では、回転数固定指令を解除し、スイッチ17を通常側に設定して起動処理を完了する。
【0111】
上述したようにステップS20では、変数nをリセットし、続くステップS21では、デューティ基準値に所定の加算値を加算してPWMを出力し、モータ駆動電圧を徐々に上げていく処理を行なう。さらに、デューティ基準値がリミット値より大きくなれば起動中止指令、再起動指令またはデューティ基準値の加算禁止を行なう。これは、デューティ基準値が大きくなることによりインバータや同期モータ1に過電流が流れ、これらを破損してしまうことを防止するためである。
【0112】
なお、ステップS21における処理は、デューティ基準値を固定するときには行なわない。以上のステップS2からS21までのループ処理を、起動が完了するまで繰返す。
【0113】
なお、位相差情報のばらつきを検出するための基準値の設定方法の一例としては、同期モータ1が振動または脱調せずに安定回転しているときのばらつきを検出して、これに基づき決定する。ただし、通常運転に切換えたときに同期モータ1が停止してしまうことのないような値とする。
【0114】
このように本発明の実施の形態に係るモータ起動制御装置は、安定回転時には位相差情報のばらつきが少ないことを利用することにより、確実に安定起動完了を検出することが可能となる。また、同期モータ1の状態を逐次検出しているため、起動失敗が発生せず安定な起動が実現される。
【0115】
また、起動初期に同期モータ1に印加するモータ駆動電圧(PWMデューティ)は、同期モータ1が急速に安定回転しないような低い電圧値(デューティ)に設定し、その後に当該電圧を徐々に上げていく。さらに、同期モータ1の振動または脱調(状態B)を位相差のばらつきが大きいことで検出し、その後同期モータ1の安定回転(状態C)を位相差のばらつきが小さいことで検出するため、同期モータ1が全く回転しないときの位相差安定状態(状態A)と状態Cとが確実に区別されることになる。
【0116】
これにより、同期モータ1に位置検出器を付加しなくとも、失敗のない安定で確実な起動を判断し、実行できることになる。また、逆起電圧の検出も行なわなくてよいため、120°矩形波通電などの通電休止期間を含んだ通電波形にする必要もなく、回転数の小さい起動時などの低速時に大きく発生してしまうトルク変動を抑えることができる。また、180°正弦波通電などの駆動波形にすることで滑らかな回転が実現され、通電休止期間を含まないためにモータ磁石磁束の有効利用ができるため、高効率なモータ駆動が実現される。
【0117】
なお、図9に示されるように通電周波数を変更していく場合であっても、初期値を状態Cに入らない値に設定し、図10に示す処理と同様の手順で変化させながら、起動完了を判断することで安定確実な起動検出が実現される。
【0118】
なお、図8では、デューティ基準値(モータ駆動電圧)をリニアに上げていく場合を示しているが、たとえば、位相差のばらつきを確認している間はデューティ基準値を一定とし、確認後にこの値を上げるようにすることも可能である。この場合、図10に示すステップS21の処理をステップS20の直前に行なう。このようにデューティ基準値を段階的に上げると、位相差のばらつきを確認している最中にデューティ基準値が変化することによる位相差の変化に対しても対応することが可能となる。
【0119】
次に、安定で高速な起動完了を行なうためのデューティ基準値の設定の一例について図11を用いて説明する。図11は、本発明の実施の形態におけるデューティ基準値の変更方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。図11に示す状態A、B、Cのそれぞれは、図5〜図7の状態A、B、Cに対応している。
【0120】
本発明の実施の形態においては、図11に示されるように同期モータの状態A、B、C、または位相差のばらつきの大小によってデューティ基準値の加算値を変更する。
【0121】
同期モータ1が状態A(起動直後の位相差の小さい状態)では、安定回転を示す状態Cまでデューティ基準値を大きく変更する必要がある。したがって加算値を大きくとる。
【0122】
同期モータ1が状態B(位相差が大きく同期モータ1が振動または脱調している状態)では、位相差のばらつきの大小によって加算値を設定する。すなわち、位相差のばらつきが非常に大きい状態では、振動または脱調が多く起こっている状態Bへの移行直後であることが多いため、このときには加算値を大きく設定する。状態Bではあるが位相差のばらつきが小さいときには、振動または脱調が少なくなり状態Cへ移行する直前であることが多い。したがってこの際には加算値を小さく設定する。すなわち、状態Bでは、加算値を位相差のばらつき量に従って設定する。
【0123】
このように、位相差情報のばらつきまたは同期モータの状態に応じて、デューティ基準値(または通電周波数)を変えることで、安定回転状態である状態Cに素早く移行し、起動完了までの時間を短縮することができる。さらに、状態Bにおける振動は、モータ軸受や同期モータに接続されている装置にとっては好ましくない。しかしながら、上記のように位相差のばらつきによって変化量を設定することで、振動または脱調の多い状態Bを素早く通過させることができ、モータの長寿命化、周辺装置の高信頼性が実現できる。
【0124】
なお、回転周波数およびデューティ基準値を同期モータ1が安定状態Cになる値に設定した場合、起動直後は通電位置が不定であるため同期モータ1が振動する。図10に示す処理においては、これを状態Bと判断する。しかしながら、その後通電位置が安定して安定回転を始めるため、この安定回転状態を検出することにより確実に安定起動完了を検出することが可能となる。
【0125】
なお、位相差情報の検出は、モータ駆動電圧の基準位相に対するモータ電流信号の位相をゼロクロスエッジ等を検出することで求められるが、図12〜図13に示す検出手法を用いるとさらに正確な検出が実現できる。なお、実際のモータ駆動電圧波形はPWM型であり、また位相差検出部8にはモータ駆動電圧の位相情報が入力されるが、図12〜図13においては以下の説明のためモータ駆動電圧を用いて説明する。
【0126】
位相差検出手法の一例として、図12に示されるように、モータ駆動電圧波形の所定位相期間θ0(図12における0〜180°)でのモータ電流信号bを積算して、面積Is0を検出し、当該面積Is0を位相差情報として使用する。
【0127】
面積Is0を求める方法としては、図12に示されるように位相期間θ0において、所定回数(図12では、s0〜s9の合計10回)のA/Dサンプリングを行ない、その結果を加算(Is0=Σ(I0:I9))する方法が簡単である。モータ駆動電圧は徐々に上昇するため、位相差平均に対する上昇は微小である。このため、面積Is0を算出することにより、位相差情報とすることができる。
【0128】
すなわち、面積Is0の変化は、位相差のずれを表わしている。したがって面積Is0がばらついているか否かを検出することで、上述した起動判断を行なう。この手法は、単にサンプリングされたモータ電流信号bを積算するだけなので、簡単な回路構成または処理で実現される。
【0129】
位相差検出手法の他の一例として、図13に示されるように、A/Dサンプリングをモータ駆動電圧波形の2ヵ所の所定位相期間θ0、θ1(図13における0〜90°と90〜180°)で行ない、モータ電流信号bの面積Is0、Is1を検出(Is0=Σ(I0:I4)、Is1=Σ(I5:19))する。そして、各位相期間θ0、θ1における面積値Is0、Is1の比(Is0/Is1)を算出し、この比を位相差情報として使用する。
【0130】
面積比を用いることにより、正確に位相差情報を検出することができる。このため、精度の高い位相差情報の検出が可能となる。本位相差情報のばらつきを判断することで、起動安定を判断する。
【0131】
なお、図12〜図13に示されるように、モータ電流信号bの電流サンプリング間隔を、一定間隔zとすることで、取込間隔の設定が容易に行なえる。
【0132】
このように、本発明の実施の形態によるモータ起動制御装置によれば、モータ電流信号の面積から位相差情報を得ているため、ゼロクロス検出などのエッジ検出方法に比べてノイズやモータ電流信号の振れ等に強く、正確で精度のよい位相差情報を検出することが可能となる。したがって、起動の安定性をさらに高めることになる。
【0133】
なお、通常運転時においては、これらによって求められた位相差情報を、図1の構成において位相差制御によってモータを駆動する際に使用することで、当該位相差情報を目標位相差情報に近づけるフィードバック制御を行なうことができる。この結果、起動から通常運転への移行がよりスムーズに行なえる。すなわち、起動と通常運転とで同じ位相差情報を使用し、起動時には位相差のばらつきをチェックする処理を行ない、通常運転時には位相差を所望の値に制御する処理を行なえばよいのである。
【0134】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0135】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、モータ駆動電圧とモータ電流との位相差に応じてモータの回転状態を検出し、モータの起動完了を判断する。したがって、モータ位置検出器を設けないセンサレス方式で確実に起動の完了を判断することができ、失敗のない安定起動が実現される。また、センサレス方式を採用するため、位置検出器が不要となりコストダウンが実現される。さらに、120°矩形波通電などのようにモータ駆動波形に通電休止期間を設けて逆起電圧を検出する必要がなく、180°正弦波通電などが可能となるため、トルク変動、騒音、振動等が減少でき、なめらかな起動が実現される。また、磁石磁束を有効に使うことが可能となるため、高効率化も実現される。
【0136】
また、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、モータの安定回転状態をより確実に検出できるため、モータの起動失敗を回避でき、起動判断の確実性がさらに増す。すなわち高信頼性が実現できる。
【0137】
さらに、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、PWMデューティの値に制限を設けるため、これが大きくなりすぎてインバータやモータに過電流が流れこれらを破損してしまうことを防止することができる。したがって、装置の信頼性が高まる。
【0138】
また、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、モータ電流の面積に応じて位相差情報を検出しているため、ゼロクロス検出などのエッジ検出による方法に比べ耐ノイズ性に優れ、モータ電流の揺れに影響されず位相差情報を確実に検出することが可能となる。したがって、誤動作を回避し安定起動が実現される。
【0139】
また、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、上述した効果に加えて、通常運転時の位相差制御によるモータ駆動を、位相差情報の検出方法を変更することなく実現できるため、従来行なわれていた起動時の同期運転から通常時の逆起運転といった運転方法の切換が必要なくなる。したがって起動から通常運転へのスムーズな移行が実現でき、トルク変動、騒音、振動を減少するとともに切換不良によるモータ停止を回避することかできる。また、位相差情報検出方法を切換える必要がないため、制御系の負担が軽減でき、低コスト化が実現される。
【0140】
また、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、モータ電流の面積の検出が容易に行なえるため、制御系の構成が簡素化でき低コスト化が実現される。
【0141】
また、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、起動の完了までの時間を短縮することができるため、モータの急速な立上げが実現でき、制御性能の向上が図れる。さらに振動または脱調状態を素早く通過して安定回転状態に移行することができるため、モータ軸受やモータ装置自体の長寿命化が実現され高信頼性が実現できる。
【0142】
さらに、本発明に係るモータ起動制御装置によれば、起動時においては位相差によるモータ駆動を、通常運転時には、逆起電圧に基づきモータ駆動を行なえるため、確実な起動が実現されるとともに、通常運転時には逆起電圧による通電切換により簡単な構成で制御系を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるモータ起動制御装置の構成の一例を説明するための図である。
【図2】本発明の実施の形態によるモータ起動制御装置の構成の一例を説明するための図である。
【図3】180度正弦波通電における各相の駆動電圧波形を示す図である。
【図4】120度矩形波通電における各相の駆動電圧波形を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態によるモータ駆動電圧波形とモータ電流信号波形との関係を示すタイミングチャートである。
【図6】本発明の実施の形態によるモータ駆動電圧波形とモータ電流信号波形との関係を示すタイミングチャートである。
【図7】本発明の実施の形態によるモータ駆動電圧波形とモータ電流信号波形との関係を示すタイミングチャートである。
【図8】本発明の実施の形態による、モータ駆動電圧または通電周波数を変更したときの同期モータ1の状態を説明するための図である。
【図9】本発明の実施の形態による、モータ駆動電圧または通電周波数を変更したときの同期モータ1の状態を説明するための図である。
【図10】デューティ基準値を変化させながら安定起動を検出する際の起動制御部16の処理を示すフローチャートである。
【図11】安定で高速な起動完了を行なうためのデューティ基準値の設定の一例について説明するための図である。
【図12】本発明の実施の形態による位相差情報の検出の一例について説明するための図である。
【図13】本発明の実施の形態による位相差情報の検出の一例について説明するための図である。
【符号の説明】
1 同期モータ、2 インバータ部、3 AD/DCコンバータ回路、4 AC電源、5 電流センサ、6 モータ電流検出アンプ、7 制御部、8 位相差検出部、9 目標位相差情報格納部、10 加算器、11 PI演算部、12 回転数設定部、13 正弦波データテーブル、14 正弦波データ作成部、15PWM作成/各相分配部、16 起動制御部、17,17a,17b スイッチ、18 位置検出部、19 目標速度情報格納部。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor start control device, and more particularly to a motor start control device capable of surely starting a synchronous motor used in a compressor of an air conditioner without detecting the position of the synchronous motor.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, there is a motor start control device for starting a motor. Among conventional motor start-up control devices, a motor start-up control device that does not use a motor position detector and starts a motor by so-called senseless driving usually suspends energization of a drive voltage waveform supplied to a plurality of coils constituting the motor. There is a period.
[0003]
This type of motor start control device generates a rotating magnetic field at a motor coil terminal at a predetermined frequency and a predetermined PWM duty (drive voltage) regardless of the positional relationship between the motor rotor and the stator, and generates a frequency or a duty of the PWM duty. By gradually increasing the reference value, a so-called forced excitation operation (or synchronous operation) for synchronizing the rotation of the motor with the rotating magnetic field is performed.
[0004]
Then, the back electromotive voltage generated at each motor coil terminal due to the rotation of the motor is detected during the above-described power supply suspension period, and the startup is completed after confirming the detection. After the start-up is completed, switching to motor driving based on the back electromotive voltage (hereinafter referred to as back electromotive operation) is performed, and normal motor driving is performed.
[0005]
On the other hand, a "brushless motor control method and apparatus (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-87783)" (referred to as Document 1) detects a motor position when starting a motor, and outputs a motor position detection signal and a motor drive signal. A method and an apparatus for controlling a motor by comparing a phase difference with a voltage and reducing the phase difference are disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as described above, the conventional senseless drive motor start control device needs to detect the back electromotive voltage generated at each motor coil terminal, and therefore, the drive waveform supplied to each motor coil terminal has a non-operating period. Is provided. The driving waveform at this time is generally a so-called 120 ° rectangular wave in many cases. This 120 ° rectangular wave is one in which energization is performed at a constant PWM duty during the energization period, and an energization suspension period and a constant energization period (PWM duty) are alternately repeated.
[0007]
However, in such a conventional motor start control device, there is a problem that a large noise or vibration is generated because the motor torque generated between the power supply suspension period and the power supply period fluctuates. Since these are particularly large at the time of starting when the rotation speed of the motor is small, it is difficult to start the motor itself.
[0008]
In addition, since the power supply suspension period exists, the magnet magnetic flux of the motor rotor cannot be used effectively, and the motor efficiency is reduced.
[0009]
In addition, since the motor rotation speed is low at the time of the electromotive force and immediately after the electromotive force, the back electromotive voltage has a low amplitude (0 volt at the time of starting) in proportion thereto. For this reason, in order to accurately detect the back electromotive voltage, it is necessary to increase the motor speed. However, if the rotation speed is increased to a high speed only by the forced excitation operation, the motor energization timing is not known, which may lead to a stop of the motor (step-out), and the reliability is low. If the motor stops suddenly due to step-out, a large load is applied to the internal elements.
[0010]
Normally, the motor drive system and the control system are insulated for noise removal to obtain signals. Similarly, in order to accurately detect the back electromotive voltage, the back electromotive voltage signal also needs insulation for noise removal. However, in order to insulate the back electromotive force signal, a high-performance filter is required, which leads to an increase in circuit cost.
[0011]
In addition, since the transition from the start to the normal operation is switched after a certain period of time regardless of the state of the motor, the start may not be performed depending on the state of the motor load.
[0012]
In the case of using the device of the above-mentioned document 1, a means for detecting the motor position is required, which leads to an increase in cost. In addition, when the motor position is detected from the back electromotive voltage, an unstable phase difference is detected because the motor itself vibrates during the electromotive force, in addition to the various problems related to the detection of the back electromotive voltage described above. There's a problem. Therefore, controlling the drive signal by this causes a false detection.
[0013]
As described above, in the conventional motor start control device, since the back electromotive force is used, the vibration and noise are large, the efficiency is low, and the state of the motor during the electromotive force is unknown. Sex was low.
[0014]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and provides a motor start control device capable of reliably starting with low vibration, low noise, and high efficiency.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
this A motor start control device according to the present invention is a motor start control device that controls a synchronous motor, a motor current detection unit that detects a motor current flowing through a coil of the synchronous motor, a motor current and a drive voltage supplied to the coil. Detect phase difference information Phase difference Detection means and phase difference information Variation Based on synchronous motor Means for determining whether or not is in a stable startup completion state, based on the determination result of the determination means And control means for controlling the drive voltage applied to the terminals of the coil and the energizing frequency to the terminals of the coil.
[0016]
Therefore, this According to the motor start control device, the phase difference between the motor drive voltage and the motor current Variation , The rotation state of the motor can be detected, and the motor can be started and driven. And the phase difference information Variation , The synchronous motor is in a stable startup completed state Determine whether or not I do. Therefore, the start-up can be reliably completed by the sensorless system without the motor position detector, and stable start-up without failure is realized. Since the sensorless method is adopted, a position detector is not required, and cost reduction is realized.
[0017]
Preferably The phase difference information is the area of the motor current waveform during a predetermined phase period of the drive voltage waveform.
[0018]
in this case By calculating the area of the motor current waveform, the phase difference can be easily calculated. In addition, since the phase difference information is detected according to the area of the motor current, it is superior in noise resistance compared to the edge detection method such as zero cross detection, and the phase difference information is reliably detected without being affected by the fluctuation of the motor current. It is possible to do. Therefore, a malfunction is avoided and a stable start is realized.
[0019]
Also preferably The phase difference information is a ratio between a first area of the motor current waveform in a first predetermined phase period of the drive voltage waveform and a second area of the motor current waveform in a second predetermined phase period of the drive voltage waveform.
[0020]
in this case By calculating the area ratio of the motor current waveform, the phase difference can be accurately and easily calculated. In addition, since the phase difference information is detected according to the area of the motor current, it is superior in noise resistance compared to the edge detection method such as zero cross detection, and the phase difference information is reliably detected without being affected by the fluctuation of the motor current. It is possible to do. Therefore, a malfunction is avoided and a stable start is realized.
[0021]
Also preferably The area is obtained by integrating values obtained by A / D sampling the motor current at predetermined intervals within a predetermined phase period.
[0022]
in this case The area can be calculated by sampling using a simple circuit configuration. Thereby, the configuration of the control system can be simplified and the cost can be reduced.
[0023]
Also preferably , The first area is obtained by integrating values obtained by performing A / D sampling of the motor current at predetermined intervals during a first predetermined phase period, and the second area is obtained by: The value obtained by A / D sampling the motor current at predetermined intervals is integrated.
[0024]
in this case With a simple circuit configuration, the area can be calculated by sampling, and further the area ratio can be calculated. Thereby, the configuration of the control system can be simplified and the cost can be reduced.
[0027]
Also preferably, the judgment The means is such that the synchronous motor is in an unstable rotation state based on the dispersion of the phase difference information. Determine whether or not And unstable rotation Is determined to be The synchronous motor is in a stable start completion state based on the dispersion of the phase difference information Determine whether or not I do.
[0028]
in this case Since the startup completion state (stable rotation) after unstable rotation can be detected more reliably, failure to start the motor can be avoided, and the reliability of the startup determination is further increased. That is, high reliability can be realized.
[0029]
Also preferably, the judgment Means for comparing the variation of the phase difference information with a predetermined value, But Stable startup completed Determine whether or not I do.
[0030]
in this case In addition, it is possible to accurately detect the startup completion state in which the variation in the phase difference is small.
[0031]
Also preferably determined Means for comparing the variation of the phase difference information with the first predetermined value, But Unstable rotation state Determine whether or not By comparing the variation of the phase difference information with the second predetermined value, the synchronous motor But Stable startup completed Determine whether or not I do.
[0032]
in this case After accurately detecting an unstable rotation state having a large phase difference variation, a stable rotation state (startup completed state) having a small phase difference variation can be accurately detected.
[0033]
Also preferably The control means sets the energizing frequency to a predetermined value and changes the duty reference value of the drive voltage with time from the start of the synchronous motor to the completion of the stable start.
[0034]
in this case By changing the duty reference value, it is possible to quickly shift to the startup completed state (stable rotation state) and shorten the time until the startup is completed. In addition, since the start completion state (stable rotation) can be detected after detecting the unstable rotation state, failure of starting the motor can be avoided.
[0035]
Also preferably The control means sets the drive voltage to a predetermined value and changes the energizing frequency with time from the start of the synchronous motor to the stable start completion state.
[0036]
in this case By changing the energizing frequency, it is possible to quickly shift to the start-up completed state (stable rotation state) and shorten the time until the start-up is completed. In addition, since the start completion state (stable rotation) can be detected after detecting the unstable rotation state, failure of starting the motor can be avoided.
[0037]
Also preferably The control means sets each of the energizing frequency and the drive voltage to the value at the time of stable start of the synchronous motor from the start of start of the synchronous motor to the stable start completion state.
[0038]
in this case Thus, the state quickly shifts to the start-up completed state (stable rotation state), and the time until the start-up is completed can be shortened. In addition, since the start completion state (stable rotation) can be detected after detecting the unstable rotation state, failure of starting the motor can be avoided.
[0039]
Also preferably The control means sets the amount of change in the duty reference value of the drive voltage according to the variation in the phase difference information when the synchronous motor is started.
[0040]
in this case By changing the duty reference value in accordance with the variation in the phase difference information, it is possible to quickly shift to the start-up completed state (stable rotation state) and shorten the time until the start-up is completed. Further, by setting the amount of change according to the variation of the phase difference, a state in which there are many vibrations or step-outs can be quickly passed, and the life of the motor can be extended, and the peripheral devices can be highly reliable.
[0041]
Also preferably When the synchronous motor is started, the control means sets the amount of change in the duty reference value of the drive voltage according to the state of the synchronous motor.
[0042]
in this case By changing the duty reference value according to the state of the synchronous motor, it is possible to quickly shift to the start-up completed state (stable rotation state) and to shorten the time until the start-up is completed. In addition, by setting the amount of change according to the state of the synchronous motor, it is possible to quickly pass through a state where there are many vibrations or loss of synchronism, and a longer life of the motor and high reliability of peripheral devices can be realized.
[0043]
Also preferably The control means has a limit value for the duty reference value of the drive voltage.
[0044]
in this case , The duty of the PWM is limited, so that it is possible to prevent the current from being too large, causing an overcurrent to flow into the inverter or the motor and damaging them. Therefore, the reliability of the device is improved.
[0045]
Also preferably When the synchronous motor is started, the control means sets the amount of change in the energizing frequency according to the variation in the phase difference information.
[0046]
in this case By changing the energizing frequency in accordance with the variation in the phase difference information, it is possible to quickly shift to the start-up completed state (stable rotation state) and shorten the time until the start-up is completed. Further, by setting the amount of change according to the variation of the phase difference, a state in which there are many vibrations or step-outs can be quickly passed, and the life of the motor can be extended, and the peripheral devices can be highly reliable.
[0047]
Also preferably When the synchronous motor is started, the control means sets the amount of change in the energizing frequency according to the state of the synchronous motor.
[0048]
in this case By changing the energizing frequency in accordance with the state of the synchronous motor, it is possible to quickly shift to the start-up completed state (stable rotation state) and to shorten the time until the start-up is completed. In addition, by setting the amount of change according to the state of the synchronous motor, it is possible to quickly pass through a state where there are many vibrations or loss of synchronism, and a longer life of the motor and high reliability of peripheral devices can be realized.
[0049]
Also preferably , The control means By the judgment means Synchronous motor But Stable startup completed Is determined to be After that, the synchronous motor is driven so that the phase difference information becomes a predetermined value.
[0050]
in this case Since the motor drive by the phase difference control during the normal operation can be realized without changing the method of detecting the phase difference information, the operation method is switched from the conventional synchronous operation at the start-up to the normal back-up operation. Is no longer needed. Therefore, a smooth transition from startup to normal operation can be realized, and torque fluctuation, noise and vibration can be reduced, and motor stoppage due to poor switching can be avoided. Further, since there is no need to switch the phase difference information detection method, the load on the control system can be reduced, and the cost can be reduced.
[0051]
Also preferably , The control means By the judgment means Synchronous motor But Stable startup completed Is determined to be After that, the synchronous motor is driven by increasing the rotational speed of the synchronous motor to a rotational speed at which the back electromotive voltage in the coil can be detected, and performing energization switching based on the back electromotive voltage.
[0052]
in this case The motor can be driven based on the back electromotive voltage at the time of starting and the motor driving based on the back electromotive voltage at the time of normal operation. Thus, a control system can be realized.
[0053]
Also preferably The control means drives the synchronous motor by 180 ° at least when the synchronous motor is started.
[0054]
in this case At the time of startup, there is no need to detect the back electromotive voltage by providing an energization suspension period in the motor drive waveform such as 120 ° square wave energization, etc., which can reduce torque fluctuations, noise, vibration, etc., and realize a smooth startup Is done. Further, since the magnetic flux of the magnet can be used effectively, high efficiency can be realized.
[0055]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated.
[0056]
A motor start control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The motor start control device shown in FIG. 1 includes a motor coil of a plurality of phases (three phases) for a stator, an inverter unit 2 for driving a synchronous motor 1 having a permanent magnet for a rotor, an AC power supply 4, and an AC power supply 4 for DC. The AD / DC converter circuit 3 that converts and supplies DC power to the inverter unit 2 flows into a specific phase (the U phase in FIG. 1) among the motor coil terminals U, V, and W of the synchronous motor 1. It includes a current sensor 5 for detecting a motor current a, a motor current detection amplifier 6, and a control unit 7.
[0057]
The motor current detection amplifier 6 amplifies the motor current a detected by the current sensor 5 by a predetermined amount and adds an offset so that the motor current a falls within a voltage range that can be taken in by an A / D converter (not shown) included in the control unit 7. The current signal b is output.
[0058]
The control unit 7 includes a phase difference detection unit 8 that detects information (phase difference information) relating to a phase difference between the motor drive voltage and the motor current signal b output from a sine wave data creation unit 14 described below, and a target phase difference. A target phase difference information storage unit 9 for storing information (target phase difference information); an adder 10 for calculating error data between the target phase difference information and the detected phase difference information; a proportional error with respect to the calculated error data It includes a PI calculation unit 11 that calculates data and integrated error data and outputs a duty reference value of a PWM duty in a normal operation, and a rotation speed setting unit 12 that sets a rotation speed command of the synchronous motor 1.
[0059]
The rotation speed setting unit 12 is controlled by a start control unit 16 described later when the motor is started, and is controlled by a preset value or an external command during normal operation.
[0060]
The control unit 7 further converts the sine wave data table 13 for each phase of the motor coil terminals U, V, and W from the sine wave data table 13 in accordance with the rotation speed command and the time lapse in the rotation speed setting unit 12 for storing the sine wave data. A sine wave data generator 14 for reading out the corresponding sine wave data and outputting a U-phase motor drive voltage based on the U-phase sine wave data as a specific phase, and a sine wave output from the sine wave data generator 14 Based on the data and a duty reference value received via a switch 17 described later, a PWM generation / output unit 15 for each phase outputs a PWM waveform to each drive element of the inverter unit 2, and the synchronous motor 1 is started stably. Control unit 16 for starting the motor, a start control (start control unit 16) used at the time of starting the motor, and a PI control (PI calculation unit 11) used at the time of the normal operation. Including the changing switch 17.
[0061]
The start control unit 16 detects a stable start and outputs a command to prohibit a change in the rotation speed in the rotation speed setting unit 12 or a command to forcibly change the rotation speed based on the detection result. The activation control unit 16 further has a function of controlling the switch 17 so that the PI control cannot be performed during the activation control. Therefore, the switch 17 inputs the duty reference value from the start control unit 16 when the motor is started and the duty reference value output from the PI calculation unit 11 to the PWM generation / phase distribution unit 15 during normal operation.
[0062]
The control unit 7 is configured by a microcomputer. At this time, the processing in each of the units 8 to 17 is performed by software. However, the present invention is not limited to this, and the units 8 to 17 may be configured in hardware so as to perform the same processing.
[0063]
Note that examples of the current sensor 5 include a so-called current sensor including a coil element and a Hall element, and a current transformer. In the embodiment of the present invention, the motor current is detected only for a specific phase among a plurality of phases. However, the present invention is not limited to this, and the motor current for each phase may be detected. In this case, it is possible to perform a more accurate stable start.
[0064]
The sine wave data may not be created based on the sine wave data table 13 stored in advance, but may be created by calculation. Further, the drive waveform is not limited to a sine wave.
[0065]
The operation of the motor start control device shown in FIG. 1 will be briefly described. During start-up of the synchronous motor 1, the start-up control unit 16 performs the rotation speed setting control or the creation of the duty reference value. The switch 17 turns on the activation side (the side connected to the output node of the activation control unit 16). When switching between the phase difference information detection method during start-up control and the phase difference information detection method during normal operation, a start-up phase difference detection command is output from the start-up control unit 16 to the phase difference detection unit 8. Is done.
[0066]
When the start control unit 16 detects that the synchronous motor 1 has started to rotate stably and the start has been completed, the start control unit 16 prohibits the rotation speed setting command and the switch 17. Is The normal side (the side connected to the output of the PI calculation unit 11) is turned on. Thereby, the creation of the duty reference value by the PI calculation unit 11 is permitted.
[0067]
The PI calculation unit 11 is feedback-controlled so that the phase difference between the motor drive voltage and the motor current is constant, thereby enabling the synchronous motor 1 to rotate with a desired phase difference during normal operation. .
[0068]
At this time, the sine wave data creation unit 14 controls the motor rotation speed based on the rotation speed setting unit 12 and the information stored in the sine wave data table 13, and an appropriate sine wave data is selected and created each time. You. As a result, a desired rotating magnetic field is output. The PWM generation / phase distribution unit 15 outputs a PWM signal corresponding to each drive element from the sine wave data and the duty reference value. Therefore, the rotation frequency of the synchronous motor 1 and the rotating magnetic field generated by the conduction are synchronized. That is, synchronous operation is realized.
[0069]
As described above, according to the above-described configuration, it is not necessary to detect the back electromotive voltage of the synchronous motor 1 and it is not necessary to provide an energization suspension period during the energization of the synchronous motor 1, so that efficient motor driving is realized. You.
[0070]
During normal operation, the synchronous motor 1 is driven based on the detected phase difference as in the case of starting the motor. That is, the same phase difference information as during motor startup is used in normal times. As a result, there is no need to shift from synchronous operation during startup, which has been performed conventionally, to counter-electromotive operation. Therefore, the processing is simplified, and the transition from startup to normal operation can be performed smoothly. Accordingly, torque fluctuation and speed fluctuation at the time of switching are eliminated. Therefore, highly accurate motor driving is realized.
[0071]
During normal operation, 120-degree rectangular wave driving may be performed. An example of the configuration in this case will be described with reference to FIG. The control unit 7 shown in FIG. 2 includes switches 17a and 17b. The switches 17a and 17b are switches for switching between the start of the motor and the normal operation, similarly to the switch 17.
[0072]
The activation control unit 16 has a function of controlling the switches 17a and 17b so that the PI control cannot be performed during the activation control. By the switch 17a, the output of the start control unit 16 is input to the PWM generation / phase distribution unit 15 when the motor is started and the output of the PI calculation unit 11 is input to the PWM distribution unit 15 during the normal operation. By the switch 17b, the sine wave data output from the sine wave data generator 14 when the motor is started, and the energization switching signal output from the position detector 18 during normal operation are input to the PWM generator / phase distribution unit 15.
[0073]
The position detecting unit 18 shown in FIG. 2 detects the position of the motor rotor from the back electromotive force during the power supply suspension period in each of the phases U, V, and W. The position detection unit 18 outputs an energization switching signal (pulse corresponding to the rotation position of the motor) and speed information (information corresponding to the rotation speed of the motor) as detection results.
[0074]
The adder 10 illustrated in FIG. 2 includes target speed information output from a target speed information storage unit 19 that stores a target motor rotation speed (target speed information) and speed information output from a position detection unit 18. , And outputs the calculation result to the PI calculation unit 11. The PI operation unit 11 is controlled based on the error data.
[0075]
During normal operation, feedback control is performed in which the energization state is switched in accordance with the energization switching signal output from the position detection unit 18 and the duty reference value is set so that the speed information approaches the target speed information. Thus, the synchronous motor 1 is driven so as to achieve the target speed. At this time, since the energization is switched according to the back electromotive force signal, the drive system can be configured very easily.
[0076]
Note that, after setting the rotation speed so that the back electromotive voltage can be accurately detected, switching to the normal operation realizes more reliable switching of the state.
[0077]
As described above, the present invention does not depend on the energization method during the normal operation, and can be applied to any energization method. In addition, the conduction waveform during the start-up control is a sine wave. This is because the motor current flows smoothly to the motor coil, a rotating magnetic field with little ripple is generated, and the effect of smoothly starting the motor rotation is exerted. . However, the present invention is not limited to this, and the object of the present invention is achieved with any conduction waveform.
[0078]
For reference, FIG. 3 shows a drive voltage waveform of each phase in the 180-degree sine wave energization as an example of a drive waveform having no energization suspension period, and a 120-degree rectangular shape as an example of a drive waveform having an energization suspension period. FIG. 4 shows the drive voltage waveforms of the respective phases in the wave energization. 3 and 4, the vertical axis corresponds to voltage and the horizontal axis corresponds to time.
[0079]
As shown in FIG. 3, in 180-degree sine wave energization, the voltage of each phase U, V, and W has a sine waveform. On the other hand, in the 120-degree rectangular wave energization shown in FIG. 4, the phases U, V, and W are energized by the rectangular wave during the 120-degree period, and are energization suspension periods during the 60-degree period.
[0080]
Next, the operations of the phase difference detection unit 8 and the activation control unit 16 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0081]
5 to 7 are timing charts showing the relationship between the motor drive voltage waveform and the motor current signal waveform. Note that the actual motor drive voltage waveform is a PWM type waveform, and only the phase information of the motor drive voltage is input to the phase difference detection unit 8, but the motor drive voltage waveform is used instead of the phase information for explanation. Will be explained. Note that the symbols θA, θB1, θB2, θB3, and θC in the figure represent phase differences.
[0082]
FIG. 5 shows a state where the duty reference value is very small with respect to the energizing frequency to the motor coil terminals, that is, the generated rotating magnetic field frequency and the load torque, and the synchronous motor 1 does not rotate nor vibrate (state A). It corresponds to.
[0083]
FIG. 6 shows that the duty reference value is small with respect to the energizing frequency to the motor coil terminals, that is, the generated rotating magnetic field frequency and the load torque, and the synchronous motor 1 does not rotate normally and vibrates or loses synchronism. This corresponds to the state (state B).
[0084]
FIG. 7 shows that the duty reference value is set to an appropriate value with respect to the energizing frequency to the motor coil terminal, that is, the rotating magnetic field frequency and the load torque being generated, and the synchronous motor 1 is rotating normally. This corresponds to the state (state C).
[0085]
Referring to FIGS. 5 to 7, in state A where synchronous motor 1 is not rotating at all and state C where synchronous motor 1 is rotating normally, the phase difference between motor drive voltage and motor current signal b is It is constant (θA, θC) and stable.
[0086]
On the other hand, in the state B in which the synchronous motor 1 is vibrating or out of synchronization, the phase difference between the motor drive voltage and the motor current signal b is not constant and fluctuates (θB1, θB2, θB3,...). .
[0087]
In the state A, since the synchronous motor 1 is not moving at all, the motor current when the motor drive voltage is directly applied to the coil is detected, so that the phase difference θA is stable. In state B, since the PWM duty (motor drive voltage) is small, a torque that can overcome the motor load cannot be generated, and the synchronous motor 1 vibrates. Since the back electromotive voltage fluctuates due to the vibration or step-out of the synchronous motor 1, the motor current flowing according to the difference voltage between the motor drive voltage and the back electromotive voltage vibrates, and the phase differences θB1, θB2, and θB3 change in amplitude. Or it swings in phase. That is, the motor rotor is not energized with the same positional relationship. In the state C, the startup is performed normally, the synchronous motor 1 is rotating normally and normally, and the back electromotive voltage waveform and the rotating magnetic field waveform are synchronized. Therefore, the motor current signal b flows in synchronization with the motor drive voltage, so that the phase difference θC is stabilized.
[0088]
FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the state of the synchronous motor 1 when the motor drive voltage or the energizing frequency is changed. In addition, each of the states A, B, and C in FIGS. 8 and 9 corresponds to the states A, B, and C in FIGS.
[0089]
FIG. 8 shows the correspondence between the state of the motor and the phase difference when the energizing frequency for generating the rotating magnetic field is fixed and the duty reference value is increased with time. In order to keep the energization frequency constant, the start control unit 16 outputs a rotation speed change prohibition command to the rotation speed setting unit 12 shown in FIG. As the duty reference value increases, the state of the motor changes to states A, B, and C.
[0090]
FIG. 9 shows the correspondence between the state of the synchronous motor 1 and the phase difference when the duty reference value is fixed and the energizing frequency is reduced with time. In order to gradually lower the energizing frequency, a command to reduce the rotational speed is output from the activation control unit 16 to the rotational speed setting unit 12 shown in FIG. As the energizing frequency is lowered, the state of the motor changes to states A, B and C.
[0091]
The conventional motor start control device does not include a mechanism for detecting the stable rotation state in the state C. For this reason, the start-up has been completed at the time of the state A or B before reaching the state C, and switching to the normal operation mode based on the back electromotive voltage reference or the like has caused the start-up failure.
[0092]
By the way, in the state B, as shown in FIG. 6, the phase difference information fluctuates every time and is detected. U In some cases, or when a back electromotive voltage is used, the back electromotive voltage is also detected by fluctuating with the vibration of the synchronous motor. Therefore, the phase difference information or the back electromotive voltage at the time of vibration in state B may be detected as if the synchronous motor is rotating stably depending on the state of vibration. Further, information in the opposite direction may be detected at the time of detection before and after due to vibration. That is, erroneous detection is induced. Therefore, if the motor drive by the phase difference control or the motor drive by the back electromotive voltage detection is performed in the state B, not only cannot the synchronous motor be driven stably but also the synchronous motor loses synchronism.
[0093]
Therefore, in order to realize stable startup, it is necessary to accurately detect stable rotation (state C), that is, to detect that the phase difference between the motor drive voltage and the motor current signal has reached state C in FIG. There is a need.
[0094]
Therefore, the motor start control device according to the present invention detects completion of the start by detecting that the stable phase difference shown in FIG. 7 has been obtained a predetermined number of times. Thereby, stable startup is realized. For this reason, the activation control unit 16 according to the embodiment of the present invention calculates an average value by averaging the phase difference information of a predetermined number of times, and the variation of each phase difference information with respect to this average value is within a predetermined range. It is determined whether or not the state C belongs by determining whether or not the state C exists.
[0095]
What is important here is that the driving voltage is controlled by the phase difference information itself because there is a state B in which the phase difference oscillates because the synchronous motor 1 is vibrating or out of synchronization during the start-up process as described above. A stable start cannot be realized by control using phase difference information itself, such as judging a start state or performing a phase difference control which is an effective control method during normal operation. Therefore, at the time of startup, it is detected whether the fluctuation of the phase difference is large or small (that is, whether the variation of the phase difference information is large or small), and based on the detection result, the motor state at startup is determined and the startup control is performed. It is necessary.
[0096]
By the way, according to FIGS. 5 to 7 and FIGS. 8 to 9, the phase difference is stably detected in each of the states A and C. Therefore, it is necessary to surely detect the state C when the activation is completed.
[0097]
For this reason, as one method of the embodiment of the present invention, a fixed rotation frequency and a fixed duty reference value are used, and these fixed values are set to values for the motor state to be in the stable rotation of the state C. . Then, the start of stable rotation is detected, and a stable start state is detected.
[0098]
Alternatively, as another method, the transition from the state B to the state C is detected by changing the energizing frequency or the duty reference value. When changing the duty reference value, the duty reference value set at the beginning of startup is set to a value lower than the duty reference value in the state C in which the motor rotates stably (within the range of the initial duty reference value shown in FIG. 8). After the start-up, while gradually increasing the duty reference value, it is first detected that each phase difference varies (that is, state B), and then it is determined that each phase difference has stabilized (that is, state C). To detect. As a result, stable startup is reliably detected.
[0099]
Note that the initial value of the duty reference value is a duty value that generates a torque lower than the load torque with respect to a possible load torque at the time of starting the motor.
[0100]
If the rotational speed command (rotating magnetic field frequency) or the initial rotating magnetic field frequency to be fixed is too high, the vibration or step-out of the motor in the state B becomes large, There is a possibility of rotating. Therefore, depending on the synchronous motor to be used, a low speed of about 500 rpm or less is appropriate.
[0101]
The process of the startup control unit 16 when detecting a stable startup while changing the duty reference value will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 10, in step S1, if there is a motor start command, the rotational speed command is fixed to a predetermined value, the duty reference value is initialized, switch 17 is selected on the start side, and each variable is set. initialize. The initial value of the duty reference value is set to a low value such that the synchronous motor 1 does not rapidly and stably rotate. If the duty reference value is not changed in the following operation, the duty reference value is set to a value such that the synchronous motor 1 enters the state C described above.
[0102]
In step S2, it is determined whether or not the phase difference detection unit 8 has detected the phase difference information. If not, the process proceeds to step S21, and the loop processing is repeated until new phase difference information is detected.
[0103]
In step S3, when the phase difference information is detected, the detected phase difference information is stored in the array P (n). In the following step S4, the number n of phase difference information detections is updated (n = n + 1). In step S5, it is determined whether or not the number n of phase difference information detections is equal to or greater than a predetermined number. If the number is less than the predetermined number, the process proceeds to step S21, and the loop processing is repeated toward detection of new phase difference information. If the phase difference information detection number n is equal to or more than the predetermined number in step S5, the process proceeds to step S6, and the phase difference information detected for the predetermined number of times is averaged.
[0104]
In the following step S7, it is determined whether the state of the synchronous motor 1 is the state A or the state B. It is assumed that the initial state of the synchronous motor 1 is the state A, and the current state is determined by the following processing. If the current state of the synchronous motor 1 is the state A, the process proceeds to step S8 ((S13), and if the current state is the state B, the process proceeds to step S14 (〜S19).
[0105]
Steps S <b> 8 to S <b> 13 are processes for determining whether or not the current synchronous motor 1 is in the state A and has shifted to the state B. Specifically, in step S8, it is determined whether or not the variation of each phase difference information is larger than a certain range with respect to the averaged phase difference information. If the variation is large (that is, the phase difference fluctuates), the variable m is updated in step S9. If the variation is small (the change in the phase difference is small), the variable m is reset to 0 in step S13, and the process proceeds to step S20.
[0106]
After updating the variable m in step S9, it is determined in step S10 whether the variable m has reached a predetermined number of times. That is, it is determined based on the value of the variable m whether or not the state in which the variation is large has continued for a predetermined number of times. As a result, it is possible to reliably detect a change in the phase difference.
[0107]
If the variable m has reached the predetermined number, the variable m is reset in step S11. Then, in step S12, the fact that the current synchronous motor 1 is in state B is stored, and the process proceeds to step S20. In step S20, the variable n is reset for averaging the next phase difference information.
[0108]
If it is determined that the synchronous motor 1 is in the state B at present, the processing of steps S14 to S19 is performed instead of steps S8 to S13. More specifically, in step S14, it is determined whether or not the variation of each phase difference information is smaller than a certain range with respect to the averaged phase difference information. If the variation is small (that is, the phase difference is stable), the variable m is updated in step S15. If the variation is large, the variable m is reset to 0 in step S19, and the process proceeds to step S20.
[0109]
After updating the variable m in step S15, it is determined in step S16 whether the variable m has reached a predetermined number of times. That is, it is determined based on the value of the variable m whether or not the state in which the variation is small has continued for a predetermined number of times. As a result, a stable state of the phase difference is reliably detected.
[0110]
If the variable m has exceeded the predetermined number, the variable m is reset in step S17. Then, it is determined that the synchronous motor 1 has entered the state C in which the synchronous motor 1 is rotating stably, and in step S18, the rotation speed fixing command is released, the switch 17 is set to the normal side, and the startup processing is completed.
[0111]
As described above, in step S20, the variable n is reset, and in subsequent step S21, a process of adding a predetermined addition value to the duty reference value, outputting PWM, and gradually increasing the motor drive voltage is performed. Further, when the duty reference value becomes larger than the limit value, the start stop command, the restart command or the addition of the duty reference value is prohibited. This is to prevent an overcurrent from flowing into the inverter and the synchronous motor 1 due to an increase in the duty reference value, thereby preventing the inverter and the synchronous motor 1 from being damaged.
[0112]
The process in step S21 is not performed when the duty reference value is fixed. The above loop processing from step S2 to S21 is repeated until activation is completed.
[0113]
As an example of a method of setting a reference value for detecting a variation in the phase difference information, a variation when the synchronous motor 1 is rotating stably without vibration or step-out is detected and determined based on the variation. I do. However, the value is set so that the synchronous motor 1 does not stop when switching to the normal operation.
[0114]
As described above, the motor startup control device according to the embodiment of the present invention can reliably detect the completion of stable startup by utilizing the fact that the phase difference information has little variation during stable rotation. In addition, since the state of the synchronous motor 1 is sequentially detected, a stable start is realized without starting failure.
[0115]
Further, the motor drive voltage (PWM duty) applied to the synchronous motor 1 in the initial stage of the start is set to a low voltage value (duty) such that the synchronous motor 1 does not rotate rapidly and stably, and then the voltage is gradually increased. Go. Further, the vibration or step-out (state B) of the synchronous motor 1 is detected based on a large variation in the phase difference, and thereafter, the stable rotation (state C) of the synchronous motor 1 is detected based on a small variation in the phase difference. The phase difference stable state (state A) when the synchronous motor 1 does not rotate at all (state A) and the state C are surely distinguished.
[0116]
As a result, even if a position detector is not added to the synchronous motor 1, stable and reliable starting without failure can be determined and executed. Further, since it is not necessary to detect the back electromotive voltage, it is not necessary to make the conduction waveform including a conduction suspension period such as a 120 ° rectangular wave conduction, and the waveform is largely generated at a low speed such as a startup at a small rotation speed. Torque fluctuation can be suppressed. In addition, a smooth rotation can be realized by using a drive waveform such as 180 ° sine wave energization, and the motor magnet magnetic flux can be effectively used since the energization suspension period is not included, so that highly efficient motor drive is realized.
[0117]
Note that, even when the energizing frequency is changed as shown in FIG. 9, the initial value is set to a value that does not enter the state C, and the start-up is performed while changing it in the same procedure as the processing shown in FIG. By judging the completion, stable and reliable start detection is realized.
[0118]
FIG. 8 shows a case where the duty reference value (motor drive voltage) is increased linearly. For example, the duty reference value is kept constant while the variation of the phase difference is checked, It is also possible to increase the value. In this case, the process of step S21 shown in FIG. 10 is performed immediately before step S20. When the duty reference value is increased stepwise as described above, it is possible to cope with a change in the phase difference due to a change in the duty reference value while checking the variation in the phase difference.
[0119]
Next, an example of setting a duty reference value for performing stable and high-speed startup completion will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a timing chart illustrating an example of a method of changing the duty reference value according to the embodiment of the present invention. Each of states A, B, and C shown in FIG. 11 corresponds to states A, B, and C in FIGS.
[0120]
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, the added value of the duty reference value is changed according to the states A, B, and C of the synchronous motor, or the magnitude of the variation of the phase difference.
[0121]
When the synchronous motor 1 is in the state A (a state in which the phase difference is small immediately after startup), it is necessary to greatly change the duty reference value until a state C indicating stable rotation. Therefore, a large added value is taken.
[0122]
In the state B of the synchronous motor 1 (a state in which the phase difference is large and the synchronous motor 1 is vibrating or out of synchronization), the addition value is set according to the magnitude of the variation of the phase difference. That is, in a state where the variation of the phase difference is very large, it is often immediately after the shift to the state B where a lot of vibration or step-out occurs, and thus the addition value is set to be large at this time. In the state B, when the variation in the phase difference is small, the vibration or the step-out is reduced, and the state is often immediately before the transition to the state C. Therefore, in this case, the addition value is set small. That is, in the state B, the addition value is set according to the variation amount of the phase difference.
[0123]
As described above, by changing the duty reference value (or the energizing frequency) according to the variation of the phase difference information or the state of the synchronous motor, the state quickly shifts to the state C, which is a stable rotation state, and the time until the start is completed is reduced. can do. Furthermore, vibration in state B is not desirable for a device connected to a motor bearing or a synchronous motor. However, by setting the amount of change according to the variation of the phase difference as described above, the state B with a lot of vibration or step-out can be quickly passed, and the life of the motor can be prolonged and the reliability of peripheral devices can be realized. .
[0124]
When the rotation frequency and the duty reference value are set to values at which the synchronous motor 1 is in the stable state C, the synchronous motor 1 vibrates immediately after the start because the energized position is indefinite. In the processing shown in FIG. 10, this is determined as state B. However, since the energized position thereafter starts stable and stable rotation, it is possible to reliably detect the completion of stable startup by detecting this stable rotation state.
[0125]
The phase difference information can be detected by detecting the phase of the motor current signal with respect to the reference phase of the motor drive voltage by detecting a zero-crossing edge or the like. However, if the detection method shown in FIGS. Can be realized. The actual motor drive voltage waveform is of a PWM type, and phase information of the motor drive voltage is input to the phase difference detection unit 8. However, in FIGS. It will be described using FIG.
[0126]
As an example of the phase difference detection method, as shown in FIG. 12, the motor current signal b in a predetermined phase period θ0 (0 to 180 ° in FIG. 12) of the motor drive voltage waveform is integrated to detect the area Is0. , And the area Is0 is used as phase difference information.
[0127]
As a method for obtaining the area Is0, as shown in FIG. 12, a predetermined number of times (FIG. In two Is a simple method of performing A / D sampling of s0 to s9 (total 10 times) and adding the results (Is0 = Σ (I0: I9)). Since the motor drive voltage gradually increases, the increase with respect to the phase difference average is very small. Therefore, the phase difference information can be obtained by calculating the area Is0.
[0128]
That is, a change in the area Is0 indicates a shift in the phase difference. Therefore, the above-described activation determination is performed by detecting whether or not the area Is0 varies. Since this method simply integrates the sampled motor current signal b, it can be realized with a simple circuit configuration or processing.
[0129]
As another example of the phase difference detection method, as shown in FIG. 13, A / D sampling is performed at two predetermined phase periods θ0 and θ1 of the motor drive voltage waveform (0 to 90 ° and 90 to 180 ° in FIG. 13). ) To detect the areas Is0 and Is1 of the motor current signal b (Is0 = Σ (I0: I4), Is1 = Σ (I5: 19)). Then, a ratio (Is0 / Is1) of the area values Is0, Is1 in each phase period θ0, θ1 is calculated, and this ratio is used as phase difference information.
[0130]
By using the area ratio, phase difference information can be accurately detected. Therefore, highly accurate detection of the phase difference information becomes possible. The start-up stability is determined by determining the variation of the phase difference information.
[0131]
Note that, as shown in FIGS. 12 and 13, by setting the current sampling interval of the motor current signal b to a constant interval z, the setting of the capture interval can be easily performed.
[0132]
As described above, according to the motor start control device according to the embodiment of the present invention, since the phase difference information is obtained from the area of the motor current signal, the noise and the motor current signal can be compared with the edge detection method such as zero cross detection. It is possible to detect accurate and accurate phase difference information that is strong against shakes and the like. Therefore, the stability of startup is further improved.
[0133]
During normal operation, the phase difference information obtained as described above is used when the motor is driven by the phase difference control in the configuration of FIG. 1 so that the phase difference information approaches the target phase difference information. Control can be performed. As a result, the transition from startup to normal operation can be performed more smoothly. That is, the same phase difference information is used for the start-up and the normal operation, and a process of checking a variation of the phase difference is performed at the time of the start-up, and a process of controlling the phase difference to a desired value is performed at the time of the normal operation.
[0134]
The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0135]
【The invention's effect】
As described above, according to the motor start control device of the present invention, the rotation state of the motor is detected according to the phase difference between the motor drive voltage and the motor current, and the start of the motor is determined. Therefore, the start-up can be reliably determined by a sensorless system without a motor position detector, and stable start-up without failure is realized. In addition, since the sensorless system is adopted, a position detector is not required and cost reduction is realized. Further, there is no need to provide an energization suspension period in the motor drive waveform as in the case of 120 ° rectangular wave energization, and it is not necessary to detect a back electromotive voltage. 180 ° sine wave energization can be performed, so that torque fluctuation, noise, vibration, etc. Can be reduced, and a smooth startup can be realized. Further, since the magnetic flux of the magnet can be used effectively, high efficiency can be realized.
[0136]
Further, according to the motor start control device of the present invention, the stable rotation state of the motor can be more reliably detected, so that failure to start the motor can be avoided, and the reliability of the start determination is further increased. That is, high reliability can be realized.
[0137]
Furthermore, according to the motor start control device according to the present invention, since the value of the PWM duty is limited, it is possible to prevent the current from being too large, causing an overcurrent to flow into the inverter or the motor and damaging them. . Therefore, the reliability of the device is improved.
[0138]
According to the motor start control device of the present invention, phase difference information is detected in accordance with the area of the motor current. It is possible to reliably detect the phase difference information without being affected by the fluctuation. Therefore, a malfunction is avoided and a stable start is realized.
[0139]
According to the motor start control device of the present invention, in addition to the above-described effects, the motor drive by the phase difference control during the normal operation can be realized without changing the method of detecting the phase difference information. It is not necessary to switch the operation method from the synchronized operation at the time of startup to the back-emergence operation at the normal time. Therefore, a smooth transition from startup to normal operation can be realized, and torque fluctuation, noise and vibration can be reduced, and motor stoppage due to poor switching can be avoided. Further, since there is no need to switch the phase difference information detection method, the load on the control system can be reduced, and the cost can be reduced.
[0140]
Further, according to the motor start control device of the present invention, the area of the motor current can be easily detected, so that the configuration of the control system can be simplified and the cost can be reduced.
[0141]
Further, according to the motor start control device of the present invention, the time until the start is completed can be shortened, so that the motor can be started up quickly and the control performance can be improved. Furthermore, since it is possible to quickly pass through the vibration or step-out state and shift to the stable rotation state, the life of the motor bearing or the motor device itself is prolonged, and high reliability can be realized.
[0142]
Further, according to the motor start control device according to the present invention, at the time of start, the motor drive by the phase difference, at the time of normal operation, the motor can be driven based on the back electromotive voltage, thereby realizing a reliable start, During normal operation, it is possible to realize a control system with a simple configuration by switching the energization by the back electromotive voltage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a motor start control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a motor start control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a drive voltage waveform of each phase when a 180-degree sine wave is applied.
FIG. 4 is a diagram showing a drive voltage waveform of each phase when a 120-degree rectangular wave is applied.
FIG. 5 is a timing chart showing a relationship between a motor drive voltage waveform and a motor current signal waveform according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing a relationship between a motor drive voltage waveform and a motor current signal waveform according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a timing chart showing a relationship between a motor drive voltage waveform and a motor current signal waveform according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a state of the synchronous motor 1 when the motor drive voltage or the energizing frequency is changed according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a state of the synchronous motor 1 when the motor drive voltage or the energizing frequency is changed according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of a startup control unit 16 when detecting a stable startup while changing a duty reference value.
FIG. 11 is a diagram for describing an example of setting of a duty reference value for performing stable and high-speed startup completion.
FIG. 12 is a diagram for describing an example of detection of phase difference information according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for describing an example of detection of phase difference information according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 synchronous motor, 2 inverter section, 3 AD / DC converter circuit, 4 AC power supply, 5 current sensor, 6 motor current detection amplifier, 7 control section, 8 phase difference detection section, 9 target phase difference information storage section, 10 adder , 11 PI calculation unit, 12 rotation speed setting unit, 13 sine wave data table, 14 sine wave data creation unit, 15 PWM creation / each phase distribution unit, 16 start control unit, 17, 17a, 17b switch, 18 position detection unit, 19 Target speed information storage unit.

Claims (19)

同期モータを制御するモータ起動制御装置であって、
前記同期モータのコイルに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ電流と前記コイルに供給される駆動電圧との位相差情報を検出する位相差検出手段と、
前記位相差情報のばらつきに基づき、前記同期モータが安定起動完了状態であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記コイルの端子に印加する前記駆動電圧および前記コイルの端子への通電周波数を制御する制御手段とを備える、モータ起動制御装置。
A motor start control device for controlling a synchronous motor,
Motor current detection means for detecting a motor current flowing through the coil of the synchronous motor,
Phase difference detection means for detecting phase difference information between the motor current and the drive voltage supplied to the coil,
Determining means for determining whether or not the synchronous motor is in a stable start completion state, based on a variation in the phase difference information ;
A motor start control device, comprising: control means for controlling the drive voltage applied to the terminal of the coil and the energizing frequency to the terminal of the coil based on a result of the determination by the determination means .
前記位相差情報とは、
前記駆動電圧波形の所定位相期間における前記モータ電流波形の面積である、請求項1に記載のモータ起動制御装置。
The phase difference information,
The motor start control device according to claim 1, wherein the motor start control device is an area of the motor current waveform during a predetermined phase period of the drive voltage waveform.
前記位相差情報とは、
前記駆動電圧波形の第1所定位相期間における前記モータ電流波形の第1面積と前記駆動電圧波形の第2所定位相期間における前記モータ電流波形の第2面積との比である、請求項1に記載のモータ起動制御装置。
The phase difference information,
The ratio of a first area of the motor current waveform during a first predetermined phase period of the drive voltage waveform to a second area of the motor current waveform during a second predetermined phase period of the drive voltage waveform. Motor start control device.
前記面積は、
前記所定位相期間内に、前記モータ電流を所定間隔でA/Dサンプリングすることにより得られる値を積算したものである、請求項2に記載のモータ起動制御装置。
The area is
3. The motor start control device according to claim 2, wherein a value obtained by performing A / D sampling of the motor current at a predetermined interval during the predetermined phase period is integrated.
前記第1面積は、
前記第1所定位相期間内に、前記モータ電流を所定間隔でA/Dサンプリングすることにより得られる値を積算したものであり、
前記第2面積は、
前記第2所定位相期間内に、前記モータ電流を所定間隔でA/Dサンプリングすることにより得られる値を積算したものである、請求項3に記載のモータ起動制御装置。
The first area is
A value obtained by A / D sampling the motor current at predetermined intervals during the first predetermined phase period;
The second area is
4. The motor start control device according to claim 3, wherein a value obtained by A / D sampling the motor current at predetermined intervals during the second predetermined phase period is integrated. 5.
前記判定手段は、
前記位相差情報のばらつきに基づき、前記同期モータが不安定回転状態であるか否かを判定し、前記不安定回転状態であると判定したことに応じて、前記位相差情報のばらつきに基づき、前記同期モータが安定起動完了状態であるか否かを判定する、請求項1ないし5のいずれかに記載のモータ起動制御装置。
The determining means includes:
Based on the variation of the phase difference information, the synchronous motor is equal to or unstable rotation state, in response to determining that the unstable rotation state, based on the variation of the phase difference information, the synchronous motor is determined whether the stable activation completion state, the motor start control device according to any one of claims 1 to 5.
前記判定手段は、
前記位相差情報のばらつきと所定値との比較により、前記同期モータ安定起動完了状態であるか否かを判定する、請求項に記載のモータ起動制御装置。
The determining means includes:
By comparing the variation with a predetermined value of the phase difference information, the synchronous motor is determined whether the stable activation completion state, the motor start control device according to claim 1.
前記判定手段は、
前記位相差情報のばらつきと第1所定値との比較により、前記同期モータ不安定回転状態であるか否かを判定し、前記位相差情報のばらつきと第2所定値との比較により、前記同期モータ安定起動完了状態であるか否かを判定する、請求項に記載のモータ起動制御装置。
The determining means includes:
By comparing the variation of the phase difference information with a first predetermined value, it is determined whether or not the synchronous motor is in an unstable rotation state , and by comparing the variation of the phase difference information with a second predetermined value, synchronous motor is determined whether the stable activation completion state, the motor start control device according to claim 6.
前記制御手段は、
前記同期モータの起動開始から安定起動完了状態に至るまで、前記通電周波数を所定値とし、前記駆動電圧のデューティ基準値を時間的に変化させる、請求項1ないしのいずれかに記載のモータ起動制御装置。
The control means,
Up to the stable activation completion state from the synchronous motor activation start, the current frequency is the predetermined value, the causes the duty reference value of the drive voltage is time-varying, motor starting according to any one of claims 1 to 8 Control device.
前記制御手段は、
前記同期モータの起動開始から安定起動完了状態に至るまで、前記駆動電圧を所定値とし、前記通電周波数を時間的に変化させる、請求項1ないしのいずれかに記載のモータ起動制御装置。
The control means,
The synchronous motor of the activation start up to the stable activation completion state, the drive voltage to a predetermined value, the cause energization frequency temporally changed, the motor start control device according to any one of claims 1 to 8.
前記制御手段は、
前記同期モータの起動開始から安定起動完了状態に至るまで、前記通電周波数および前記駆動電圧のそれぞれを、前記同期モータの安定起動時における値に設定する、請求項1ないしのいずれかに記載のモータ起動制御装置。
The control means,
Wherein the synchronous motor activation start up to the stable activation completion state, each of the current frequency and the driving voltage is set to a value in the stable startup of the synchronous motor, according to any one of claims 1 to 8 Motor start control device.
前記制御手段は、
前記同期モータの起動時において、前記位相差情報のばらつきに応じて、前記駆動電圧のデューティ基準値の変化量を設定する、請求項に記載のモータ起動制御装置。
The control means,
10. The motor start control device according to claim 9 , wherein when starting the synchronous motor, an amount of change in a duty reference value of the drive voltage is set according to a variation in the phase difference information.
前記制御手段は、
前記同期モータの起動時において、前記同期モータの状態に応じて、前記駆動電圧のデューティ基準値の変化量を設定する、請求項に記載のモータ起動制御装置。
The control means,
The motor start control device according to claim 9 , wherein when starting the synchronous motor, a change amount of a duty reference value of the drive voltage is set according to a state of the synchronous motor.
前記制御手段は、
前記駆動電圧のデューティ基準値に対する制限値を有する、請求項1または1に記載のモータ起動制御装置。
The control means,
With the limit value for the duty reference value of the drive voltage, the motor start control device according to claim 1 2 or 1 3.
前記制御手段は、
前記同期モータの起動時において、前記位相差情報のばらつきに応じて、前記通電周波数の変化量を設定する、請求項1に記載のモータ起動制御装置。
The control means,
At the time of startup of the synchronous motor, according to the variation of the phase difference information, it sets the change amount of the current frequency, the motor start control device according to claim 1 0.
前記制御手段は、
前記同期モータの起動時において、前記同期モータの状態に応じて、前記通電周波数の変化量を設定する、請求項1に記載のモータ起動制御装置。
The control means,
At the time of startup of the synchronous motor, the synchronous according to the state of the motor, sets the change amount of the current frequency, the motor start control device according to claim 1 0.
前記制御手段は、
前記判定手段によって前記同期モータ安定起動完了状態であると判定された後、前記位相差情報が所定値になるように前記同期モータを駆動する、請求項1ないし1のいずれかに記載のモータ起動制御装置。
The control means,
After the synchronous motor is determined to be stable activation completion state by said determining means, said phase difference information to drive the synchronous motor to a predetermined value, according to any one of claims 1 to 1 6 Motor start control device.
前記制御手段は、
前記判定手段によって前記同期モータ安定起動完了状態であると判定された後に、前記コイルにおける逆起電圧検出が可能である回転数まで前記同期モータの回転数を高め、前記逆起電圧を基準として通電切換を行なうことにより前記同期モータを駆動する、請求項1ないし1のいずれかに記載のモータ起動制御装置。
The control means,
After the synchronous motor is determined to be stable activation completion state by said determining means increases the rotational speed of the synchronous motor until the rotational speed is possible counter electromotive voltage detected in the coil, based on the counter electromotive voltage The motor start control device according to any one of claims 1 to 17 , wherein the synchronous motor is driven by performing energization switching.
前記制御手段は、
少なくとも前記同期モータの起動時においては、前記同期モータを、180°通電駆動する、請求項1ないし1のいずれかに記載のモータ起動制御装置。
The control means,
At least in the synchronous motor starts, the synchronous motor, 180 ° energized drive, motor start control device according to any one of claims 1 to 1 8.
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