JP3992085B2 - ブラシレスモータ駆動制御装置 - Google Patents
ブラシレスモータ駆動制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3992085B2 JP3992085B2 JP20582197A JP20582197A JP3992085B2 JP 3992085 B2 JP3992085 B2 JP 3992085B2 JP 20582197 A JP20582197 A JP 20582197A JP 20582197 A JP20582197 A JP 20582197A JP 3992085 B2 JP3992085 B2 JP 3992085B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brushless motor
- speed
- energization
- overlap time
- magnet rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブラシレスモータを駆動制御するブラシレスモータ駆動制御装置に関する。より特定的には、本発明はブラシレスモータの騒音を低減させるとともに、加速時および過大負荷がかかったときも電力損失の少ないブラシレスモータ駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスモータの駆動制御方法としては、たとえば、マグネットロータの磁極の位置をホール素子などのロータ位置検出手段で検出し、その検出信号に基づいてブラシレスモータのステータコイルに順次通電してマグネットロータを回転させている。
このようなブラシレスモータはたとえば、扇風機のファンの駆動用モータなどに使用されるが、ブラシレスモータのステータコイルを切り換えるときに通電が途切れる期間がある。通電が途切れると、駆動トルクが変動する。その結果、ブラシレスモータが振動する。この振動が扇風機のフレームなどに伝わって騒音となる。
【０００３】
このようなブラシレスモータのステータコイルの切り換える時に生ずる通電が途切れに起因する駆動トルクの変動を防止する方法として、たとえば、実公昭59-15269号公報に開示されているように、ブラシレスモータの起動時に、ステータコイルに通電する期間を相互に一定の割合で重ならせて、ブラシレスモータの起動時にステータコイルへの通電が途切れないようにして、ブラシレスモータの振動を防止する方法が知られている。
【０００４】
しかしながら、実公昭59-15269号公報に開示された方法は、ブラシレスモータの起動時の振動は軽減できるが、ブラシレスモータの定常運転時は依然として、ステータコイルの切り換える時に生ずる通電の途切れに起因する駆動トルクの変動による振動が発生する。
【０００５】
そこで、たとえば、特公平６−５２９９６号公報に記載されているように、ブラシレスモータの起動時に加えて、定常運転時もブラシレスモータのステータコイルへの通電期間を一部重複させて、ステータコイルへの通電が途切れないようにして、ブラシレスモータの起動時も定常運転時もブラシレスモータに振動が発生しないようにしている方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平６−５２９９６号公報に記載された方法によっても、マグネットロータの加速時およびブラシレスモータの過負荷のとき、依然として、下記に述べる課題がある。
【０００７】
ブラシレスモータのマグネットロータの加速時は、図４（ａ）に図解したように、速度指令の変化に対して、ブラシレスモータのマグネットロータの応答遅れに起因して、図４（ｂ）に図解したように、実際のマグネットロータの回転速度は遅れる。その結果として、図４（ｃ）に図解したように、通電重複時間が設定した電気角よりも大きくなる。したがって、ステータコイル素子を通してブラシレスモータのステータコイルに通電する期間が長くなるから、ステータコイル素子における電力損失が大きくなる。
【０００８】
ブラシレスモータに過大な負荷がかかったときは、図５（ａ）に図解したような速度指令に対して、図５（ｂ）に図解したようにブラシレスモータの通常速度制御範囲を越えたとき、通電重複時間を設定しておくと、図５（ｃ）に図解したように長くステータコイル素子を介して通電が行われるから、ステータコイル素子における電力損失が大きくなる。
【０００９】
以上の課題は、ブラシレスモータの起動時および定常運転時に、上述したステータコイルへの通電が途切れることを防止する通電重複期間をそれぞれ所定の固定な時間に設定しているため、マグネットロータの加速時およびブラシレスモータに過大な負荷がかかっているとき、その通電重複時間が悪作用しているともいえる。
【００１０】
本発明は上述した課題を克服することを意図して発明されたものであり、本発明の目的は、ブラシレスモータの起動時および定常運転時におけるブラシレスモータの振動を防止することに加えて、マグネットロータの加速時およびブラシレスモータに過大な負荷がかかっているときに、電力損失が少ないブラシレスモータ駆動制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）と、回転速度指令（Ｓ＋）に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間（ＴＬ）を決定する重複通電時間決定手段（３０）と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度（Ｓ−）を検出する速度算出手段（１２）、前記速度算出手段（１２）で算出した実際の回転速度に応じて加速時と判断し、前記通電重複時間（ＴＬ）を一定量で変更する信号処理手段（１２）と、前記回転速度指令（Ｓ＋）と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段（１８）と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段（２２，７）と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記信号処理手段にて変更した通電重複時間（ＴＬ）に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段（５）とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
【００１２】
また本発明の第２の観点によれば、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）と、回転速度指令（Ｓ＋）に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間（ＴＬ）を決定する重複通電時間決定手段（３０）と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度（Ｓ−）を検出する速度算出手段（１２）、前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていること検出する過大負荷検出手段（４２）と、前記過大負荷検出手段（４２）で検出した過大負荷が前記ブラシレスモータの通常速度制御範囲を超えていると判断した時、前記通電重複時間（ＴＬ）を変更する信号処理手段（１２）と、前記回転速度指令（Ｓ＋）と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段（１８）と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段（２２，７）と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記信号処理手段にて変更した通電重複時間（ＴＬ）に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段（５）とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）と、回転速度指令（Ｓ＋）に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間（ＴＬ）を決定する重複通電時間決定手段（３０）と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度（Ｓ−）を検出する速度算出手段（１２）、前記速度算出手段（１２）で算出した実際の回転速度に応じて前記通電重複時間（ＴＬ）を変更する第１の信号処理手段（１２）と、前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていること検出する過大負荷検出手段（４２）と、前記過大負荷検出手段（４２）で検出した過大負荷の程度に応じて前記通電重複時間（ＴＬ）を変更する第２の信号処理手段（１２）と、前記回転速度指令（Ｓ＋）と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段（１８）と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段（２２，７）と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記２つの信号処理手段にて変更した通電重複時間（ＴＬ）に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段（５）とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
【００１４】
【作用】
ブラシレスモータの加速時（第１の観点）
ブラシレスモータのステータコイルへの通電重複時間を、ブラシレスモータのマグネットロータの回転速度指令値（基準値）に応じて算出する。このようにして算出した通電重複時間に従ってマグネットロータの加速時にステータコイルへ通電を行うと、ステータコイルへの通電重複時間は設定した電気角より短い適切な時期となる。
【００１５】
ブラシレスモータに過大負荷がかかったとき（第２の観点）
マグネットロータの速度制御範囲を越える過大負荷がブラシレスモータにかかたとき、通電重複時間が、設定した時間よりも短くなり、スイッチング素子における電力損失は軽減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のブラシレスモータ駆動制御装置の実施の形態としてのブラシレスモータ駆動制御装置の構成図である。
なお、本実施の形態においても、上述した実公昭59-15269号公報に開示されたブラシレスモータの起動時の振動防止処理、および、特公平６−５２９９６号公報に開示されたブラシレスモータの定常運転時の振動防止処理は行うが、図解の関係でその詳細は割愛している。
【００１７】
図解のブラシレスモータ駆動制御装置は、ブラシレスモータ１を駆動し、ブラシレスモータ１のマグネットロータ（図示せず）の回転数を希望する回転数に制御する。
ブラシレスモータ１のマグネットロータの位置および回転数を検出するため、３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３が設けられている。
ブラシレスモータ１のマグネットロータの駆動は、主電源３から、パワートランジスタなどを有するスイッチング駆動手段としてのトランジスタ・スイッチング回路５によってブラシレスモータ１のステータコイル（図示せず）Ｕ，Ｖ，Ｗに通電することによって行われる。
【００１８】
本発明の実施の形態のブラシレスモータ駆動制御装置は、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段としての３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３と、回転速度指令設定器１０から指定される回転速度指令Ｓ＋に応じてブラシレスモータ１のステータコイルに重複して通電する通電重複時間ＴＬを決定する重複通電時間決定手段としてのオーバーラップ通電時間設定回路３０と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度Ｓ−を検出する速度算出手段としての３相分配・信号処理回路１２と、３相分配・信号処理回路１２で算出した実際の回転速度に応じて通電重複時間ＴＬを変更する第１の信号処理手段としての３相分配・信号処理回路１２と、前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていることを検出する過大負荷検出手段、たとえば、過電流保護回路４２と、前記過大負荷検出手段で検出した過大負荷の程度に応じて前記通電重複時間ＴＬを変更する第２の信号処理手段としての３相分配・信号処理回路１２と、回転速度指令Ｓ＋と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段としての速度制御増幅回路１８と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段としての３相分配・信号処理回路１２およびＰＷＭ制御回路７と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記変更した通電重複時間ＴＬに応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段としてのトランジスタ・スイッチング回路５とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
本実施の形態のブラシレスモータ駆動制御装置においては、ブラシレスモータ１はパルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）で駆動される。したがって、ブラシレスモータ駆動制御装置は、ＰＷＭ制御回路７を有している。ＰＷＭ制御方法は通常知られている種々の方法をとることができる。
【００１９】
ブラシレスモータ１のマグネットロータをパルス幅変調方式で制御する回転速度指令Ｓ＋は回転速度指令設定器１０から与えられる。
ロータ位置検出手段として、３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３からのマグネットロータ位置検出信号は、３相分配・信号処理回路１２に印加され、３相分配・信号処理回路１２、６ＰＰＲ回路１４、周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換回路１６において実際のマグネットロータの回転数（回転速度）Ｓ−に変換される。
実際のマグネットロータの回転速度Ｓ−は、速度制御増幅回路１８に印加され、速度制御増幅回路１８において、回転速度指令Ｓ＋から実際のマグネットロータの回転数（速度）Ｓ−が減じられて、回転数差（回転速度差）、すなわち、回転速度指令Ｓ＋に対する誤差信号が算出される。
【００２０】
速度制御増幅回路１８で算出した速度誤差信号が、デューティ処理回路２０を通してＰＷＭ比較回路２２に印加される。
基準クロック信号発生回路２４は基準となるクロックＣＬＫを発生する。ＰＷＭ三角波信号発生回路２６は、基準クロック信号発生回路２４からのクロックＣＬＫを参照してパルス幅変調パルスを発生する。
ＰＷＭ比較回路２２は、デューティ処理回路２０から印加された速度誤差信号をＰＷＭ三角波信号発生回路２６から印加される信号によってスライス処理されて、ＰＷＭ制御回路７におけるパルス幅変調に使用されている。
パルス幅変調用制御信号がＰＷＭ比較回路２２からＰＷＭ制御回路７に印加されている。ＰＷＭ制御回路７はパルス幅変調方式にしたがってトランジスタ・スイッチング回路５を動作させ、ブラシレスモータ１のマグネットロータを回転速度指令設定器１０で設定された回転速度に制御する。
以上がブラシレスモータ１をパルス幅変調方式で制御する基本構成および基本動作である。
【００２１】
本発明の実施の形態のブラシレスモータ駆動制御装置には、回転速度指令設定器１０からの回転速度指令Ｓ＋に応じて、ブラシレスモータ１の起動時および定常運転ときの通電重複時間ＴＬを設定する（決定する）オーバーラップ通電時間設定回路３０を有する。
オーバーラップ通電時間設定回路３０におけるブラシレスモータ１の起動時の通電重複時間ＴＬおよびブラシレスモータ１の定常運転ときのブラシレスモータ１の決定方法は、実公昭59-15269号公報および特公平６−５２９９６号公報において提案されている方法と同様である。
オーバーラップ通電時間設定回路３０において決定された通電重複時間ＴＬは、３相分配・信号処理回路１２に印加される。
【００２２】
ブラシレスモータ１の加速時
３相分配・信号処理回路１２には、ロータ位置検出手段として３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３の信号が印加されているから、３相分配・信号処理回路１２においてブラシレスモータ１のマグネットロータの回転速度および加速度が判る。そこで３相分配・信号処理回路１２は、マグネットロータに加速度が加わっているときは、その加速度の大きさに応じて、オーバーラップ通電時間設定回路３０で決定した通電重複時間ＴＬを修正する。
３相分配・信号処理回路１２は好ましくは、マイクロコンピュータなどを内蔵しており、種々の信号処理が容易な構成になっている。
その修正例を図２（ａ）〜図２（ｃ）に図解した。図２（ａ）〜図２（ｃ）は図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応するグラフである。
ブラシレスモータ１のマグネットロータの加速時は、図２（ａ）および図４（ａ）に図解したように、回転速度指令Ｓ＋の変化（２目盛りから６目盛りへの変化）に対して、ブラシレスモータのマグネットロータの応答遅れに起因して、図２（ｂ）および図４（ｂ）に図解したように実際のマグネットロータの回転速度は遅れる。その結果として、図４（ｃ）に図解した従来例では、通電重複時間が設定した電気角よりも大きくなり（２目盛りから最大６目盛り）、ステータコイル素子を通してブラシレスモータのステータコイルに通電する期間が長くなるためステータコイル素子における電力損失が大きくなった。しかしながら、本実施の形態においては、図２（ｃ）に図解したように、通電重複時間の値は、２目盛りから４目盛りに規制されており、低い（短い）。
すなわち、本実施の形態においては、３相分配・信号処理回路１２において、図４（ｃ）に図解した通電重複時間の電気角を、加速度の値に応じて、図２（ｃ）に図解したように通電重複時間の値を小さくしている。その結果、本実施の形態においては、ブラシレスモータ１の加速時に、トランジスタ・スイッチング回路５のスイッチング素子（パワートランジスタ）を通してブラシレスモータ１のステータコイルに通電する期間は短くなり、トランジスタ・スイッチング回路５のスイッチング素子における電力損失が小さくなった。
【００２３】
３相分配・信号処理回路１２において、通電重複時間ＴＬを不当に修正してしまうことを防止するため、通電重複時間ＴＬを修正（変更）する範囲に、上限と下限を設定しておくことが望ましい。そのため、３相分配・信号処理回路１２は、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とを設定しておき、如何なる加速度のときでも、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin の範囲内で通電重複時間ＴＬを修正するようにしている。
最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とは３相分配・信号処理回路１２に記憶させておいてもよく、外部から３相分配・信号処理回路１２に設定可能にしておいてもよい。
【００２４】
なお、３相分配・信号処理回路１２は、ブラシレスモータ１の加速度が所定以下のときは、オーバーラップ通電時間設定回路３０で設定した通電重複時間ＴＬに戻して、ブラシレスモータ１の起動時および定常運転ときの通電重複時間ＴＬに復活させておく。
【００２５】
ブラシレスモータ１に過大負荷がかかったとき
ブラシレスモータ１の過大負荷として、本実施の形態においては、過大電流がブラシレスモータ１のステータコイルに流れた場合を例示している。
ブラシレスモータ１のステータコイルに過大電流が流れた場合、過電流検出回路４０によって検出される。本実施の形態においては、実際は、トランジスタ・スイッチング回路５におけるスイッチング素子、たとえば、パワートランジスタに流れる電流を検出している。
過電流検出回路４０で検出した過大電流状態は、過電流保護回路４２、ラッチ回路４４を介してＰＷＭ制御回路７に伝えられる他、３相分配・信号処理回路１２二も伝えられる。
ブラシレスモータ１の故障につながるような過大な電流が流れたときは、ＰＷＭ制御回路７の保護回路でトランジスタ・スイッチング回路５からブラシレスモータ１への通電を停止する。
【００２６】
しかしながら、ブラシレスモータ１のステータコイルへの通電を停止するほどの過大電流でない場合は、３相分配・信号処理回路１２は、上記加速度が加わったときと同様、オーバーラップ通電時間設定回路３０で設定された通電重複時間ＴＬを変更する。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は図５（ａ）〜図５（ｃ）に対応している。
ブラシレスモータに過大な負荷がかかっているため、図３（ａ）および図５（ａ）に図解したような回転速度指令Ｓ＋に対して、図３（ｂ）および図５（ｂ）に図解したようにブラシレスモータの通常速度制御範囲を越えている。従来の方法では図５（ｃ）に図解したように通電重複時間ＴＬは、５目盛りの大きさ（長さ）であるが、本実施の形態においては図３（ｃ）に示したように，通電重複時間ＴＬは４目盛りに小さくなっている。したがって，本実施の形態によれば、トランジスタ・スイッチング回路５のスイッチング素子からブラシレスモータ１のステータコイルに長く通電が行われないから、ステータコイル素子における電力損失は少ない。
【００２７】
３相分配・信号処理回路１２において、通電重複時間ＴＬを不当に修正してしまうことを防止するため、過大負荷の場合も、通電重複時間ＴＬを修正（変更）する範囲に、上限と下限を設定しておくことが望ましい。そのため、３相分配・信号処理回路１２は、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とを設定しておき、過大負荷のときでも、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin の範囲内で通電重複時間ＴＬを修正するようにしている。
最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とは３相分配・信号処理回路１２に記憶させておいてもよく、外部から３相分配・信号処理回路１２に設定可能にしておいてもよい。
【００２８】
なお、３相分配・信号処理回路１２は、ブラシレスモータ１が過大負荷状態でなくなったときは、オーバーラップ通電時間設定回路３０で設定した通電重複時間ＴＬに戻して、ブラシレスモータ１の起動時および定常運転ときの通電重複時間ＴＬに復活させておく。
【００２９】
なお、過電流保護回路４２で過大電流を検出したとき、第１の遅延回路４６および第２の遅延回路４８でそれぞれ時間ｔ１およびｔ２だけ遅延して、過負荷保護回路５０に通報し、ラッチ回路５２で保持したのち、ＰＷＭ制御回路７に通報するとともに、３相分配・信号処理回路１２もに通報して、通電重複時間ＴＬの変更、その他の処理を行わせることができる。
【００３０】
ブラシレスモータ１に過大負荷がかかった他の例としては、ＰＷＭ制御回路７とトランジスタ・スイッチング回路５との間に設けられた過温度・減電圧保護回路６０で、たとえば、どこかに短絡事故などがありＰＷＭ制御回路７からトランジスタ・スイッチング回路５に印加される電圧が低下した場合、ブラシレスモータ１が高い温度になった場合などかある。このような原因で通電重複時間ＴＬを変更することもできる。
【００３１】
また、ＰＷＭ制御回路７とトランジスタ・スイッチング回路５との間には、デットタイム制御回路６２が設けられている。
【００３２】
通電重複時間ＴＬの変更は、ブラシレスモータ１に加速度が加わったときと、ブラシレスモータ１に過大負荷が加わったときでは、異なるようにしておくことが望ましい。通電重複時間ＴＬに対する変更内容が異なることがあるからである。
【００３３】
以上の実施の形態としては、ブラシレスモータ１が加速しているときと、ブラシレスモータ１に過大負荷が印加されたときとを分離して述べたが、両者に対して同時に上述した処理を行えるようにしておくことはできる。また、ブラシレスモータ１が加速しているときと、または、ブラシレスモータ１に過大負荷が印加されたときのいずれかのみを適用することもできる。
【００３４】
上述した実施の形態は、パルス幅変調方式によるブラシレスモータ１の回転速度制御について述べたが、本発明はパルス幅変調方式のブラシレスモータへの適用が制限されるものではない。本発明は、スイッチング素子を用いてブラシレスモータのステータコイルに通電する種々のブラシレスモータ駆動制御装置に適用できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ブラシレスモータの起動時の振動防止およびブラシレスモータの通常運転時の振動防止が可能な他、ブラシレスモータの加速時（または減速時）、ステータコイルに通電するスイッチング素子における電力消費は低減された。
【００３６】
また本発明によれば、ブラシレスモータの起動時の振動防止およびブラシレスモータの通常運転時の振動防止が可能な他、ブラシレスモータに過大負荷がかかっているときでも、ステータコイルに通電するスイッチング素子における電力消費は低減された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としてのブラシレスモータ駆動制御装置の構成図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は図１に図解したブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータが加速しているときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は図１に図解したブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータに過大な負荷がかかったときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は従来のブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータが加速しているときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は従来のブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータに過大な負荷がかかっているときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・ブラシレスモータ
Ｈ１〜Ｈ３・・ホール素子
３・・主電源
５・・トランジスタ・スイッチング回路
７・・ＰＷＭ制御回路
１０・・回転速度指令設定器
１２・・３相分配・信号処理回路
１６・・周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換回路
１８・・速度制御増幅回路
２０・・デューティ処理回路
２２・・ＰＷＭ比較回路
２４・・基準クロック信号発生回路
２６・・ＰＷＭ三角波信号発生回路
３０・・オーバーラップ通電時間設定回路
４０・・過電流検出回路
４２・・過電流保護回路
４４・・ラッチ回路
４６・・第１の遅延回路
４８・・第２の遅延回路
５０・・過負荷保護回路
５２・・ラッチ回路
６０・・過温度・減電圧保護回路
６２・・デットタイム制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明はブラシレスモータを駆動制御するブラシレスモータ駆動制御装置に関する。より特定的には、本発明はブラシレスモータの騒音を低減させるとともに、加速時および過大負荷がかかったときも電力損失の少ないブラシレスモータ駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスモータの駆動制御方法としては、たとえば、マグネットロータの磁極の位置をホール素子などのロータ位置検出手段で検出し、その検出信号に基づいてブラシレスモータのステータコイルに順次通電してマグネットロータを回転させている。
このようなブラシレスモータはたとえば、扇風機のファンの駆動用モータなどに使用されるが、ブラシレスモータのステータコイルを切り換えるときに通電が途切れる期間がある。通電が途切れると、駆動トルクが変動する。その結果、ブラシレスモータが振動する。この振動が扇風機のフレームなどに伝わって騒音となる。
【０００３】
このようなブラシレスモータのステータコイルの切り換える時に生ずる通電が途切れに起因する駆動トルクの変動を防止する方法として、たとえば、実公昭59-15269号公報に開示されているように、ブラシレスモータの起動時に、ステータコイルに通電する期間を相互に一定の割合で重ならせて、ブラシレスモータの起動時にステータコイルへの通電が途切れないようにして、ブラシレスモータの振動を防止する方法が知られている。
【０００４】
しかしながら、実公昭59-15269号公報に開示された方法は、ブラシレスモータの起動時の振動は軽減できるが、ブラシレスモータの定常運転時は依然として、ステータコイルの切り換える時に生ずる通電の途切れに起因する駆動トルクの変動による振動が発生する。
【０００５】
そこで、たとえば、特公平６−５２９９６号公報に記載されているように、ブラシレスモータの起動時に加えて、定常運転時もブラシレスモータのステータコイルへの通電期間を一部重複させて、ステータコイルへの通電が途切れないようにして、ブラシレスモータの起動時も定常運転時もブラシレスモータに振動が発生しないようにしている方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平６−５２９９６号公報に記載された方法によっても、マグネットロータの加速時およびブラシレスモータの過負荷のとき、依然として、下記に述べる課題がある。
【０００７】
ブラシレスモータのマグネットロータの加速時は、図４（ａ）に図解したように、速度指令の変化に対して、ブラシレスモータのマグネットロータの応答遅れに起因して、図４（ｂ）に図解したように、実際のマグネットロータの回転速度は遅れる。その結果として、図４（ｃ）に図解したように、通電重複時間が設定した電気角よりも大きくなる。したがって、ステータコイル素子を通してブラシレスモータのステータコイルに通電する期間が長くなるから、ステータコイル素子における電力損失が大きくなる。
【０００８】
ブラシレスモータに過大な負荷がかかったときは、図５（ａ）に図解したような速度指令に対して、図５（ｂ）に図解したようにブラシレスモータの通常速度制御範囲を越えたとき、通電重複時間を設定しておくと、図５（ｃ）に図解したように長くステータコイル素子を介して通電が行われるから、ステータコイル素子における電力損失が大きくなる。
【０００９】
以上の課題は、ブラシレスモータの起動時および定常運転時に、上述したステータコイルへの通電が途切れることを防止する通電重複期間をそれぞれ所定の固定な時間に設定しているため、マグネットロータの加速時およびブラシレスモータに過大な負荷がかかっているとき、その通電重複時間が悪作用しているともいえる。
【００１０】
本発明は上述した課題を克服することを意図して発明されたものであり、本発明の目的は、ブラシレスモータの起動時および定常運転時におけるブラシレスモータの振動を防止することに加えて、マグネットロータの加速時およびブラシレスモータに過大な負荷がかかっているときに、電力損失が少ないブラシレスモータ駆動制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）と、回転速度指令（Ｓ＋）に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間（ＴＬ）を決定する重複通電時間決定手段（３０）と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度（Ｓ−）を検出する速度算出手段（１２）、前記速度算出手段（１２）で算出した実際の回転速度に応じて加速時と判断し、前記通電重複時間（ＴＬ）を一定量で変更する信号処理手段（１２）と、前記回転速度指令（Ｓ＋）と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段（１８）と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段（２２，７）と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記信号処理手段にて変更した通電重複時間（ＴＬ）に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段（５）とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
【００１２】
また本発明の第２の観点によれば、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）と、回転速度指令（Ｓ＋）に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間（ＴＬ）を決定する重複通電時間決定手段（３０）と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度（Ｓ−）を検出する速度算出手段（１２）、前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていること検出する過大負荷検出手段（４２）と、前記過大負荷検出手段（４２）で検出した過大負荷が前記ブラシレスモータの通常速度制御範囲を超えていると判断した時、前記通電重複時間（ＴＬ）を変更する信号処理手段（１２）と、前記回転速度指令（Ｓ＋）と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段（１８）と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段（２２，７）と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記信号処理手段にて変更した通電重複時間（ＴＬ）に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段（５）とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）と、回転速度指令（Ｓ＋）に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間（ＴＬ）を決定する重複通電時間決定手段（３０）と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度（Ｓ−）を検出する速度算出手段（１２）、前記速度算出手段（１２）で算出した実際の回転速度に応じて前記通電重複時間（ＴＬ）を変更する第１の信号処理手段（１２）と、前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていること検出する過大負荷検出手段（４２）と、前記過大負荷検出手段（４２）で検出した過大負荷の程度に応じて前記通電重複時間（ＴＬ）を変更する第２の信号処理手段（１２）と、前記回転速度指令（Ｓ＋）と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段（１８）と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段（２２，７）と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記２つの信号処理手段にて変更した通電重複時間（ＴＬ）に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段（５）とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
【００１４】
【作用】
ブラシレスモータの加速時（第１の観点）
ブラシレスモータのステータコイルへの通電重複時間を、ブラシレスモータのマグネットロータの回転速度指令値（基準値）に応じて算出する。このようにして算出した通電重複時間に従ってマグネットロータの加速時にステータコイルへ通電を行うと、ステータコイルへの通電重複時間は設定した電気角より短い適切な時期となる。
【００１５】
ブラシレスモータに過大負荷がかかったとき（第２の観点）
マグネットロータの速度制御範囲を越える過大負荷がブラシレスモータにかかたとき、通電重複時間が、設定した時間よりも短くなり、スイッチング素子における電力損失は軽減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のブラシレスモータ駆動制御装置の実施の形態としてのブラシレスモータ駆動制御装置の構成図である。
なお、本実施の形態においても、上述した実公昭59-15269号公報に開示されたブラシレスモータの起動時の振動防止処理、および、特公平６−５２９９６号公報に開示されたブラシレスモータの定常運転時の振動防止処理は行うが、図解の関係でその詳細は割愛している。
【００１７】
図解のブラシレスモータ駆動制御装置は、ブラシレスモータ１を駆動し、ブラシレスモータ１のマグネットロータ（図示せず）の回転数を希望する回転数に制御する。
ブラシレスモータ１のマグネットロータの位置および回転数を検出するため、３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３が設けられている。
ブラシレスモータ１のマグネットロータの駆動は、主電源３から、パワートランジスタなどを有するスイッチング駆動手段としてのトランジスタ・スイッチング回路５によってブラシレスモータ１のステータコイル（図示せず）Ｕ，Ｖ，Ｗに通電することによって行われる。
【００１８】
本発明の実施の形態のブラシレスモータ駆動制御装置は、ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段としての３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３と、回転速度指令設定器１０から指定される回転速度指令Ｓ＋に応じてブラシレスモータ１のステータコイルに重複して通電する通電重複時間ＴＬを決定する重複通電時間決定手段としてのオーバーラップ通電時間設定回路３０と、該複数のロータ位置検出手段（Ｈ１〜Ｈ３）のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度Ｓ−を検出する速度算出手段としての３相分配・信号処理回路１２と、３相分配・信号処理回路１２で算出した実際の回転速度に応じて通電重複時間ＴＬを変更する第１の信号処理手段としての３相分配・信号処理回路１２と、前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていることを検出する過大負荷検出手段、たとえば、過電流保護回路４２と、前記過大負荷検出手段で検出した過大負荷の程度に応じて前記通電重複時間ＴＬを変更する第２の信号処理手段としての３相分配・信号処理回路１２と、回転速度指令Ｓ＋と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段としての速度制御増幅回路１８と、該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段としての３相分配・信号処理回路１２およびＰＷＭ制御回路７と、該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記変更した通電重複時間ＴＬに応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段としてのトランジスタ・スイッチング回路５とを有するブラシレスモータ駆動制御装置が提供される。
本実施の形態のブラシレスモータ駆動制御装置においては、ブラシレスモータ１はパルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）で駆動される。したがって、ブラシレスモータ駆動制御装置は、ＰＷＭ制御回路７を有している。ＰＷＭ制御方法は通常知られている種々の方法をとることができる。
【００１９】
ブラシレスモータ１のマグネットロータをパルス幅変調方式で制御する回転速度指令Ｓ＋は回転速度指令設定器１０から与えられる。
ロータ位置検出手段として、３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３からのマグネットロータ位置検出信号は、３相分配・信号処理回路１２に印加され、３相分配・信号処理回路１２、６ＰＰＲ回路１４、周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換回路１６において実際のマグネットロータの回転数（回転速度）Ｓ−に変換される。
実際のマグネットロータの回転速度Ｓ−は、速度制御増幅回路１８に印加され、速度制御増幅回路１８において、回転速度指令Ｓ＋から実際のマグネットロータの回転数（速度）Ｓ−が減じられて、回転数差（回転速度差）、すなわち、回転速度指令Ｓ＋に対する誤差信号が算出される。
【００２０】
速度制御増幅回路１８で算出した速度誤差信号が、デューティ処理回路２０を通してＰＷＭ比較回路２２に印加される。
基準クロック信号発生回路２４は基準となるクロックＣＬＫを発生する。ＰＷＭ三角波信号発生回路２６は、基準クロック信号発生回路２４からのクロックＣＬＫを参照してパルス幅変調パルスを発生する。
ＰＷＭ比較回路２２は、デューティ処理回路２０から印加された速度誤差信号をＰＷＭ三角波信号発生回路２６から印加される信号によってスライス処理されて、ＰＷＭ制御回路７におけるパルス幅変調に使用されている。
パルス幅変調用制御信号がＰＷＭ比較回路２２からＰＷＭ制御回路７に印加されている。ＰＷＭ制御回路７はパルス幅変調方式にしたがってトランジスタ・スイッチング回路５を動作させ、ブラシレスモータ１のマグネットロータを回転速度指令設定器１０で設定された回転速度に制御する。
以上がブラシレスモータ１をパルス幅変調方式で制御する基本構成および基本動作である。
【００２１】
本発明の実施の形態のブラシレスモータ駆動制御装置には、回転速度指令設定器１０からの回転速度指令Ｓ＋に応じて、ブラシレスモータ１の起動時および定常運転ときの通電重複時間ＴＬを設定する（決定する）オーバーラップ通電時間設定回路３０を有する。
オーバーラップ通電時間設定回路３０におけるブラシレスモータ１の起動時の通電重複時間ＴＬおよびブラシレスモータ１の定常運転ときのブラシレスモータ１の決定方法は、実公昭59-15269号公報および特公平６−５２９９６号公報において提案されている方法と同様である。
オーバーラップ通電時間設定回路３０において決定された通電重複時間ＴＬは、３相分配・信号処理回路１２に印加される。
【００２２】
ブラシレスモータ１の加速時
３相分配・信号処理回路１２には、ロータ位置検出手段として３個のホール素子Ｈ１〜Ｈ３の信号が印加されているから、３相分配・信号処理回路１２においてブラシレスモータ１のマグネットロータの回転速度および加速度が判る。そこで３相分配・信号処理回路１２は、マグネットロータに加速度が加わっているときは、その加速度の大きさに応じて、オーバーラップ通電時間設定回路３０で決定した通電重複時間ＴＬを修正する。
３相分配・信号処理回路１２は好ましくは、マイクロコンピュータなどを内蔵しており、種々の信号処理が容易な構成になっている。
その修正例を図２（ａ）〜図２（ｃ）に図解した。図２（ａ）〜図２（ｃ）は図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応するグラフである。
ブラシレスモータ１のマグネットロータの加速時は、図２（ａ）および図４（ａ）に図解したように、回転速度指令Ｓ＋の変化（２目盛りから６目盛りへの変化）に対して、ブラシレスモータのマグネットロータの応答遅れに起因して、図２（ｂ）および図４（ｂ）に図解したように実際のマグネットロータの回転速度は遅れる。その結果として、図４（ｃ）に図解した従来例では、通電重複時間が設定した電気角よりも大きくなり（２目盛りから最大６目盛り）、ステータコイル素子を通してブラシレスモータのステータコイルに通電する期間が長くなるためステータコイル素子における電力損失が大きくなった。しかしながら、本実施の形態においては、図２（ｃ）に図解したように、通電重複時間の値は、２目盛りから４目盛りに規制されており、低い（短い）。
すなわち、本実施の形態においては、３相分配・信号処理回路１２において、図４（ｃ）に図解した通電重複時間の電気角を、加速度の値に応じて、図２（ｃ）に図解したように通電重複時間の値を小さくしている。その結果、本実施の形態においては、ブラシレスモータ１の加速時に、トランジスタ・スイッチング回路５のスイッチング素子（パワートランジスタ）を通してブラシレスモータ１のステータコイルに通電する期間は短くなり、トランジスタ・スイッチング回路５のスイッチング素子における電力損失が小さくなった。
【００２３】
３相分配・信号処理回路１２において、通電重複時間ＴＬを不当に修正してしまうことを防止するため、通電重複時間ＴＬを修正（変更）する範囲に、上限と下限を設定しておくことが望ましい。そのため、３相分配・信号処理回路１２は、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とを設定しておき、如何なる加速度のときでも、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin の範囲内で通電重複時間ＴＬを修正するようにしている。
最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とは３相分配・信号処理回路１２に記憶させておいてもよく、外部から３相分配・信号処理回路１２に設定可能にしておいてもよい。
【００２４】
なお、３相分配・信号処理回路１２は、ブラシレスモータ１の加速度が所定以下のときは、オーバーラップ通電時間設定回路３０で設定した通電重複時間ＴＬに戻して、ブラシレスモータ１の起動時および定常運転ときの通電重複時間ＴＬに復活させておく。
【００２５】
ブラシレスモータ１に過大負荷がかかったとき
ブラシレスモータ１の過大負荷として、本実施の形態においては、過大電流がブラシレスモータ１のステータコイルに流れた場合を例示している。
ブラシレスモータ１のステータコイルに過大電流が流れた場合、過電流検出回路４０によって検出される。本実施の形態においては、実際は、トランジスタ・スイッチング回路５におけるスイッチング素子、たとえば、パワートランジスタに流れる電流を検出している。
過電流検出回路４０で検出した過大電流状態は、過電流保護回路４２、ラッチ回路４４を介してＰＷＭ制御回路７に伝えられる他、３相分配・信号処理回路１２二も伝えられる。
ブラシレスモータ１の故障につながるような過大な電流が流れたときは、ＰＷＭ制御回路７の保護回路でトランジスタ・スイッチング回路５からブラシレスモータ１への通電を停止する。
【００２６】
しかしながら、ブラシレスモータ１のステータコイルへの通電を停止するほどの過大電流でない場合は、３相分配・信号処理回路１２は、上記加速度が加わったときと同様、オーバーラップ通電時間設定回路３０で設定された通電重複時間ＴＬを変更する。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は図５（ａ）〜図５（ｃ）に対応している。
ブラシレスモータに過大な負荷がかかっているため、図３（ａ）および図５（ａ）に図解したような回転速度指令Ｓ＋に対して、図３（ｂ）および図５（ｂ）に図解したようにブラシレスモータの通常速度制御範囲を越えている。従来の方法では図５（ｃ）に図解したように通電重複時間ＴＬは、５目盛りの大きさ（長さ）であるが、本実施の形態においては図３（ｃ）に示したように，通電重複時間ＴＬは４目盛りに小さくなっている。したがって，本実施の形態によれば、トランジスタ・スイッチング回路５のスイッチング素子からブラシレスモータ１のステータコイルに長く通電が行われないから、ステータコイル素子における電力損失は少ない。
【００２７】
３相分配・信号処理回路１２において、通電重複時間ＴＬを不当に修正してしまうことを防止するため、過大負荷の場合も、通電重複時間ＴＬを修正（変更）する範囲に、上限と下限を設定しておくことが望ましい。そのため、３相分配・信号処理回路１２は、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とを設定しておき、過大負荷のときでも、最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin の範囲内で通電重複時間ＴＬを修正するようにしている。
最長通電重複時間ＴＬmax と、最短通電重複時間ＴＬmin とは３相分配・信号処理回路１２に記憶させておいてもよく、外部から３相分配・信号処理回路１２に設定可能にしておいてもよい。
【００２８】
なお、３相分配・信号処理回路１２は、ブラシレスモータ１が過大負荷状態でなくなったときは、オーバーラップ通電時間設定回路３０で設定した通電重複時間ＴＬに戻して、ブラシレスモータ１の起動時および定常運転ときの通電重複時間ＴＬに復活させておく。
【００２９】
なお、過電流保護回路４２で過大電流を検出したとき、第１の遅延回路４６および第２の遅延回路４８でそれぞれ時間ｔ１およびｔ２だけ遅延して、過負荷保護回路５０に通報し、ラッチ回路５２で保持したのち、ＰＷＭ制御回路７に通報するとともに、３相分配・信号処理回路１２もに通報して、通電重複時間ＴＬの変更、その他の処理を行わせることができる。
【００３０】
ブラシレスモータ１に過大負荷がかかった他の例としては、ＰＷＭ制御回路７とトランジスタ・スイッチング回路５との間に設けられた過温度・減電圧保護回路６０で、たとえば、どこかに短絡事故などがありＰＷＭ制御回路７からトランジスタ・スイッチング回路５に印加される電圧が低下した場合、ブラシレスモータ１が高い温度になった場合などかある。このような原因で通電重複時間ＴＬを変更することもできる。
【００３１】
また、ＰＷＭ制御回路７とトランジスタ・スイッチング回路５との間には、デットタイム制御回路６２が設けられている。
【００３２】
通電重複時間ＴＬの変更は、ブラシレスモータ１に加速度が加わったときと、ブラシレスモータ１に過大負荷が加わったときでは、異なるようにしておくことが望ましい。通電重複時間ＴＬに対する変更内容が異なることがあるからである。
【００３３】
以上の実施の形態としては、ブラシレスモータ１が加速しているときと、ブラシレスモータ１に過大負荷が印加されたときとを分離して述べたが、両者に対して同時に上述した処理を行えるようにしておくことはできる。また、ブラシレスモータ１が加速しているときと、または、ブラシレスモータ１に過大負荷が印加されたときのいずれかのみを適用することもできる。
【００３４】
上述した実施の形態は、パルス幅変調方式によるブラシレスモータ１の回転速度制御について述べたが、本発明はパルス幅変調方式のブラシレスモータへの適用が制限されるものではない。本発明は、スイッチング素子を用いてブラシレスモータのステータコイルに通電する種々のブラシレスモータ駆動制御装置に適用できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ブラシレスモータの起動時の振動防止およびブラシレスモータの通常運転時の振動防止が可能な他、ブラシレスモータの加速時（または減速時）、ステータコイルに通電するスイッチング素子における電力消費は低減された。
【００３６】
また本発明によれば、ブラシレスモータの起動時の振動防止およびブラシレスモータの通常運転時の振動防止が可能な他、ブラシレスモータに過大負荷がかかっているときでも、ステータコイルに通電するスイッチング素子における電力消費は低減された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としてのブラシレスモータ駆動制御装置の構成図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は図１に図解したブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータが加速しているときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は図１に図解したブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータに過大な負荷がかかったときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は従来のブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータが加速しているときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は従来のブラシレスモータ駆動制御装置が、ブラシレスモータに過大な負荷がかかっているときに、ブラシレスモータのマグネットロータの加速時の動作特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・ブラシレスモータ
Ｈ１〜Ｈ３・・ホール素子
３・・主電源
５・・トランジスタ・スイッチング回路
７・・ＰＷＭ制御回路
１０・・回転速度指令設定器
１２・・３相分配・信号処理回路
１６・・周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換回路
１８・・速度制御増幅回路
２０・・デューティ処理回路
２２・・ＰＷＭ比較回路
２４・・基準クロック信号発生回路
２６・・ＰＷＭ三角波信号発生回路
３０・・オーバーラップ通電時間設定回路
４０・・過電流検出回路
４２・・過電流保護回路
４４・・ラッチ回路
４６・・第１の遅延回路
４８・・第２の遅延回路
５０・・過負荷保護回路
５２・・ラッチ回路
６０・・過温度・減電圧保護回路
６２・・デットタイム制御回路
Claims (4)
- ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段と、
回転速度指令に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間を決定する重複通電時間決定手段と、
該複数のロータ位置検出手段のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度を検出する速度算出手段、
前記速度算出手段で算出した実際の回転速度に応じて加速時と判断し、前記通電重複時間を一定量で変更する信号処理手段と、
前記回転速度指令と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段と、
該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段と、
該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記信号処理手段にて変更した通電重複時間に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段とを有するブラシレスモータ駆動制御装置。 - ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段と、
回転速度指令に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間を決定する重複通電時間決定手段と、
該複数のロータ位置検出手段のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度を検出する速度算出手段、
前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていること検出する過大負荷検出手段と、
前記過大負荷検出手段で検出した過大負荷が前記ブラシレスモータの通常速度制御範囲を超えていると判断した時、前記通電重複時間を変更する信号処理手段と、
前記回転速度指令と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段と、
該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段と、
該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記信号処理手段にて変更した通電重複時間に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段とを有するブラシレスモータ駆動制御装置。 - ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出する複数のロータ位置検出手段と、
回転速度指令に応じて前記ブラシレスモータのステータコイルに重複して通電する通電重複時間を決定する重複通電時間決定手段と、
該複数のロータ位置検出手段のロータ位置検出信号から前記マグネットロータの実際の回転速度を検出する速度算出手段、
前記速度算出手段で算出した実際の回転速度に応じて前記通電重複時間を変更する第１の信号処理手段と、
前記ブラシレスモータに過大負荷がかかっていること検出する過大負荷検出手段と、
前記過大負荷検出手段で検出した過大負荷の程度に応じて前記通電重複時間を変更する第２の信号処理手段と、
前記回転速度指令と、前記速度算出手段で算出した実際のマグネットロータの回転速度との差を算出する誤差算出手段と、
該誤差算出手段で算出した速度誤差に応じて前記マグネットロータの回転制御信号を算出する速度制御手段と、
該速度制御手段で算出した回転速度制御信号および前記２つの信号処理手段にて変更した通電重複時間に応じて、前記ブラシレスモータをスイッチング駆動するスイッチング駆動手段とを有するブラシレスモータ駆動制御装置。 - 前記信号処理手段は、前記通電重複時間の不当な修正を防止するために、通電重複時間の上限と下限を設定しておき、所定の範囲内において前記通電重複時間の変更を行う、請求項１または請求項２いずれか記載のブラシレスモータ駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20582197A JP3992085B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | ブラシレスモータ駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20582197A JP3992085B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | ブラシレスモータ駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155985A JPH1155985A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3992085B2 true JP3992085B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=16513269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20582197A Expired - Fee Related JP3992085B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | ブラシレスモータ駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3992085B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500125A (en) * | 1994-05-19 | 1996-03-19 | Eastman Kodak Company | Process for recycling photographic wash water |
| JP5674362B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2015-02-25 | ミネベア株式会社 | 駆動制御装置 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20582197A patent/JP3992085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1155985A (ja) | 1999-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3290481B2 (ja) | 冷凍サイクル制御装置 | |
| US6906484B1 (en) | Method for limiting the current in an electric motor, and a motor for carrying out one such method | |
| US6956343B2 (en) | Method of controlling a physical variable in an electronically commutated motor, and motor for carrying out said method | |
| US20040251863A1 (en) | Method for operating an electronically commutated motor, and motor for carrying out one such method | |
| JP4735681B2 (ja) | モータ制御回路，車両用ファン駆動装置及びモータ制御方法 | |
| US6150789A (en) | Stepper motor control | |
| US11088646B2 (en) | Motor driving control device and motor driving control method | |
| JP2007267576A (ja) | ブラシレスｄｃモータ制御装置 | |
| US6940243B2 (en) | Method for commutating an electronically commutated DC motor, and motor for carrying out said method | |
| US6825627B2 (en) | Method for controlling the commutation of an electronically commutated motor | |
| JP6622263B2 (ja) | モータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法 | |
| JP2017169332A (ja) | モータ駆動装置 | |
| JP2004166436A (ja) | 電動流体ポンプ装置 | |
| JP3992085B2 (ja) | ブラシレスモータ駆動制御装置 | |
| JP2002354874A (ja) | ブラシレス直流電動機の異常状態検出方法及び保護方法 | |
| JP6285329B2 (ja) | 車両用ブロアモータ制御装置 | |
| US20040124809A1 (en) | Efficiency optimization control for permanent magnet motor drive | |
| JP3241784B2 (ja) | モ−タ制御装置 | |
| JP2000188891A (ja) | ブラシレスモータの駆動方法及び駆動装置 | |
| JP4110883B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| KR100594387B1 (ko) | 모터의 제어장치 및 방법 | |
| JP3099047B2 (ja) | ブラシレスモータの制御装置 | |
| JP6994979B2 (ja) | モータ制御装置及びモータ制御方法 | |
| US11539311B2 (en) | Control of a fan motor for an improved EMC behavior | |
| JPH08163890A (ja) | ブラシレスモータの制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040527 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20041111 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070320 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070330 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070522 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070531 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070717 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |