JP5173209B2 - Drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel, start method for a plurality of brushless motors connected in parallel, and rotor stop position detection method for a plurality of brushless motors connected in parallel - Google Patents

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Description

本発明は、並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置、始動方法、ロータ停止位置検出方法に関する。   The present invention relates to a drive device, a start method, and a rotor stop position detection method for a plurality of brushless motors connected in parallel.

ロータが永久磁石を有するタイプのブラシレスモータは、ロータの回転位置を検出する位置センサを設けずに位置センサレスで駆動制御を行うことがある。この場合には、開放区間(非通電相)のモータ端子に現れる誘起電圧と等価中性点電位をコンパレータに入力して得られるパルス信号のエッジ間隔からロータの回転位置を検出している。ところが、ブラシレスモータの始動時など、回転数がゼロである場合や回転数が極めて小さい場合には、誘起電圧が発生しないか極めて小さいので、回転位置の検出に十分な信号が得られなかった。   A brushless motor of a type in which the rotor has a permanent magnet may perform drive control without a position sensor without providing a position sensor for detecting the rotational position of the rotor. In this case, the rotational position of the rotor is detected from the edge interval of the pulse signal obtained by inputting the induced voltage and the equivalent neutral point potential appearing at the motor terminal in the open section (non-energized phase) to the comparator. However, when the number of rotations is zero or when the number of rotations is extremely low, such as when a brushless motor is started, an induced voltage is not generated or is extremely small, so that a signal sufficient for detecting the rotation position cannot be obtained.

ロータの停止位置を検出する従来の方法としては、3相のコイルに印加される電圧を検出し、電圧の立ち上がり時間の差からコイルのインダクタンスを検出して、永久磁石の磁極と対向しているコイルを判断することがあげられる(特許文献1参照)。なお、コイルによる磁束の方向と鉄心の磁束の方向とが一致していないときには、電流を流したときに鉄心の残留磁化によって電流を流す前後でインピーダンスが変化する。そこで、特許文献1に開示されている駆動装置では、同じ相に連続して二回以上電流を流し、二回目以降の電圧の立ち上がり時間が最小となるコイルを検出している。   As a conventional method for detecting the stop position of the rotor, the voltage applied to the three-phase coil is detected, the inductance of the coil is detected from the difference in the rise time of the voltage, and is opposed to the magnetic pole of the permanent magnet. The coil is judged (see Patent Document 1). When the direction of the magnetic flux by the coil and the direction of the magnetic flux of the iron core do not match, the impedance changes before and after the current is passed due to the residual magnetization of the iron core when the current is passed. Therefore, in the driving device disclosed in Patent Document 1, a current is continuously supplied twice or more in the same phase, and a coil having a minimum voltage rise time after the second time is detected.

他のロータ停止位置の検出方法としては、ロータが動かない程度の短いパルス電流を1つのコイルから他の2つのコイルに同時に流して3相通電を行い、電流をオフしたときに2つのコイルに発生する方形波パルス電圧のパルス幅を検出することでロータ停止位置を判定するものがある(例えば、特許文献2参照)。2つのコイルに同時に発生する2つの方形波パルス電圧のパルス幅は、ロータの停止位置の違いによって微妙に変化するので、両者を比較することでロータ停止位置が特定される。   As another method for detecting the rotor stop position, a short pulse current that does not cause the rotor to move is simultaneously supplied from one coil to the other two coils to conduct three-phase energization. There is one that determines the rotor stop position by detecting the pulse width of the generated square wave pulse voltage (see, for example, Patent Document 2). Since the pulse widths of the two square wave pulse voltages generated simultaneously in the two coils slightly change depending on the difference in the rotor stop position, the rotor stop position is specified by comparing the two.

また、ブラシレスモータを始動させる従来の方法としては、ロータ位置を検出せずに、強制的に通電切り替えを行うオープンループ強制通電を実施し、ロータ位置が検出できるようになったら、前記したパルス信号に基づいて通電切り替えを制御するようにしたものがある(例えば、特許文献3参照)。
この他にも、特定位置にロータを位置決めする第一の通電パターンを通電してロータ位置を特定位置に吸い付けてロック状態とし、そこから60°進んだ第二の通電パターンを微小時間通電した後、第二の通電パターンからさらに60°進んだ第三の通電パターンを通電することでブラシレスモータを始動する方法がある(例えば、特許文献4参照)。
Also, as a conventional method for starting the brushless motor, the open pulse forced energization for forcibly switching the energization is performed without detecting the rotor position, and when the rotor position can be detected, the pulse signal described above is used. There is one in which the energization switching is controlled based on (see, for example, Patent Document 3).
In addition to this, the first energization pattern for positioning the rotor at a specific position is energized to suck the rotor position to the specific position to be in a locked state, and the second energization pattern advanced by 60 ° is energized for a short time. Thereafter, there is a method of starting the brushless motor by energizing a third energization pattern advanced by 60 ° from the second energization pattern (see, for example, Patent Document 4).

ここで、外部負荷によってブラシレスモータが逆回転している場合の始動方法としては、例えば、特許文献5に開示されているものがある。最初に、3相通電でロータの回転数を低下させた後、3相通電中に通電のON/OFFを繰り返し、相電流がゼロになる位置と位相差を調べる。電流の位相差から回転方向を判定し、逆回転状態にあると判定された場合には、各相のゼロ点の発生周期から逆転周波数を求める。逆転周波数の交流電流を供給して引き込みを行った後、その周波数を逆転方向から徐々に正転方向の周波数に変化させて、ロータの回転数を所望の回転数まで引き上げて起動する。   Here, as a starting method in the case where the brushless motor rotates in reverse by an external load, for example, there is one disclosed in Patent Document 5. First, after the rotor rotation speed is reduced by three-phase energization, the energization is repeatedly turned ON / OFF during the three-phase energization, and the position and phase difference where the phase current becomes zero are examined. The direction of rotation is determined from the phase difference of the current, and when it is determined that the motor is in the reverse rotation state, the reverse rotation frequency is obtained from the zero point generation cycle of each phase. After pulling in by supplying an alternating current of reverse rotation frequency, the frequency is gradually changed from the reverse rotation direction to the frequency in the normal rotation direction, and the rotational speed of the rotor is increased to a desired rotational speed and started.

このようなブラシレスモータの制御装置は、ブラシレスモータの数に応じて複数用意されることが一般的である。ところが、2台のブラシレスモータを同期運転させる場合には、特許文献6に開示されているように1つの制御装置でセンサレス駆動させることも可能である。この制御装置は、インバータ回路に2つの直流ブラシレスモータを並列に接続し、非通電相のコイルに生じる誘起電圧の合成電圧の変化に基づいて通電制御が行われる。制御装置には、電圧検出回路に接続されるコンデンサが設けられており、電源投入時のレベル上昇が緩慢になるようにしている。コンデンサの容量に応じて電圧の上昇速度を遅くすることができるので、ブラシレスモータの始動時に2台のブラシレスモータの回転数が同じになるまでコイルに供給される直流電力を制限できる。これによって、起動時の不良が抑制される。
特開2004−40943号公報 特開2002−335691号公報 実開平6−25224号公報 特開2001−211684号公報 特開2001−128485号公報 特開平11−235078号公報
In general, a plurality of brushless motor control devices are prepared according to the number of brushless motors. However, when two brushless motors are operated synchronously, it is possible to perform sensorless driving by one control device as disclosed in Patent Document 6. In this control device, two DC brushless motors are connected in parallel to an inverter circuit, and energization control is performed based on a change in a combined voltage of induced voltages generated in a non-energized phase coil. The control device is provided with a capacitor connected to the voltage detection circuit so that the level rise at the time of power-on becomes slow. Since the voltage increase rate can be slowed according to the capacitance of the capacitor, the DC power supplied to the coils can be limited until the two brushless motors have the same rotation speed when the brushless motors are started. Thereby, the failure at the time of starting is suppressed.
JP 2004-40943 A JP 2002-335691 A Japanese Utility Model Publication No. 6-25224 JP 2001-211684 A JP 2001-128485 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-235078

しかしながら、特許文献6に開示されているような制御装置では、2台のブラシレスモータを高トルクで始動させることができなかった。さらに、初期状況によっては、コンデンサの容量に応じた電圧変化では、2台のブラシレスモータの回転数を同じにすることができないことがあった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な方法で2つのブラシレスモータを高トルクで、高速かつ安定して始動させるようにすることを主な目的とする。
However, in the control device as disclosed in Patent Document 6, two brushless motors cannot be started with high torque. Furthermore, depending on the initial situation, there are cases where the rotation speeds of the two brushless motors cannot be made the same by changing the voltage according to the capacitance of the capacitor.
The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object of the present invention is to start two brushless motors with high torque at high speed and stably by a simple method.

上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、並列に接続された複数のブラシレスモータを同期して駆動させる駆動装置であって、前記複数のブラシレスモータの回転速度がゼロを含み正逆回転速度が小さい領域にあるとき、始動時にロータの停止位置に合わせた励磁パターンを初期通電時間だけ前記複数のブラシレスモータのそれぞれに通電して前記ロータの回転速度が徐々に増大した後、通電を停止して前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータをフリーランさせる通電パターン決定手段と、並列に接続された前記複数のブラシレスモータのフリーラン中にそれぞれの前記ブラシレスモータに発生する誘起電圧を合成した信号からロータ位置を検出して励磁タイミングを決定する励磁切り替えタイミング演算手段と、を有することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置とした。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置では、始動したときにロータの回転位置を正しく検出できるように、一旦加速した後にフリーラン状態にし、フリーラン中に発生する誘起電圧からロータ位置を検出する。このときの誘起電圧は、パルス幅変調信号などの影響を受けない状態なので、ロータ位置が正しく検出される。ロータ位置を検出した後は通常の通電切り替えを実施する。
The invention according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problem is a drive device for synchronously driving a plurality of brushless motors connected in parallel, wherein the rotation speeds of the plurality of brushless motors include zero. When the forward / reverse rotational speed is in a small region, the rotational speed of the rotor is gradually increased by energizing each of the plurality of brushless motors for the initial energization time with an excitation pattern that matches the rotor stop position at the start. Energization pattern determining means for stopping the energization and free-running the rotors of the plurality of brushless motors, and induction generated in the brushless motors during the free-running of the plurality of brushless motors connected in parallel. Excitation switching timing calculating means for determining the excitation timing by detecting the rotor position from the voltage synthesized signal; And a plurality of brushless motor driving device connected in parallel, characterized in that it has.
In order to correctly detect the rotational position of the rotor when it is started, the plurality of brushless motor driving devices connected in parallel are put into a free-run state after being accelerated, and the rotor position is determined from the induced voltage generated during the free-run. Is detected. Since the induced voltage at this time is not affected by the pulse width modulation signal or the like, the rotor position is correctly detected. After detecting the rotor position, normal energization switching is performed.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、初期通電時間は、前記ロータが回転を開始してから1回目の通電切り替えタイミングまでの時間以下の長さであることを特徴とする。
このブラシレスモータの駆動装置では、ロータがステータに吸い付いて逆トルクが発生しない範囲内で加速が行われるので、ロータ位置の検出に十分な回転速度でフリーランさせることができる。
The invention according to claim 2 is the drive device for the plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 1, wherein the initial energization time is from the start of rotation of the rotor to the first energization switching timing. It is characterized by having a length of less than time.
In this brushless motor drive device, acceleration is performed within a range in which the rotor is not attracted to the stator and reverse torque is generated, so that the free-running can be performed at a rotational speed sufficient to detect the rotor position.

請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記励磁切り替えタイミング演算手段は、フリーラン中に2回目以降に発生する前記誘起電圧を合成した信号の時間間隔から励磁タイミングを演算することを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、フリーランさせたときに1回目に発生する信号は、コイルに溜まっていたエネルギによる方形波パルス電圧である可能があるので、この信号を使用せずに、2回目以降の信号を使用することで検出精度を向上させる。
According to a third aspect of the present invention, in the drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to the first or second aspect, the excitation switching timing calculation means is generated after the second time during a free run. The excitation timing is calculated from a time interval of a signal obtained by synthesizing the induced voltage.
In this plurality of brushless motor drive devices connected in parallel, the signal generated for the first time when free-running may be a square-wave pulse voltage due to the energy accumulated in the coil. The detection accuracy is improved by using the second and subsequent signals without using them.

請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記複数のブラシレスモータを同期して駆動可能な励磁パターンを複数選択し、各々の励磁パターンを前記ロータが回転しない時間範囲で順番に通電させる励磁電圧出力手段と、励磁パターンを切り替えたときに前記複数のブラシレスモータの各々のコイルに発生する方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅を検出する方形波パルス電圧幅検出手段と、複数の励磁パターンにおける前記方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅から最小値又は最大値を求め、最小値又は最大値となる励磁パターンから前記ロータの停止位置を判定するロータ位置推定手段と、を有し、前記ロータ位置推定手段で判定した前記ロータの停止位置から所定の電気角だけ遅角又は進角させた通電パターンを始動励磁パターンとして出力するように構成したことを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、励磁パターンを切り替えたときに各ブラシレスモータに方形波パルス電圧が発生する。この方形波パルス電圧を全てのブラシレスモータについて合成した信号のパルス幅を複数種類の励磁パターンのそれぞれについて調べ、その最大値又は最小値でロータの停止位置を特定する。ロータの停止位置に合わせた始動用の励磁パターンが予め定められているので、その励磁パターンでブラシレスモータを始動する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to any one of the first to third aspects, the excitation capable of driving the plurality of brushless motors synchronously. A plurality of patterns are selected, and excitation voltage output means for energizing each excitation pattern sequentially in a time range in which the rotor does not rotate, and a square wave generated in each coil of the plurality of brushless motors when the excitation pattern is switched A square wave pulse voltage width detecting means for detecting a pulse width of a signal obtained by synthesizing the pulse voltage, and obtaining a minimum value or a maximum value from a pulse width of the signal obtained by synthesizing the square wave pulse voltage in a plurality of excitation patterns, Rotor position estimating means for determining the stop position of the rotor from the excitation pattern having the maximum value, and the determination by the rotor position estimating means Characterized by being configured to output a predetermined by an electrical angle retard or advance the cause energization pattern from the stop position of the rotor as a start-up excitation pattern.
In the plurality of brushless motor driving devices connected in parallel, a square wave pulse voltage is generated in each brushless motor when the excitation pattern is switched. The pulse width of a signal obtained by synthesizing this square wave pulse voltage for all brushless motors is examined for each of a plurality of types of excitation patterns, and the stop position of the rotor is specified by the maximum value or the minimum value. Since the excitation pattern for starting according to the stop position of the rotor is predetermined, the brushless motor is started with the excitation pattern.

請求項5に係る発明は、請求項4に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記励磁電圧出力手段は、コイルをN極磁化する励磁パターンと、同じコイルをS極磁化する励磁パターンの間に、そのコイルを無通電とする励磁パターンを実施することを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、ある相のコイルをN極磁化した後、そのコイルがS極磁化される前に無通電状態になることで、コイルの残留磁化が解消される。S極磁化からN極磁化に変化するときも、その間に無通電状態になるので、コイルの残留磁化が解消される。
According to a fifth aspect of the present invention, in the drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to the fourth aspect, the excitation voltage output means includes an excitation pattern for magnetizing the N-pole coil and the same coil as the S-pole. An excitation pattern for making the coil non-energized is implemented between magnetized excitation patterns.
This plurality of brushless motor drive devices connected in parallel eliminates the residual magnetization of the coil by magnetizing a coil of a certain phase and then turning it off before the coil is magnetized to the south pole. Is done. Even when the S-pole magnetization is changed to the N-pole magnetization, the non-energized state is established during that time, so that the residual magnetization of the coil is eliminated.

請求項6に係る発明は、請求項4又は請求項5に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、ロータ位置推定手段が方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅の最小値から前記ロータの停止位置を判定したときに、正転時には120°位相を遅らせた励磁パターンを出力し、逆転時には120°位相を進ませた励磁パターンを出力することを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、ロータ停止位置に対して位相差が120°の励磁パターンを選択すると、ロータの回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ回転直後にトルクが増加するような回転特性が得られる。このため、ロータを安定して起動し、大きな加速度を得ることができる。
The invention according to claim 6 is the drive device for the plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 4 or claim 5, wherein the rotor position estimation means has a minimum pulse width of the signal obtained by synthesizing the square wave pulse voltage. When the rotor stop position is determined from the value, an excitation pattern with a 120 ° phase delay is output during forward rotation, and an excitation pattern with a 120 ° phase advance is output during reverse rotation.
The plurality of brushless motor drive devices connected in parallel can obtain sufficient torque to start rotation of the rotor when the excitation pattern having a phase difference of 120 ° with respect to the rotor stop position is selected. Immediately after that, a rotational characteristic such that the torque increases can be obtained. For this reason, a rotor can be started stably and a big acceleration can be obtained.

請求項7に係る発明は、請求項から請求項6のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記複数のブラシレスモータのそれぞれのコイルに発生した方形波パルス電圧を合成した信号を分圧して方形波パルス電圧幅検出手段に入力する分圧回路を有することを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、方形波パルス電圧を合成した信号が高い場合に分圧回路で所望する電圧レベルにすることで信号処理が可能になる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to any one of the fourth to sixth aspects, a square generated in each coil of the plurality of brushless motors. A voltage dividing circuit for dividing a signal obtained by synthesizing the wave pulse voltage and inputting the divided signal to the square wave pulse voltage width detecting means is provided.
The plurality of brushless motor driving devices connected in parallel can perform signal processing by setting a desired voltage level in the voltage dividing circuit when a signal obtained by synthesizing the square wave pulse voltage is high.

請求項8に係る発明は、請求項4から請求項7のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータの回転が同期して逆回転しているときに、低デューティの電圧を印加し、前記ロータにブレーキをかけてから前記励磁電圧出力手段を稼動させることを特徴とするとする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、方形波パルス電圧を合成した信号が高い場合に分圧回路で所望する電圧レベルにすることで信号処理が可能になる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the drive device for the plurality of brushless motors connected in parallel according to any one of the fourth to seventh aspects, the rotation of the rotor of each of the plurality of brushless motors is performed. When the reverse rotation is performed synchronously, a low duty voltage is applied, the brake is applied to the rotor, and then the excitation voltage output means is operated.
The plurality of brushless motor driving devices connected in parallel can perform signal processing by setting a desired voltage level in the voltage dividing circuit when a signal obtained by synthesizing the square wave pulse voltage is high.

請求項9に係る発明は、請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータの回転が同期していないときに、低デューティの電圧を印加し、前記ロータにブレーキをかけてから前記励磁電圧出力手段を稼動させることを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、複数のロータが非同期に回転しているときにそれぞれのロータにブレーキをかけて、停止状態又は、ほぼ停止した状態にしてからロータの停止位置を検出する。検出された停止位置に基づいて始動処理を実施する。
The invention according to claim 9 is the drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to any one of claims 4 to 8, wherein the rotation of each rotor of the plurality of brushless motors is performed. When not synchronized, a low-duty voltage is applied, the brake is applied to the rotor, and then the excitation voltage output means is operated.
The plurality of brushless motor driving devices connected in parallel are configured such that when the plurality of rotors are rotating asynchronously, the respective rotors are braked to be stopped or almost stopped, and then the rotor is stopped. Detect position. Start processing is performed based on the detected stop position.

請求項10に係る発明は、請求項8又は請求項9に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記複数のブラシレスモータの各相のモータ端子の電圧を検出する手段にモータ電圧の検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタを設け、前記励磁切り替えタイミング演算手段に前記ブラシレスモータの回転速度によって変化する前記フィルタの遅れ位相を補正するフィルタ遅れ位相補正手段を設けたことを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、フィルタによる位相遅れを考慮して励磁パターンの切り替えタイミングを補正し、適切なタイミングで相切り替えが行えるようにする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the drive device for the plurality of brushless motors connected in parallel according to the eighth or ninth aspect, the means for detecting the voltage of the motor terminal of each phase of the plurality of brushless motors. A filter for removing noise contained in the detection signal of the motor voltage is provided, and a filter delay phase correcting means for correcting the delay phase of the filter that changes according to the rotational speed of the brushless motor is provided in the excitation switching timing calculating means. Features.
The plurality of brushless motor driving devices connected in parallel correct the excitation pattern switching timing in consideration of the phase delay due to the filter so that the phase switching can be performed at an appropriate timing.

請求項11に係る発明は、請求項10に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記フィルタは、前記ブラシレスモータをパルス幅変調制御するときに発生するノイズを除去する1次CRフィルタであることを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置でフィルタは、パルス幅変調制御における高周波数成分のノイズを除去する特性を有するので、ブラシレスモータの回転速度が大きいときに位相遅れが生じ易い。フィルタ遅れ位相補正手段は、このような位相遅れを補正する。
The invention according to claim 11 is the drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 10, wherein the filter removes noise generated when the brushless motor is subjected to pulse width modulation control. It is a next CR filter.
Since the filter in the drive device of the plurality of brushless motors connected in parallel has a characteristic of removing high frequency component noise in the pulse width modulation control, a phase delay is likely to occur when the rotational speed of the brushless motor is high. The filter delay phase correction means corrects such a phase delay.

請求項12に係る発明は、請求項11に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置において、前記励磁切り替えタイミング演算手段は、前記フィルタ以外の回路による遅れ位相を補正する回路遅れ位相補正手段をさらに有することを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置は、回転速度に依らずに発生する装置に固有の遅れ位相を補正する機能を有する。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to the eleventh aspect, the excitation switching timing calculation means corrects a lag phase caused by a circuit other than the filter. It further has a correction means.
The plurality of brushless motor driving devices connected in parallel have a function of correcting a lagging phase inherent to the device that occurs regardless of the rotational speed.

請求項13に係る発明は、並列に接続された複数のブラシレスモータを同期して始動させる始動方法であって、ロータの回転速度がゼロを含み正逆回転速度が小さい領域にあるとき、停止位置に合わせた励磁パターンを初期通電時間だけ前記複数のブラシレスモータに通電して前記ロータの回転速度が徐々に増大した後、通電を停止して前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータをフリーランさせるステップと、並列に接続された前記複数のブラシレスモータのフリーラン中にそれぞれの前記ブラシレスモータに発生する誘起電圧を合成した信号からロータ位置を検出するステップと、検出したロータ位置に基づいて励磁パターンの切り替えを行うステップと、を有することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法とした。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動方法では、複数のロータが回転を始めたら通電を停止してフリーラン状態にする。このときに発生する誘起電圧から回転中のロータの位置を検出する。これ以降は、検出したロータの位置に基づいて通常の通電切り替えを実施してブラシレスモータの駆動制御を行う。
The invention according to claim 13 is a starting method for synchronously starting a plurality of brushless motors connected in parallel, and when the rotational speed of the rotor is in a region including zero and the forward / reverse rotational speed is small, the stop position After energizing the plurality of brushless motors for an initial energization time with the excitation pattern matched to the rotation speed of the rotor gradually increasing , the energization is stopped and the rotors of the plurality of brushless motors are free-running. A step of detecting a rotor position from a signal obtained by synthesizing an induced voltage generated in each of the brushless motors during free run of the plurality of brushless motors connected in parallel, and excitation based on the detected rotor positions A plurality of brushless motors connected in parallel, characterized by having a step of switching patterns It was the starting method.
In this method of driving a plurality of brushless motors connected in parallel, when a plurality of rotors starts rotating, energization is stopped and a free-run state is set. The position of the rotating rotor is detected from the induced voltage generated at this time. Thereafter, normal energization switching is performed based on the detected rotor position to control the drive of the brushless motor.

請求項14に係る発明は、請求項13に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法において、初期通電時間は、前記ロータが回転を開始してから1回目の通電切り替えタイミングまでの時間以下の長さであり、ロータ位置を検出するステップは、ロータを回転させたときに前記複数のブラシレスモータのそれぞれに発生する誘起電圧を合成した信号が4回目発生するまでの間に行われることを特徴とする。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法では、始動時に1回目の通電切り替えタイミングに相当する時間まで加速を行ってからフリーランさせ、4回目の通電切り替えタイミングに相当する時間までにロータの位置を検知する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the start method for the plurality of brushless motors connected in parallel according to the thirteenth aspect, the initial energization time is from the start of rotation of the rotor to the first energization switching timing. The step of detecting the rotor position, which is less than the length of time, is performed until the fourth signal generated by combining the induced voltages generated in each of the plurality of brushless motors when the rotor is rotated. It is characterized by that.
In this method of starting a plurality of brushless motors connected in parallel, at the time of start-up, acceleration is performed until the time corresponding to the first energization switching timing, free run is performed, and the rotor is processed until the time corresponding to the fourth energization switching timing. The position of is detected.

請求項15に係る発明は、並列に接続された永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相のコイルが周方向に順番に巻装されている複数のブラシレスモータを同期して駆動可能な励磁パターンを複数選択し、前記複数のブラシレスモータのある相のコイルをN極磁化する励磁パターンと同じコイルをS極磁化する励磁パターンとの間に、そのコイルをコイルの残留磁化が解消されるように無通電とする励磁パターンが通電されるように通電順番を選択し、各々の励磁パターンをロータが回転しない時間範囲で順番に通電させ、励磁パターンを切り替えたときに前記複数のブラシレスモータのそれぞれに発生する方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅の最小値から前記ロータの停止位置を判定することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータのロータ停止位置検出方法とした。
この並列に接続された複数のブラシレスモータのロータ停止位置検出方法では、ある相のコイルをN極磁化した後、そのコイルがS極磁化される前に無通電状態になることで、コイルの残留磁化が解消される。S極磁化からN極磁化に変化するときも、その間に無通電状態になるので、コイルの残留磁化が解消され、ロータ停止位置の検出精度が向上する。
The invention according to claim 15 includes a rotor and a stator having permanent magnets connected in parallel, and a plurality of brushless motors in which three-phase coils are wound in order in the circumferential direction in synchronization with the stator. A plurality of driveable excitation patterns are selected, and the residual magnetization of the coil is between the excitation pattern that magnetizes the N-pole of a phase coil of the plurality of brushless motors and the excitation pattern that magnetizes the same coil as the S-pole. The energization order is selected so that the excitation patterns that are not energized are energized so as to be eliminated, and each excitation pattern is energized in turn in a time range in which the rotor does not rotate, and the excitation patterns are switched. A parallel arrangement characterized in that a stop position of the rotor is determined from a minimum value of a pulse width of a signal obtained by synthesizing a square wave pulse voltage generated in each brushless motor. It was connected rotor stop position detection method of a plurality of brushless motors.
In this method of detecting the rotor stop positions of a plurality of brushless motors connected in parallel, after a certain phase coil is N pole magnetized, the coil remains in the non-energized state before the coil is S pole magnetized. Magnetization is eliminated. Even when the magnetization is changed from the S-pole magnetization to the N-pole magnetization, the non-energized state is established during that time, so that the residual magnetization of the coil is eliminated and the detection accuracy of the rotor stop position is improved.

請求項16に係る発明は、並列に接続された永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相のコイルが周方向に順番に巻装されている複数のブラシレスモータを同期して始動させるにあたり、前記複数のブラシレスモータを駆動可能な励磁パターンを複数選択し、各々の励磁パターンをロータが回転しない時間範囲で順番に通電させ、励磁パターンを切り替えたときに前記複数のブラシレスモータのそれぞれに発生する方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅を調べ、その最小値からロータ停止位置を判定し、正転時にはロータが回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ起動直後にトルクが増加する、停止位置から120°位相を遅らせた励磁パターンを出力し、逆転時にはロータが回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ起動直後にトルクが増加する、停止位置から120°位相を進ませた励磁パターンを出力し全相への通電を停止してフリーラン状態にすることを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法とした。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法では、ロータ停止位置に対して位相差が120°の励磁パターンを選択することで、ロータが回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ回転直後にトルクを増加させることができる。このため、ブラシレスモータを確実に始動できる。
The invention according to claim 16 includes a rotor and a stator having permanent magnets connected in parallel, and a plurality of brushless motors in which three-phase coils are wound in order in the circumferential direction in synchronization with the stator. When starting, select a plurality of excitation patterns that can drive the plurality of brushless motors, energize each excitation pattern sequentially in a time range in which the rotor does not rotate, and switch the excitation patterns, the plurality of brushless motors Check the pulse width of the combined signal of the square-wave pulse voltages generated in each, determine the rotor stop position from the minimum value, and at the time of forward rotation, sufficient torque is obtained for the rotor to start rotation, and immediately after startup torque is increased, sufficient bets to output the excitation pattern obtained by delaying the 120 ° phase from the stop position, the rotor is in the reverse rotation start rotating Click is obtained and the torque is increased immediately after starting, in parallel, characterized in that the free-run state and stops energizing the outputs excitation pattern is advanced to 120 ° phase from the stop position all phases A method of starting a plurality of connected brushless motors was used.
In the starting method of the plurality of brushless motors connected in parallel, by selecting an excitation pattern having a phase difference of 120 ° with respect to the rotor stop position, sufficient torque is obtained for the rotor to start rotating, In addition, the torque can be increased immediately after the rotation. For this reason, a brushless motor can be started reliably.

請求項17に係る発明は、並列に接続された複数のブラシレスモータを同期して始動させる始動方法であって、永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相のコイルが周方向に順番に巻装されている複数のブラシレスモータのそれぞれのコイルに発生するインダクタンスを合成した信号を取得してロータの停止位置を検出するステップと、前記ロータが回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ起動直後にトルクが増加する、停止位置から120°位相を遅らせた励磁パターンを一定時間出力した後、全相の通電を停止するステップと、全相の通電を停止した状態で誘起電圧によるロータ位置検出が可能な場合に、検出されたロータ位置に基づいて通電制御をするステップと、全相の通電を停止した状態で誘起電圧によるロータ位置検出が不能な場合に、前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータの回転を停止させるような励磁パターンを低デューティで通電するステップと、を有し、前記ロータの回転を停止させる2相通電ロック処理を実施した後に、前記コイルのインダクタンスを利用して前記ロータの停止位置を検出するステップを実施することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法とした。
この並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法では、ブラシレスモータを正転させるように始動制御を行ったときに、ロータ位置が検出できれば、そのまま通常の回転制御に移行する。これに対して、ロータ位置が検出できない場合は、逆回転状態又は非同期運転状態であると判定し、ロータにブレーキをかけてから、再度始動時の制御を実施する。
The invention according to claim 17 is a starting method for synchronously starting a plurality of brushless motors connected in parallel, having a rotor having a permanent magnet and a stator, and a three-phase coil in the circumferential direction. Detecting a stop position of the rotor by obtaining a signal obtained by combining the inductances generated in the coils of the plurality of brushless motors wound in order, and a torque sufficient for the rotor to start rotating. After the excitation pattern with a 120 ° phase delay from the stop position is output for a certain period of time and the torque increases immediately after startup, the step of stopping energization of all phases and the state where energization of all phases is stopped When the rotor position can be detected by the induced voltage, the step of controlling energization based on the detected rotor position and the induced voltage in the state where the energization of all phases is stopped. If the rotor position detection is impossible that has the steps of energizing the excitation pattern to stop the rotation of each of said rotors of said plurality of brushless motors at low duty, 2 to stop the rotation of said rotor After performing the phase energization lock process, the step of detecting the stop position of the rotor by using the inductance of the coil is performed, and a method for starting a plurality of brushless motors connected in parallel is provided.
In the starting method for a plurality of brushless motors connected in parallel, if the rotor position can be detected when starting control is performed so as to cause the brushless motor to normally rotate, the routine proceeds to normal rotation control as it is. On the other hand, if the rotor position cannot be detected, it is determined that the rotor is in the reverse rotation state or the asynchronous operation state, the brake is applied to the rotor, and the control at the start is performed again.

本発明によれば、始動時にフリーラン状態を作り出すことでモータ端子に発生する誘起電圧をパルス幅変調信号などの影響を受けない状態で検出することできる。これによって、外乱の影響を受けることなく、ロータ位置を正しく検出することが可能になる。また、フリーランさせている間にロータ位置を検出するので、短時間でロータ位置を検出して通常運転に移行することが可能になる。
始動時に複数のブラシレスモータが同期して正方向に回転していないと判定された場合に、それぞれのロータを停止させるような通電制御を行ってから、再度始動処理を実施すると、逆回転状態や非同期運転状態からも速やかに正転方向に始動させることができる。このようにすると、逆転方向を判定する複雑な処理が不要になる。
並列接続された複数のブラシレスモータをセンサレスで同期駆動させる場合に、始動時の回転状態によらずに、確実に起動することが可能になって、信頼性の高いシステムが得られる。
According to the present invention, it is possible to detect an induced voltage generated at the motor terminals without being affected, such as pulse width modulation signal to produce a free-running state during startup. This makes it possible to correctly detect the rotor position without being affected by disturbance. Further, since the rotor position is detected during free running, it is possible to detect the rotor position in a short time and shift to normal operation.
When it is determined that a plurality of brushless motors are not rotating in the forward direction synchronously at the start, after performing energization control to stop the respective rotors and performing the start process again, the reverse rotation state or Even in an asynchronous operation state, it can be quickly started in the forward direction. This eliminates the need for complicated processing for determining the reverse direction.
When a plurality of brushless motors connected in parallel are synchronously driven without a sensor, the system can be reliably started regardless of the rotation state at the time of starting, and a highly reliable system can be obtained.

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施の形態で同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、実施の形態の間で重複する説明は省略する。   The best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same reference numerals are given to the same components in each embodiment. Moreover, the description which overlaps between embodiment is abbreviate | omitted.

(第1の実施の形態)
図1に示すように、ブラシレスモータシステムは、2台のブラシレスモータ1A,1Bと、ブラシレスモータ1A,1Bの回転駆動を制御する駆動装置2とを有する。
ブラシレスモータ1Aは、永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相(U、V、W)のコイルU,V,Wが周方向に順番に巻装されている。同様に、ブラシレスモータ1Bは、永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相(U、V、W)のコイルU,V,Wが周方向に順番に巻装されている。これら2台のブラシレスモータ1A,1Bは、駆動装置2に対して並列に接続されている。以下、並列に接続された2台のブラシレスモータ1A,1Bを複数台並列モータ1と総称することがある。なお、このブラシレスモータシステムは、ロータ位置を検出するセンサを有しないセンサレスタイプのシステムである。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the brushless motor system includes two brushless motors 1A and 1B and a drive device 2 that controls the rotational drive of the brushless motors 1A and 1B.
The brushless motor 1A has a rotor having a permanent magnet and a stator, and three-phase (U, V, W) coils U 1 , V 1 , W 1 are wound around the stator in order in the circumferential direction. Similarly, the brushless motor 1B has a rotor having a permanent magnet and a stator, and three-phase (U, V, W) coils U 2 , V 2 , W 2 are wound around the stator in order in the circumferential direction. ing. These two brushless motors 1 </ b> A and 1 </ b> B are connected in parallel to the driving device 2. Hereinafter, the two brushless motors 1A and 1B connected in parallel may be collectively referred to as a plurality of parallel motors 1. This brushless motor system is a sensorless type system that does not have a sensor for detecting the rotor position.

駆動装置2は、マイコンなどから構成される制御装置11と、複数台並列モータ1の3相U,V,Wのモータ端子の電圧を検出する誘起電圧I/F(インターフェイス)回路12と、通電切り換え用のスイッチング素子を備えるインバータ13と、複数台並列モータ1の3相U,V,Wのモータ端子に印加された電圧のレベルを変換するレベル変換回路である分圧回路14とを有し、制御装置11とインバータ13の間に、プリドライバ37A,37Bと、過電流検出回路38と、過電流保護手段39とが設けられている。複数台並列モータ1は、2台のブラシレスモータ1A,1Bが並列接続されているので、モータ端子の電圧は、各ブラシレスモータ1A,1Bのモータ端子に発生する電圧に等しい。   The driving device 2 includes a control device 11 configured by a microcomputer, an induced voltage I / F (interface) circuit 12 that detects voltages of three-phase U, V, and W motor terminals of the plurality of parallel motors 1, and energization An inverter 13 having a switching element for switching, and a voltage dividing circuit 14 that is a level conversion circuit that converts the level of the voltage applied to the three-phase U, V, and W motor terminals of the parallel motor 1. Between the control device 11 and the inverter 13, predrivers 37A and 37B, an overcurrent detection circuit 38, and overcurrent protection means 39 are provided. In the plural parallel motor 1, since two brushless motors 1A and 1B are connected in parallel, the voltage at the motor terminal is equal to the voltage generated at the motor terminal of each brushless motor 1A and 1B.

図2に示すように、誘起電圧I/F回路12は、3相U,V,Wのそれぞれのモータ端子の電圧(アナログ信号)が入力され、コンパレータ17A〜17Cに入力可能な電圧に分圧する分圧回路(抵抗R11及び抵抗R12)とパルス幅変調信号のノイズを除去する1次のCRフィルタ(抵抗R11及びキャバシタC11)からなるローパスフィルタ回路15A,15B,15Cと、等価中性点電位を検出する回路16と、等価中性点電位と無通電相(開放区間)に現れる誘起電圧のアナログ信号からパルス信号を作成するコンパレータ17A,17B,17Cと、コンパレータ17A〜17Cの出力からチャタリング成分をカットするローパスフィルタ(1次のCRフィルタ)18A,18B,18Cとを有する。   As shown in FIG. 2, the induced voltage I / F circuit 12 receives the voltages (analog signals) of the motor terminals of the three phases U, V, and W, and divides them into voltages that can be input to the comparators 17A to 17C. Low-pass filter circuits 15A, 15B and 15C composed of a voltage dividing circuit (resistor R11 and resistor R12) and a primary CR filter (resistor R11 and capacitor C11) for removing noise of the pulse width modulation signal, and an equivalent neutral point potential A chattering component is generated from the output of the comparators 17A, 17B, and 17C, and the comparators 17A to 17C that generate a pulse signal from the analog signal of the induced voltage appearing in the circuit 16 to detect, the equivalent neutral point potential and the non-energized phase (open period). And low-pass filters (primary CR filters) 18A, 18B, and 18C for cutting.

ここで、等価中性点電位を検出する回路16は、例えば、U相については、V相とW相のモータ端子電圧から等価中性点電位を検出するような、2相間比較方式を採用している。このようにすると、等価中性点電位として略フラットな電圧が得られる。なお、U、V、Wの3相全ての信号を用いて等価中性点電位を求める3相比較方式を採用しても良い。この場合は、等価中性点の電位は、電源電圧の1/2を中心にした略三角波になる。
コンパレータ17A〜17Cは、誘起電圧のアナログ信号が等価中性点電位より高いときはローレベルの信号を出力し、誘起電圧のアナログ信号が等価中性点電位より低いときはハイレベルの信号を出力するパルス信号を発生させる。各コンパレータ17A〜17Cでは電気角120°の分解能のパルス信号が作成される。これら信号は、それぞれがローパスフィルタ回路18A〜18Cを経て合成信号生成回路19に入力される。
Here, the circuit 16 that detects the equivalent neutral point potential employs a two-phase comparison method that detects the equivalent neutral point potential from the motor terminal voltages of the V phase and the W phase for the U phase, for example. ing. In this way, a substantially flat voltage is obtained as the equivalent neutral point potential. It should be noted that a three-phase comparison method for obtaining an equivalent neutral point potential using all three-phase signals of U, V, and W may be employed. In this case, the potential at the equivalent neutral point is a substantially triangular wave centered at 1/2 of the power supply voltage.
The comparators 17A to 17C output a low level signal when the induced voltage analog signal is higher than the equivalent neutral point potential, and output a high level signal when the induced voltage analog signal is lower than the equivalent neutral point potential. A pulse signal is generated. In each of the comparators 17A to 17C, a pulse signal having a resolution of 120 electrical degrees is created. These signals are respectively input to the composite signal generation circuit 19 through the low-pass filter circuits 18A to 18C.

図3に示すように、インバータ13は、6個のスイッチング素子40UH,40UL,40VH,40VL,40WH,40WLを電源20の正負両端子間に2個ずつブリッジ接続して構成される回路であって、電源20から供給された直流電圧を制御装置11から入力されるパルス幅変調信号(駆動信号)に基づく交流電圧に変換し、複数台並列モータ1の各相U,V,Wに印加する。各スイッチング素子40UH〜40WLは、FET(Field effect transistor)が2つずつ並列に接続されている。2つのFETを並列接続したのは、複数台並列モータ1が2台のブラシレスモータ1A,1Bを並列接続された構成になっているため、ブラシレスモータが1台の場合に比べて電流値が2倍になるからである。   As shown in FIG. 3, the inverter 13 is a circuit configured by connecting six switching elements 40UH, 40UL, 40VH, 40VL, 40WH, and 40WL two by two between the positive and negative terminals of the power supply 20. The DC voltage supplied from the power supply 20 is converted into an AC voltage based on a pulse width modulation signal (drive signal) input from the control device 11 and applied to each phase U, V, W of the plural parallel motors 1. Each of the switching elements 40UH to 40WL has two FETs (Field effect transistors) connected in parallel. The reason why the two FETs are connected in parallel is that a plurality of parallel motors 1 have two brushless motors 1A and 1B connected in parallel, so that the current value is 2 as compared with the case where there is only one brushless motor. Because it doubles.

インバータ13とグランドレベルの間には、2つのシャント抵抗13A,13Bが並列に設けられている。各シャント抵抗13A,13Bは、同じ抵抗値を有し、これらシャント抵抗13A,13Bを用いてインバータ13に流れる電流、つまりブラシレスモータ1A,1Bに入力される電流が過電流検出回路38を用いて検出できる。2つのシャント抵抗13A,13Bを並列接続する代わりに、1つの抵抗で代用することもできるが、2つの抵抗を並列接続することで、1台のブラシレスモータ用のインバータ回路のシャント抵抗と同じ抵抗を使用できる。   Two shunt resistors 13A and 13B are provided in parallel between the inverter 13 and the ground level. The shunt resistors 13A and 13B have the same resistance value, and the current flowing through the inverter 13 using these shunt resistors 13A and 13B, that is, the current input to the brushless motors 1A and 1B is detected using the overcurrent detection circuit 38. It can be detected. Instead of connecting the two shunt resistors 13A and 13B in parallel, one resistor can be substituted, but by connecting the two resistors in parallel, the same resistance as the shunt resistor of the inverter circuit for one brushless motor Can be used.

図1に示すように、分圧回路14は、複数台並列モータ1の3相U,V,Wのモータ端子に発生する端子電圧(例えば、12Vや36Vなど)を2つの抵抗で分圧し、制御装置11で使用可能な電圧レベル(例えば、3Vや5Vなど)にする回路である。   As shown in FIG. 1, the voltage dividing circuit 14 divides a terminal voltage (for example, 12 V, 36 V, etc.) generated at the three-phase U, V, W motor terminals of the plurality of parallel motors 1 by two resistors, This is a circuit that makes the voltage level (for example, 3V, 5V, etc.) usable in the control device 11.

制御装置11は、誘起電圧I/F回路12に接続される分離手段21と、励磁切り替えタイミング演算手段22と、回転方向判定手段23と、回転方向検出ロジック選択手段24と、ブレーキ停止手段25と、通電パターン決定手段26と、励磁電圧出力手段27と、PWMデューティ決定手段28と、を有する。また、制御装置11は、分圧回路14に接続され、始動時に使用される方形波パルス電圧幅検出手段29と、方形波パルス電圧幅比較手段30と、ロータ位置推定手段31とを有する。さらに、過電流検出回路38に接続される過電流保護手段32を有する。   The control device 11 includes a separation unit 21 connected to the induced voltage I / F circuit 12, an excitation switching timing calculation unit 22, a rotation direction determination unit 23, a rotation direction detection logic selection unit 24, and a brake stop unit 25. , Energization pattern determination means 26, excitation voltage output means 27, and PWM duty determination means 28. The control device 11 is connected to the voltage dividing circuit 14 and includes a square wave pulse voltage width detection means 29, a square wave pulse voltage width comparison means 30, and a rotor position estimation means 31 that are used at the time of starting. Furthermore, it has an overcurrent protection means 32 connected to the overcurrent detection circuit 38.

分離手段21は、誘起電圧I/F回路12から入力されるパルス信号のエッジを誘起電圧のエッジと方形波パルス電圧のエッジとに分離する処理を行う。励磁切り替えタイミング演算手段22は、誘起電圧エッジに応じた励磁位相を算出するために3つの電気角120°の分解能のパルス信号から1つの電気角60°の分解能のパルス信号を生成し、励磁切り替えタイミングを演算する。励磁切り替えタイミング演算手段22には、励磁切り替えタイミングを補正する遅れ位相補正部22Aが設けられている。
回転方向判定手段23は、励磁切り替えタイミングから回転方向を判定し、回転方向検出ロジック選択手段24と、ブレーキ停止手段25に所定の指令を出力する。回転方向検出ロジック選択手段24は、ブラシレスモータ1A,1Bの回転方向によって分離手段21が使用するロジックを選択可能な場合に使用される。ブレーキ停止手段25は、ブラシレスモータ1A,1Bを停止させるような通電パターンを通電する際に使用される。
The separation means 21 performs processing for separating the edge of the pulse signal input from the induced voltage I / F circuit 12 into an edge of the induced voltage and an edge of the square wave pulse voltage. The excitation switching timing calculation means 22 generates one pulse signal with a resolution of 60 ° electrical angle from three pulse signals with a resolution of 120 ° electrical angle in order to calculate the excitation phase according to the induced voltage edge, and switches the excitation switching. Calculate timing. The excitation switching timing calculation means 22 is provided with a delay phase correction unit 22A that corrects the excitation switching timing.
The rotation direction determination unit 23 determines the rotation direction from the excitation switching timing, and outputs a predetermined command to the rotation direction detection logic selection unit 24 and the brake stop unit 25. The rotation direction detection logic selection unit 24 is used when the logic used by the separation unit 21 can be selected depending on the rotation direction of the brushless motors 1A and 1B. The brake stop means 25 is used when energizing an energization pattern that stops the brushless motors 1A and 1B.

通電パターン決定手段26は、定常時励磁手段33と、停止位置検出手段34と、フリーラン制御手段35と、始動時励磁手段36とを有する。定常時励磁手段33は、ブラシレスモータ1A,1Bが同期して回転しているときに励磁切り替えタイミング演算手段22が演算した励磁切り替えタイミングでロータ位置に応じた励磁パターンを決定する。停止位置検出手段34は、外部からの始動指令を受けて励磁電圧出力手段27にロータ停止位置を検出するためのパルス幅変調信号を発生させる。始動時励磁手段36は、ロータ位置推定手段31で最小と決定された方形波パルス電圧幅に相当するロータ停止位置に応じた励磁パターンを決定する。フリーラン制御手段35は、始動励磁パターンを所定の初期通電時間Ts1だけ通電させた後、ブラシレスモータ1A,1Bをフリーランさせてロータ位置を検出する処理を実施する。これらの処理の詳細については、後述する。   The energization pattern determination unit 26 includes a steady-state excitation unit 33, a stop position detection unit 34, a free-run control unit 35, and a start-up excitation unit 36. The constant excitation means 33 determines an excitation pattern according to the rotor position at the excitation switching timing calculated by the excitation switching timing calculation means 22 when the brushless motors 1A and 1B rotate in synchronization. The stop position detecting means 34 receives a start command from the outside and causes the excitation voltage output means 27 to generate a pulse width modulation signal for detecting the rotor stop position. The starting excitation means 36 determines an excitation pattern corresponding to the rotor stop position corresponding to the square-wave pulse voltage width determined to be the minimum by the rotor position estimation means 31. The free-run control means 35 performs a process of detecting the rotor position by energizing the brushless motors 1A and 1B after energizing the starting excitation pattern for a predetermined initial energization time Ts1. Details of these processes will be described later.

励磁電圧出力手段27は、ブラシレスモータ1A,1Bのコイルに励磁電流を印加する信号を各プリドライバ37A,36Bに出力する。Hi側プリドライバ37Aは、PWMデューティ決定手段28が決定したデューティ比で高電位側のスイッチング素子のON/OFFを切り替えるドライバである。Lo側プリドライバ37Bは、低電位側のスイッチング素子のON/OFFを切り替えるドライバである。Hi側プリドライバ37Aには、インバータ13に過電流が流れたときに、過電流保護手段39から信号が入力されると、各スイッチング素子をOFFにする機能を有する。また、過電流が検出されたときには、過電流保護手段32に信号が入力され、ソフトウェア上のリセットがかけられる。   The excitation voltage output means 27 outputs a signal for applying an excitation current to the coils of the brushless motors 1A and 1B to the pre-drivers 37A and 36B. The Hi-side pre-driver 37A is a driver that switches ON / OFF of the high-potential side switching element at the duty ratio determined by the PWM duty determining means 28. The Lo-side pre-driver 37B is a driver that switches ON / OFF of the switching element on the low potential side. The Hi-side pre-driver 37A has a function of turning off each switching element when a signal is input from the overcurrent protection means 39 when an overcurrent flows through the inverter 13. When an overcurrent is detected, a signal is input to the overcurrent protection means 32 and a software reset is applied.

方形波パルス電圧幅検出手段29は、分圧回路14から入力される信号から方形波パルス電圧幅を検出する処理を行う。方形波パルス電圧幅検出手段29は、メモリなどの記憶手段29Aを有し、検出した方形波パルス電圧幅のデータをそのときの励磁パターンと関連付けて記憶することができる。方形波パルス電圧幅比較手段30は、方形波パルス電圧幅検出手段29の記憶手段29Aに記憶された複数の方形波パルス電圧幅のデータを比較し、最小となるものを決定する。ロータ位置推定手段31は、方形波パルス電圧幅の比較結果に基づいて停止時や低速時のロータ位置を推定する。   The square wave pulse voltage width detection unit 29 performs a process of detecting the square wave pulse voltage width from the signal input from the voltage dividing circuit 14. The square wave pulse voltage width detection means 29 has a storage means 29A such as a memory, and can store the detected square wave pulse voltage width data in association with the excitation pattern at that time. The square wave pulse voltage width comparison means 30 compares data of a plurality of square wave pulse voltage widths stored in the storage means 29A of the square wave pulse voltage width detection means 29 and determines the smallest one. The rotor position estimation means 31 estimates the rotor position at a stop or at a low speed based on the comparison result of the square wave pulse voltage width.

図3に示すように、過電流検出回路は、抵抗及びコンデンサからなるローパスフィルタを有し、ノイズを除去した後の電圧値がコンパレータに入力されるようになっている。コンパレータには、予め設定された基準電圧が入力されるようになっている。インバータ回路13に過電流が流れると、コンパレータに入力される電圧値が基準電圧より高くなって、コンパレータはローレベルの信号を出力する。この信号は、制御装置11の割り込みポートから過電流保護手段32に入力され、ソフトウェア上のリセットを実行させる。また、コンパレータの出力端子の電圧がローレベルに落ちることでハードウェア上の過電流保護手段39として設けられているダイオードに電流が流れ、PWMデューティ決定手段28からの出力信号がHi側プリドライバ37Aに入力されないようになる。   As shown in FIG. 3, the overcurrent detection circuit has a low-pass filter composed of a resistor and a capacitor, and the voltage value after removing noise is input to the comparator. A preset reference voltage is input to the comparator. When an overcurrent flows through the inverter circuit 13, the voltage value input to the comparator becomes higher than the reference voltage, and the comparator outputs a low level signal. This signal is input from the interrupt port of the control device 11 to the overcurrent protection means 32 and causes a software reset to be executed. Further, when the voltage at the output terminal of the comparator falls to a low level, a current flows through a diode provided as hardware overcurrent protection means 39, and the output signal from the PWM duty determination means 28 is output as a Hi-side predriver 37A. Will not be entered.

次に、この駆動装置2の動作を説明する。
複数台並列モータ1を始動するときは、各ブラシレスモータ1A,1Bが停止している場合と、各ブラシレスモータ1A,1Bが外部負荷によって回転させられている場合とがある。さらに、各ブラシレスモータ1A,1Bが回転させられている場合には、ブラシレスモータ1A,1Bが正回転している場合と、逆回転している場合とがある。例えば、複数台並列モータ1をラジエータファンの回転機構に使用した場合、ラジエータからエンジンルームに向かう方向に風が吹いている場合には、通電しなくてもラジエータファンの回転に従って各ブラシレスモータ1A,1Bが正回転させられる。これに対して、各ブラシレスモータ1A,1Bが逆回転している場合とは、エンジン側からラジエータの方向に風が吹いているときや、ラジエータファンに対して逆方向に負圧が生じたときが考えられる。
Next, the operation of the drive device 2 will be described.
When the plural parallel motors 1 are started, there are a case where each brushless motor 1A, 1B is stopped and a case where each brushless motor 1A, 1B is rotated by an external load. Furthermore, when each brushless motor 1A, 1B is rotated, there are a case where the brushless motor 1A, 1B is rotating forward and a case where it is rotating backward. For example, when a plurality of parallel motors 1 are used for a radiator fan rotation mechanism, when wind is blowing in the direction from the radiator toward the engine room, each brushless motor 1A, 1B is rotated forward. On the other hand, when each brushless motor 1A, 1B is rotating in the reverse direction, when the wind is blowing in the direction of the radiator from the engine side, or when negative pressure is generated in the reverse direction with respect to the radiator fan. Can be considered.

駆動装置2をラジエータファンに使用することを想定した場合、ラジエータファンは正転方向に回転し易い構造になっており、逆転方向に回転するためには大きな風力が必要になる。しかしながら、車両の構造から逆方向に大きい風力が発生する可能性は少なく、ラジエータファンが逆回転する場合でも、その回転速度は小さいと考えられる。したがって、この駆動装置2では、各ブラシレスモータ1A,1Bが外部負荷で逆回転しても、その回転数及びトルクは小さいものとして始動時の制御を行う。   When it is assumed that the drive device 2 is used as a radiator fan, the radiator fan has a structure that easily rotates in the forward rotation direction, and a large wind force is required to rotate in the reverse rotation direction. However, there is little possibility that large wind power is generated in the reverse direction from the structure of the vehicle, and even when the radiator fan rotates in reverse, the rotation speed is considered to be low. Therefore, in this drive device 2, even when each brushless motor 1A, 1B rotates in reverse with an external load, control at the time of starting is performed on the assumption that the rotation speed and torque are small.

図4に始動時の複数台並列モータ1の各ブラシレスモータ1A,1Bの回転速度による始動方法の区分けを模式的に示す。各ブラシレスモータ1A,1Bの回転が同期している場合と、非同期である場合とに分け、さらに同期している場合には、回転速度に応じて3通りの場合分けを行う。
駆動装置2は、横軸に示すブラシレスモータ1A,1Bの回転が同期しており、かつそれぞれの回転速度がゼロを含む領域R1であれば、インダクタンス検出による始動開始処理を実行する。
2台のブラシレスモータ1A,1Bの回転が同期しており、かつそれぞれの回転速度が正回転方向で領域R1より大きい領域R2にあれば、誘起電圧検出によるロータ位置検出を行い、回転制御をする。逆回転方向に回転速度が領域R1より大きい領域R3にある場合には、逆回転状態判別処理と、ロータの停止処理により領域R1へと移行させ、インダクタンス検出による始動開始処理を実行する。領域R1と領域R2は、回転速度がN1(rpm)付近で重なっている。回転速度N1は、誘起電圧検出によるロータ位置検出が不能となる低速回転速度に相当する。これは、回転速度がゼロ又は低速であれば、インダクタンス検出により電気角60°の分解能でロータ位置を検出し、正転方向に最大トルクを発生させることが可能な位相で通電を実施することができるのに対し、回転速度が上昇するにしたがって、インダクタンス検出によるロータ位置の検出結果は、電気角60°から位相がずれて検出精度が悪くなるため、起動トルクが停止状態と比較して減少するからである。
FIG. 4 schematically shows a classification of the starting method according to the rotational speeds of the brushless motors 1A and 1B of the plural parallel motors 1 at the time of starting. When the rotations of the brushless motors 1A and 1B are synchronized with each other, they are divided into a case where they are asynchronous and when they are further synchronized, three cases are divided according to the rotation speed.
If the rotations of the brushless motors 1A and 1B shown on the horizontal axis are synchronized and the respective rotation speeds include a region R1 that includes zero, the driving device 2 executes a start start process based on inductance detection.
If the rotations of the two brushless motors 1A and 1B are synchronized and their rotational speeds are in the region R2 larger than the region R1 in the positive rotation direction, the rotor position is detected by detecting the induced voltage and the rotation is controlled. . When the rotational speed is in the region R3 larger than the region R1 in the reverse rotation direction, the process proceeds to the region R1 by the reverse rotation state determination process and the rotor stop process, and the start start process by inductance detection is executed. The region R1 and the region R2 overlap each other at a rotation speed near N1 (rpm). The rotational speed N1 corresponds to a low rotational speed at which the rotor position cannot be detected by detecting the induced voltage. If the rotational speed is zero or low, the rotor position can be detected with a resolution of an electrical angle of 60 ° by inductance detection, and energization can be performed at a phase that can generate the maximum torque in the forward rotation direction. On the other hand, as the rotational speed increases, the detection result of the rotor position by inductance detection is out of phase from the electrical angle of 60 ° and the detection accuracy becomes worse, so the starting torque decreases compared to the stopped state. Because.

2台のブラシレスモータ1A,1Bの回転が同期しており、かつそれぞれの回転速度が逆回転方向で領域R1より大きい領域R3にあれば、後述するように各ブラシレスモータ1A,1Bにブレーキをかけ、領域R1に移行させた後にロータ位置の検出を行う。領域R1と領域R3は、回転速度が−N1(rpm)付近で重なっている。
そして、2台のブラシレスモータ1A,1Bの回転が非同期であれば、回転速度に依存せずに、全ての領域R4において、各ブラシレスモータ1A,1Bにブレーキをかけて同期化処理を行う。
なお、領域R1と領域R2は、重ならずに回転速度N1を境界として区分けしても良い。領域R1と領域R3は、重ならずに回転速度−N1を境界として区分けしても良い。
If the rotations of the two brushless motors 1A and 1B are synchronized and the rotation speeds of the two brushless motors 1A and 1B are in the region R3 larger than the region R1 in the reverse rotation direction, the brushless motors 1A and 1B are braked as described later. The rotor position is detected after shifting to the region R1. The region R1 and the region R3 overlap with each other when the rotation speed is near -N1 (rpm).
If the rotations of the two brushless motors 1A and 1B are asynchronous, the brushless motors 1A and 1B are braked and synchronized in all regions R4 without depending on the rotation speed.
Note that the region R1 and the region R2 may be divided with the rotation speed N1 as a boundary without overlapping. The region R1 and the region R3 may be divided with the rotation speed −N1 as a boundary without overlapping.

駆動装置2は、最初にブラシレスモータ1A,1Bの回転速度が領域R1にあると想定して処理を実行し、領域R2に相当する処理を経て定常駆動に移行する。領域R2に相当する処理を実施したときに、ロータ位置検出ができない場合には、ブラシレスモータ1A,1Bの回転状態が領域R3又は領域R4にあるとみなし、領域R3又は領域R4に相当する処理からやり直す。領域R3の場合の処理と、領域R4の場合の処理は、同じ処理を利用できるので、領域R3と領域R4を区別する処理は実施しない。このような始動方法の具体例を図5のフローチャートを参照して説明する。   The driving device 2 first executes processing assuming that the rotational speeds of the brushless motors 1A and 1B are in the region R1, and shifts to steady driving through processing corresponding to the region R2. If the rotor position cannot be detected when the processing corresponding to the region R2 is performed, the rotation state of the brushless motors 1A and 1B is regarded as being in the region R3 or the region R4, and the processing corresponding to the region R3 or the region R4 is started. Try again. Since the same processing can be used for the processing in the region R3 and the processing in the region R4, the processing for distinguishing the region R3 from the region R4 is not performed. A specific example of such a starting method will be described with reference to the flowchart of FIG.

始動開始指令が停止位置検出手段34に入力されたら、過電流検出を行う(ステップS101)。過電流は、インバータ13のシャント抵抗13A,13Bを流れる電流値でモニタする。シャント抵抗13A,13Bを流れる電流が、所定の値を越えたら、過電流、つまり過負荷状態と判定し(ステップS101でYes)、全相をOFFにして停止処理を実施して(ステップS102)、処理を終了する。過電流が検出されなかった場合には(ステップS101でNo)、複数台並列モータ1の合成インダクタンスを検出してロータ位置の検出処理を実施する(ステップS103)。同一規格の2台並列モータでは、同特性のコイルが2個並列に接続されているので、コイルの合成インダクタンスと合成抵抗は1/2となる。この状態で、コイルに電力を蓄積し、その電力がフライホイール電流によって消費される時間を、方形波パルス電圧幅で検出している。それぞれのモータのコイルに対するロータ位置が同じ(同期状態)ならば、方形波パルス電圧幅からロータ位置を特定することができる。
過電流のチェックは、並列処理される別のプログラムで常時監視しており、ステップS103以降の処理を実施している最中に過電流が検出されたら、その時点で処理が停止される。
When a start start command is input to the stop position detection means 34, overcurrent detection is performed (step S101). The overcurrent is monitored by the current value flowing through the shunt resistors 13A and 13B of the inverter 13. When the current flowing through the shunt resistors 13A and 13B exceeds a predetermined value, it is determined that the current is an overcurrent, that is, an overload state (Yes in step S101), and all phases are turned off and a stop process is performed (step S102). The process is terminated. If no overcurrent is detected (No in step S101), the combined inductance of the plurality of parallel motors 1 is detected, and rotor position detection processing is performed (step S103). In the two parallel motors of the same standard, two coils having the same characteristics are connected in parallel, so the combined inductance and combined resistance of the coils are halved. In this state, electric power is accumulated in the coil, and the time that the electric power is consumed by the flywheel current is detected by the square wave pulse voltage width. If the rotor position with respect to each motor coil is the same (synchronized state), the rotor position can be specified from the square-wave pulse voltage width.
The overcurrent check is constantly monitored by another program that is processed in parallel. If an overcurrent is detected during the processing after step S103, the processing is stopped at that point.

制御装置11は、2台のブラシレスモータ1A,1Bが同期していると仮定し、合成インダクタンス検出によって得られるデータからロータ停止位置を検出する。そして、始動時励磁手段36がそのロータ位置に対して最大のトルクを発生可能な位相の始動励磁パターンを決定し、励磁電圧出力手段27が始動励磁パターンを出力させる(ステップS104)。初期通電カウンタを起動させ、予め設定した一定の初期通電時間Ts1が経過するまで、前記した位相に通電する(ステップS105)。初期通電時間Ts1が経過したら(ステップS105でYes)、フリーラン制御手段35が全相の通電をOFFにしてフリーランさせる(ステップS106)。慣性で各ブラシレスモータ1A,1Bのそれぞれのロータがフリーランしている間に発生する誘起電圧から、正転専用ロジックを用いてロータの位置検出を実施する(ステップS107)。このときのロータ位置は、2台のブラシレスモータ1A,1Bが同期していると仮定したときの位置になる。ロータ位置を予め定めた回数検出できたら(ステップS108でYes)、定常時励磁手段33を用いた誘起電圧によるセンサレス駆動(定常駆動モード)に移行する(ステップS109)。
ロータ位置を予め定めた回数検出できないときは(ステップS108でNo)、誘起電圧のエッジ間隔を計測する回数が予め設定された回数経過するまで待つ(ステップS110)。回数が所定回数経過したら(ステップS110でYes)、回転方向判定手段23はブラシレスモータ1A,1Bが同期して逆転しているか又は非同期であると判定する。この場合、ブレーキ停止手段25によるブレーキ処理として、低デューティで2相通電ロック処理を行う(ステップS111)。ブレーキ処理は、予め定められた一定時間実施し、この時間が経過したら(ステップS112)、ステップS101に戻る。
Assuming that the two brushless motors 1A and 1B are synchronized, the control device 11 detects the rotor stop position from the data obtained by the combined inductance detection. Then, the starting excitation means 36 determines a starting excitation pattern having a phase capable of generating the maximum torque with respect to the rotor position, and the excitation voltage output means 27 outputs the starting excitation pattern (step S104). The initial energization counter is activated, and the aforementioned phase is energized until a preset initial energization time Ts1 elapses (step S105). When the initial energization time Ts1 elapses (Yes in step S105), the free-run control means 35 turns off the energization of all phases and free-runs (step S106). From the induced voltage generated while the respective rotors of the brushless motors 1A and 1B are free running due to inertia, the rotor position is detected using the forward rotation exclusive logic (step S107). The rotor position at this time is a position when it is assumed that the two brushless motors 1A and 1B are synchronized. Once you detect the number of times that defines the rotor position previously (in step S108 Yes), the process proceeds to sensorless driving by the induced voltage with steady-state excitation means 33 (steady driving mode) (step S109).
If the rotor position cannot be detected a predetermined number of times (No in step S108), the process waits until the number of times for measuring the edge interval of the induced voltage elapses (step S110). When the number of times has elapsed (Yes in step S110), the rotation direction determination means 23 determines that the brushless motors 1A and 1B are rotating in reverse or asynchronous. In this case, as a brake process by the brake stop means 25, a two-phase energization lock process is performed with a low duty (step S111). The brake process is performed for a predetermined time, and when this time has elapsed (step S112), the process returns to step S101.

ここで、ステップS103からステップS105は、初期の回転速度が領域R1の範囲内にあり、ここから領域R2に加速させるときの処理である。
ステップS103の詳細について説明する。ここでは、コイルが作る磁束の方向と、マグネットの磁束の方向が同方向のときにマグネットのコアの透磁率が大きくなってインダクタンスが小さくなることに着目して停止位置を決定している。
Here, Step S103 to Step S105 are processes when the initial rotational speed is within the range of the region R1 and the region is accelerated from here to the region R2.
Details of step S103 will be described. Here, when the direction of the magnetic flux generated by the coil is the same as the direction of the magnetic flux of the magnet, the stop position is determined by focusing on the fact that the permeability of the magnet core increases and the inductance decreases.

停止状態にある2台のブラシレスモータ1A,1Bを始動するときは、外部から制御装置11の停止位置検出手段34に始動指令を入力する。停止位置検出手段34は、予め定められた6つの停止位置判定用の励磁パターンをロータが回転しない程度の時間だけ継続されるように励磁電圧出力手段27に指令を出す。なお、ロータが回転しない程度の時間は、ブラシレスモータ1A,1Bのイナーシャなどによって異なるが、例えば、数μ秒から数m秒の間であり、制御装置11が有するカウンタでカウントされる。励磁電圧出力手段27は、励磁パターンに応じたパルス幅変調信号をインバータ13に出力し、パルス幅変調信号に対応してスイッチング素子40UH〜40WLがON、OFFされて3相のいずれか2相に通電される。   When starting the two brushless motors 1 </ b> A and 1 </ b> B in a stopped state, a start command is input to the stop position detecting means 34 of the control device 11 from the outside. The stop position detection means 34 issues a command to the excitation voltage output means 27 so that six predetermined excitation patterns for stop position determination are continued for a period of time that the rotor does not rotate. The time that the rotor does not rotate varies depending on the inertia of the brushless motors 1A and 1B, but is, for example, between several microseconds and several milliseconds, and is counted by a counter included in the control device 11. The excitation voltage output means 27 outputs a pulse width modulation signal corresponding to the excitation pattern to the inverter 13, and the switching elements 40UH to 40WL are turned on and off in response to the pulse width modulation signal, so that any one of the three phases is selected. Energized.

ここで、停止位置検出手段34が指令する停止位置判定用の励磁パターンを図6に示す。これら励磁パターン#1〜#6は、ブラシレスモータ1A,1Bを駆動可能なパターンになっており、ブラシレスモータ1A,1Bそれぞれのコイルとロータの相対的な位置が同一(同期)である場合を示している。逆に、ブラシレスモータ1A,1Bそれぞれのコイルとロータの相対的な位置が同一でない(非同期)場合は、以下のような合成インダクタンス検出方法が成立しないので、同期化処理が必要となる。
励磁パターン#1は、U相のコイルU,U(以下、単にU相という)からV相のコイルV,V(以下、V相という)に電流を流す。U相がN極磁化され、V相がS極磁化される。U、V、W相の配置及びロータ41の停止位置が図示する配置であった場合には、矢印に示すようにU相からロータ41の永久磁石42のS極、N極を順番に通り、V相に向かう磁束が形成される。
励磁パターン#2は、U相からW相のコイルW,W(以下、単にW相という)に電流を流す。U相がN極磁化され、W相がS極磁化される。矢印に示すようにU相からロータ41の永久磁石のS極、N極を順番に通り、W相に向かう磁束が形成される。
励磁パターン#3は、V相からW相に電流を流す。V相がN極磁化され、W相がS極磁化される。矢印に示すようにV相からロータ41の永久磁石のS極、N極を順番に通り、W相に向かう磁束が形成される。
励磁パターン#4は、V相からU相に電流を流す。V相がN極磁化され、U相がS極磁化される。矢印に示すようにV相からロータ41の永久磁石のS極、N極を順番に通り、U相に向かう磁束が形成される。
励磁パターン#5は、W相からU相に電流を流す。W相がN極磁化され、U相がS極磁化される。矢印に示すようにW相からロータ41の永久磁石のS極、N極を順番に通り、U相に向かう磁束が形成される。
励磁パターン#6は、W相からV相に電流を流す。W相がN極磁化され、V相がS極磁化される。矢印に示すようにW相からロータ41の永久磁石のS極、N極を順番に通り、V相に向かう磁束が形成される。
Here, FIG. 6 shows an excitation pattern for determining the stop position instructed by the stop position detecting means 34. These excitation patterns # 1 to # 6 are patterns that can drive the brushless motors 1A and 1B, and show the case where the relative positions of the coils and the rotors of the brushless motors 1A and 1B are the same (synchronous). ing. On the contrary, when the relative positions of the coils and the rotors of the brushless motors 1A and 1B are not the same (asynchronous), the following synthetic inductance detection method is not established, and thus a synchronization process is necessary.
In excitation pattern # 1, current flows from U-phase coils U 1 and U 2 (hereinafter simply referred to as U-phase) to V-phase coils V 1 and V 2 (hereinafter referred to as V-phase). The U phase is N pole magnetized and the V phase is S pole magnetized. When the arrangement of the U, V, and W phases and the stop position of the rotor 41 are as shown in the figure, as shown by the arrows, the U-phase passes through the S pole and N pole of the permanent magnet 42 of the rotor 41 in order, A magnetic flux toward the V phase is formed.
In the excitation pattern # 2, a current flows from the U phase to the W phase coils W 1 and W 2 (hereinafter simply referred to as the W phase). The U phase is N pole magnetized and the W phase is S pole magnetized. As indicated by the arrow, a magnetic flux is formed from the U phase through the S pole and the N pole of the permanent magnet of the rotor 41 in that order toward the W phase.
In excitation pattern # 3, a current flows from the V phase to the W phase. The V phase is N pole magnetized and the W phase is S pole magnetized. As indicated by the arrow, a magnetic flux is formed from the V-phase to the S-phase and N-pole of the permanent magnet of the rotor 41 in that order and toward the W-phase.
In excitation pattern # 4, a current flows from the V phase to the U phase. The V phase is N pole magnetized and the U phase is S pole magnetized. As indicated by the arrow, a magnetic flux is formed from the V phase through the S pole and the N pole of the permanent magnet of the rotor 41 in that order and toward the U phase.
In excitation pattern # 5, a current flows from the W phase to the U phase. The W phase is N pole magnetized and the U phase is S pole magnetized. As indicated by the arrow, a magnetic flux is formed from the W phase through the S pole and the N pole of the permanent magnet of the rotor 41 in that order toward the U phase.
In excitation pattern # 6, a current flows from the W phase to the V phase. The W phase is N pole magnetized and the V phase is S pole magnetized. As indicated by the arrow, a magnetic flux is formed from the W phase through the S pole and the N pole of the permanent magnet of the rotor 41 in this order and toward the V phase.

図7に示すように、この実施の形態でロータ41の停止位置検査は、ステップ0〜11を1セットとする通電制御を行う。各ステップは、制御装置11内のカウンタの値が予め決められた所定値に達するごとにインクリメントされる。ステップをインクリメントするときにはカウンタをその都度リセットする。
ステップ0は、励磁パターン#1を選択してパルス幅変調信号のデューティを100%にして通電する。残りのW相は、開放される。ステップ1では、デューティを0%にしていずれの相にも通電しない。ステップ0が終了してステップ1に移行するとき、インバータ13のスイッチング素子40UH〜40WLがオフになった瞬間にコイルに蓄えられていた電気エネルギがスイッチング素子40UH〜40WLの還流ダイオードを介して電流として流れる。このときのV相のモータ端子に方形波パルス電圧が発生する。この端子電圧を方形波パルス電圧として、分圧回路14に取り込んで分圧し、方形波パルス電圧幅検出手段29に入力する。方形波パルス電圧幅検出手段29は、パルスの立ち下がりエッジを検出したときのカウント値を調べる。カウント値は、ステップの切り替えタイミングからの経過時間に相当するので、このカウント値を励磁パターン#1(UV通電)に対する方形波パルス電圧幅として記憶手段29Aに記憶する。
As shown in FIG. 7, the stop position inspection of the rotor 41 in this embodiment performs energization control with steps 0 to 11 as one set. Each step is incremented every time the value of the counter in the control device 11 reaches a predetermined value. When incrementing a step, the counter is reset each time.
In step 0, the excitation pattern # 1 is selected and energization is performed with the duty of the pulse width modulation signal being 100%. The remaining W phase is released. In step 1, the duty is set to 0% and neither phase is energized. When Step 0 ends and the process proceeds to Step 1, the electrical energy stored in the coil at the moment when the switching elements 40UH to 40WL of the inverter 13 are turned off is converted into a current via the return diode of the switching elements 40UH to 40WL. Flowing. At this time, a square wave pulse voltage is generated at the V-phase motor terminal. This terminal voltage is taken as a square wave pulse voltage into the voltage dividing circuit 14 and divided and input to the square wave pulse voltage width detecting means 29. The square wave pulse voltage width detecting means 29 checks the count value when the falling edge of the pulse is detected. Since the count value corresponds to the elapsed time from the step switching timing, this count value is stored in the storage means 29A as the square wave pulse voltage width for the excitation pattern # 1 (UV energization).

ステップ1では方形波パルス電圧幅検出手段29などの処理を実行すると共に、カウンタがカウントアップされる。そして、カウント値がステップ0と同じ所定値になったら、カウンタをリセットしてステップ1からステップ2に進む。ステップ2では励磁パターン#2が用いられ、パルス幅変調信号のデューティを100%にする。残ったV相は、開放にする。ステップ3でデューティを0%にしていずれの相にも通電せずに、W相に発生する方形波パルス電圧のエッジが立ち下がったときのカウント値を調べ、励磁パターン#2(UW通電)に対する方形波パルス電圧幅として記憶手段29Aに記憶する。
ステップ4では励磁パターン#3で通電してU相を開放する。ステップ5でいずれの相にも通電せずに、W相に発生する方形波パルス電圧のパルス幅を調べて励磁パターン#3(VW通電)に対する方形波パルス電圧幅として記憶手段29Aに記憶する。
ステップ6では励磁パターン#4で通電してW相を開放する。ステップ7でいずれの相にも通電せずに、U相に発生する方形波パルス電圧のパルス幅を調べて励磁パターン#4(VU通電)に対する方形波パルス電圧幅として記憶手段29Aに記憶する。
ステップ8では励磁パターン#5で通電してV相を開放する。ステップ9でいずれの相にも通電せずに、U相に発生する方形波パルス電圧のパルス幅を調べて励磁パターン#5(WU通電)に対する方形波パルス電圧幅として記憶手段29Aに記憶する。
ステップ10では励磁パターン#6で通電してU相を開放する。ステップ11でいずれの相にも通電せずに、V相に発生する方形波パルス電圧のパルス幅を調べて励磁パターン#6(WV通電)に対する方形波パルス電圧幅として記憶手段29Aに記憶する。
In step 1, processing such as the square wave pulse voltage width detecting means 29 is executed and the counter is counted up. When the count value reaches the same predetermined value as in step 0, the counter is reset and the process proceeds from step 1 to step 2. In step 2, excitation pattern # 2 is used, and the duty of the pulse width modulation signal is set to 100%. The remaining V phase is opened. In step 3, the duty is set to 0%, and neither phase is energized, and the count value when the edge of the square wave pulse voltage generated in the W phase falls is examined, and the excitation pattern # 2 (UW energization) The square wave pulse voltage width is stored in the storage means 29A.
In step 4, the U phase is released by energizing with excitation pattern # 3. In Step 5, without energizing any phase, the pulse width of the square wave pulse voltage generated in the W phase is examined and stored in the storage means 29A as the square wave pulse voltage width for the excitation pattern # 3 (VW energization).
In Step 6, the W phase is released by energizing with excitation pattern # 4. In step 7, without energizing any phase, the pulse width of the square wave pulse voltage generated in the U phase is checked and stored in the storage means 29A as the square wave pulse voltage width for excitation pattern # 4 (VU energization).
In step 8, energization is performed with excitation pattern # 5 to release the V phase. In step 9, without energizing any phase, the pulse width of the square wave pulse voltage generated in the U phase is checked and stored in the storage means 29A as the square wave pulse voltage width for excitation pattern # 5 (WU energization).
In step 10, the U phase is released by energizing with excitation pattern # 6. In step 11, without energizing any phase, the pulse width of the square wave pulse voltage generated in the V phase is examined and stored in the storage means 29A as the square wave pulse voltage width for the excitation pattern # 6 (WV energization).

そして、ステップ11に続くステップ12のタイミングで、ロータ位置推定手段31が方形波パルス電圧幅検出手段29の記憶手段29Aに記憶されている各励磁パターン#1〜#6のそれぞれの方形波パルス電圧幅の中から、最小値となる励磁パターンを調べ、その励磁パターンでインダクタンスが最小になるロータ位置をロータ41の停止位置とする。図6の例では、励磁パターン#6が最も磁束が流れ易いので、この励磁パターン#6の方形波パルス電圧のパルス幅が最も小さくなる。そして、このときのロータ41の位置が停止位置となる。
ロータ位置推定手段31の処理の詳細を具体的に説明すると、予め方形波パルス電圧幅のカウント値が1000以下であることがわかっている場合には、最小値を格納するメモリに初期値として1000より大きい値を格納しておき、励磁パターン#1の方形波パルス電圧幅のカウント値と比較する。カウント値が小さい場合には、最小値のメモリに格納されるデータを初期値から励磁パターン#1のカウント値に置き換える。最小値のメモリのデータと、全ての方形波パルス電圧幅のカウント値を順番に比較し、小さい方のカウント値を最小値のメモリに格納していく。最終的に格納されているカウント値が最小値となり、そのときの励磁パターンが、方形波パルス電圧幅が最小となる励磁パターンになる。
Then, at the timing of step 12 following step 11, the rotor position estimation unit 31 has the respective square wave pulse voltages of the excitation patterns # 1 to # 6 stored in the storage unit 29 </ b> A of the square wave pulse voltage width detection unit 29. The excitation pattern having the minimum value is checked from the width, and the rotor position where the inductance is minimized by the excitation pattern is set as the stop position of the rotor 41. In the example of FIG. 6, since the magnetic flux flows most easily in the excitation pattern # 6, the pulse width of the square wave pulse voltage of the excitation pattern # 6 is the smallest. The position of the rotor 41 at this time is the stop position.
The details of the processing of the rotor position estimating means 31 will be specifically described. When it is known in advance that the count value of the square wave pulse voltage width is 1000 or less, the initial value is set to 1000 in the memory storing the minimum value. A larger value is stored and compared with the count value of the square wave pulse voltage width of excitation pattern # 1. When the count value is small, the data stored in the minimum value memory is replaced with the count value of the excitation pattern # 1 from the initial value. The data of the minimum value memory and the count values of all the square wave pulse voltage widths are compared in order, and the smaller count value is stored in the minimum value memory. Finally, the stored count value becomes the minimum value, and the excitation pattern at that time becomes the excitation pattern in which the square wave pulse voltage width is minimized.

ステップS104の詳細について説明する。始動時励磁手段36は、方形波パルス電圧幅が最小になる励磁パターンから回転方向に120°遅角させた励磁パターンを始動時の励磁パターンとして選択する。このことについて、図8に具体例をあげて説明する。図8は、横軸を位相(電気角)とし、縦軸をトルクにしている。ラインL1は、コギングトルクを示し、ラインL2〜L4はそれぞれ通電パターン#6、#1、#2における位相とトルクの関係を示す。例えば、W相からV相に通電する励磁パターン#6で方形波パルス電圧幅が最小であった場合、励磁パターン#6を始動励磁パターンにすると、電気角0°でのトルクがゼロなのでブラシレスモータ1A,1Bを回転させることができない。電気角0°において正のトルクが大きいのは、1つ進んだ励磁パターン#1(60°位相遅れ通電)と、2つ進んだ励磁パターン#2(120°位相遅れ通電)である。しかしながら、ラインL3に示す励磁パターン#1で始動させると、その後トルクが減少するのでロータ41を回転させる力は小さい。これに対して、ラインL4に示す励磁パターン#2で始動すると、その後トルクが増大するので大きい力でロータ41を回転させることができる。   Details of step S104 will be described. The starting excitation means 36 selects an excitation pattern delayed by 120 ° in the rotation direction from the excitation pattern having the smallest square wave pulse voltage width as the excitation pattern at the start. This will be described with reference to a specific example in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis is the phase (electrical angle), and the vertical axis is the torque. Line L1 indicates cogging torque, and lines L2 to L4 indicate the relationship between phase and torque in energization patterns # 6, # 1, and # 2, respectively. For example, if the square wave pulse voltage width is the smallest in the excitation pattern # 6 energized from the W phase to the V phase, and the excitation pattern # 6 is the starting excitation pattern, the torque at the electrical angle of 0 ° is zero, so the brushless motor 1A and 1B cannot be rotated. When the electrical angle is 0 °, the positive torque is large in the excitation pattern # 1 (60 ° phase-lag energization) advanced by 1 and the excitation pattern # 2 (120 ° phase-lag energization) advanced by two. However, when starting with the excitation pattern # 1 shown in the line L3, the torque decreases thereafter, so that the force for rotating the rotor 41 is small. On the other hand, when starting with the excitation pattern # 2 shown in the line L4, since the torque increases thereafter, the rotor 41 can be rotated with a large force.

ここまでの各処理について、図9を参照してさらに詳細に説明する。図9は、横軸に時間経過をとっており、縦方向に各種の情報が並んで配置されており、複数台並列モータ1が同期して始動させられる場合を示している。なお、最も上側に示されているホールセンサ合成信号は、ホールセンサが取り付けられていた場合にホールセンサの出力として想定される信号である。
時間t1で始動信号が入力されたら、時間t2までの間にロータ停止位置検出処理(ステップS103)が行われる。この間の回転速度はゼロである。
Each process so far will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 9 shows the case where the horizontal axis indicates the passage of time, various pieces of information are arranged in the vertical direction, and the plurality of parallel motors 1 are started synchronously. The hall sensor combined signal shown on the uppermost side is a signal assumed as an output of the hall sensor when the hall sensor is attached.
When the start signal is input at time t1, the rotor stop position detection process (step S103) is performed until time t2. The rotation speed during this time is zero.

時間t2でロータ停止位置を決定したら、シャント抵抗13A,13Bの電流波形に示すように、始動時励磁手段36が初期通電時間Ts1の間だけ始動励磁パターンを継続して通電させる(ステップS104)。この間、ロータ41の回転速度が徐々に増大する。
ここで、初期通電時間Ts1は、通電をOFFにした後で誘起電圧のエッジが複数回、例えば、4回以上発生するまでの間、ロータ41を回転速度N1以上でフリーランさせることができるだけロータ41を加速できる時間である。この観点からは、初期通電時間Ts1が長いことが望ましい。しかしながら、初期通電時間Ts1が長すぎて通常運転時における励磁パターンの切り替え位置を越えて同じ励磁パターンを継続すると、逆トルクが発生してしまってロータ41を減速させてしまう。したがって、初期通電時間Ts1は、逆トルクが発生しない範囲内で、できるだけ長い時間とすることが好ましい。初期通電時間Ts1の決定方法の一例としては、設計段階や製造段階でブラシレスモータ1A,1Bをホールセンサ付きで始動させ、最初にホールセンサの信号が切り替わるまでの時間を測定し、これと略同じ時間又はこれより短い時間を初期通電時間Ts1として制御装置11に記憶させることがあげられる。
When the rotor stop position is determined at time t2, as shown in the current waveforms of the shunt resistors 13A and 13B, the starting excitation means 36 continues to supply the starting excitation pattern for the initial energizing time Ts1 (step S104). During this time, the rotational speed of the rotor 41 gradually increases.
Here, the initial energization time Ts1 is such that the rotor 41 can be free-runned at a rotational speed of N1 or more until the edge of the induced voltage is generated a plurality of times, for example, four times or more after the energization is turned off. This is the time during which 41 can be accelerated. From this viewpoint, it is desirable that the initial energization time Ts1 is long. However, if the initial energization time Ts1 is too long and the same excitation pattern is continued beyond the excitation pattern switching position during normal operation, reverse torque is generated and the rotor 41 is decelerated. Therefore, it is preferable that the initial energization time Ts1 is as long as possible within a range where no reverse torque is generated. As an example of a method for determining the initial energization time Ts1, the brushless motors 1A and 1B are started with a hall sensor at the design stage and the manufacturing stage, and the time until the signal of the hall sensor is switched first is measured. For example, the control device 11 may store the time or a shorter time as the initial energization time Ts1.

時間t3で初期通電時間Ts1が経過したら、フリーラン制御手段35が全相への通電をOFFにする(ステップS106に相当)。シャント抵抗13A,13Bで計測される電流値がゼロになり、ロータ41がフリーランする。以降は、時間の経過と共に回転速度がゆるやかに減少する。時間t3では、各位置信号にパルスが現れている。このため、3相合成信号の立ち上がりエッジに対応して、励磁切り替えタイミング信号に1つ目の信号SL1が発生している。このときパルス信号は、ステータのコイルに蓄積されたエネルギがフライホイールパルスとして放出されときに、3相全てのモータ端子電圧に方形波パルス電圧が発生することに起因して発生している。通常駆動の場合はこれらの方形波パルス電圧は分離手段21により無視できるが、時間t3では全相をOFFするロジックなので、通常駆動時には在り得ない例外状態となるため、方形波パルス電圧を無視できずに誤検出となる。このため、始動後の1回目の信号SL1はロータ位置の検出には使用しない。   When the initial energization time Ts1 has elapsed at time t3, the free-run control means 35 turns off the energization of all phases (corresponding to step S106). The current value measured by the shunt resistors 13A and 13B becomes zero, and the rotor 41 free-runs. Thereafter, the rotational speed gradually decreases with time. At time t3, a pulse appears in each position signal. Therefore, the first signal SL1 is generated as the excitation switching timing signal corresponding to the rising edge of the three-phase composite signal. At this time, the pulse signal is generated due to the fact that square wave pulse voltages are generated in the motor terminal voltages of all three phases when the energy accumulated in the stator coil is released as a flywheel pulse. In the case of normal driving, these square wave pulse voltages can be ignored by the separating means 21, but since the logic turns off all phases at time t3, the square wave pulse voltage can be ignored because it becomes an exceptional state that cannot exist during normal driving. Without false detection. For this reason, the first signal SL1 after starting is not used for detecting the rotor position.

さらに、2つのロータ41が同期してフリーランすることで、ロータ41の回転位置に応じて複数台並列モータ1の所定の相のモータ端子に誘起電圧を合成した信号が発生する。この場合には、W相位置信号、U相位置信号、V相位置信号の順番に立ち上がりエッジ、又は立ち下がりエッジが発生している。その結果、励磁切り換えタイミング信号は、W相のエッジに起因する2回目の信号SL2と、U相のエッジに起因する3回目の信号SL3と、V相のエッジに起因する4回目の信号SL4とが発生する。なお、全相をOFFにすることで、インバータ13からブラシレスモータ1A,1Bに入力されるパルス幅変調信号などの不要な信号成分がない状態で誘起電圧と等価中性点電位の交点を計測できるようになるので、ロータ位置を正確に検出できる。   Furthermore, the two rotors 41 are free-running synchronously, so that a signal in which the induced voltage is combined is generated at a predetermined phase motor terminal of the plurality of parallel motors 1 according to the rotational position of the rotor 41. In this case, rising edges or falling edges occur in the order of the W-phase position signal, the U-phase position signal, and the V-phase position signal. As a result, the excitation switching timing signal includes the second signal SL2 caused by the W-phase edge, the third signal SL3 caused by the U-phase edge, and the fourth signal SL4 caused by the V-phase edge. Will occur. By turning off all phases, the intersection of the induced voltage and the equivalent neutral point potential can be measured in the absence of unnecessary signal components such as pulse width modulation signals input from the inverter 13 to the brushless motors 1A and 1B. As a result, the rotor position can be accurately detected.

この間、励磁切り替えタイミング演算手段22は、2回目の信号SL2と3回目の信号SL3の時間間隔を計測して電気角60°を算出する。さらに、3回目の信号SL3と4回目の信号SL4の時間間隔を計測して電気角60°を算出する。これら時間間隔に基づいて、4回目の信号SL4から例えば電気角30°進角させるなどして、励磁切り替えタイミングを算出する。そして、以降は、モータ端子電圧と等価中性点電位の比較結果から生成される3相合成信号に基づいて励磁切り替えタイミングを決定し、通電パターンの切り替え制御を行うことで、2台のブラシレスモータ1A,1Bの同期運転が行われる。ホールセンサを有する場合の電気角120°矩形波駆動と同等性能の駆動が可能になって、回転速度が制御される。   During this time, the excitation switching timing calculation means 22 measures the time interval between the second signal SL2 and the third signal SL3 to calculate an electrical angle of 60 °. Furthermore, an electrical angle of 60 ° is calculated by measuring the time interval between the third signal SL3 and the fourth signal SL4. Based on these time intervals, the excitation switching timing is calculated by, for example, advancing the electrical angle by 30 ° from the fourth signal SL4. Thereafter, two brushless motors are determined by determining the excitation switching timing based on the three-phase composite signal generated from the comparison result of the motor terminal voltage and the equivalent neutral point potential, and performing switching control of the energization pattern. Synchronous operation of 1A and 1B is performed. Driving with a performance equivalent to that of a rectangular wave driving with an electrical angle of 120 ° in the case of having a Hall sensor is possible, and the rotation speed is controlled.

なお、イナーシャが大きいブラシレスモータでは、5回目以降の信号を取得し、同様にして時間間隔から励磁通電タイミングを算出しても良い。始動時の安定性や、正確性をさらに向上できる。
また、イナーシャが大きいブラシレスモータでは、2〜3回目の信号SL2,SL3の時間間隔と、3〜4回目の信号SL3,SL4の時間間隔が略等しい。このため、2〜3回目の信号SL2,SL3の時間間隔のみでセンサレス駆動に移行しても良い。このようにすると、さらに短い時間で定常的な運転を開始することができる。また、1回目の信号SL1と2回目の信号SL2の時間間隔だけを取得してセンサレス駆動に移行しても良い。イナーシャが小さいブラシレスモータに有効である。この場合は、初期通電時間SL1は予め設定された値を用いており、SL2のタイミングを検出した時点でSL1とSL2の時間間隔を演算し、それをロータ位置信号として使用することができるので、2回目の信号SL2まででセンサレス駆動に移行できるようになる。
また、イナーシャが小さいブラシレスモータでは、減速が大きくなって2〜3回目の信号SL2,SL3の時間間隔より、3〜4回目の信号SL3,SL4の時間間隔の方が大きくなる。この場合には、時間間隔の変化から加速度を算出し、この加速度を用いて次の時間間隔を推定することで励磁通電タイミングを算出しても良い。
Note that in a brushless motor with a large inertia, the fifth and subsequent signals may be acquired, and the excitation energization timing may be similarly calculated from the time interval. Stability and accuracy at start-up can be further improved.
In a brushless motor having a large inertia, the time interval between the second and third signals SL2 and SL3 is substantially equal to the time interval between the third and fourth signals SL3 and SL4. For this reason, you may transfer to sensorless drive only in the time interval of the 2nd to 3rd signals SL2 and SL3. In this way, steady operation can be started in a shorter time. Alternatively, only the time interval between the first signal SL1 and the second signal SL2 may be acquired to shift to sensorless driving. Effective for brushless motors with low inertia. In this case, the initial energization time SL1 uses a preset value, and when the SL2 timing is detected, the time interval between SL1 and SL2 can be calculated and used as the rotor position signal. It becomes possible to shift to sensorless driving up to the second signal SL2.
Further, in a brushless motor with small inertia, the deceleration is increased and the time interval between the third and fourth signals SL3 and SL4 is larger than the time interval between the second and third signals SL2 and SL3. In this case, the excitation energization timing may be calculated by calculating the acceleration from the change in the time interval and estimating the next time interval using this acceleration.

さらに、この始動方法では、モータ始動時に電流を抑制しながら起動する方法(以下、ソフトスタートという)を実施している。例えば、図10に示すように、始動時は、パルス幅変調信号(PWM)のデューティを50%にして電流を抑制し、その後回転速度を上昇させ、初期通電時間Ts1が経過したら、一旦デューティを0%にして、フリーランさせる。フリーランが終了したら、再びデューティを50%にし、そこからデューティを徐々に増加させ、最終的にデューティが100%に達しときに回転速度が目標値(例えば、最大回転数)に達するようにする。これによって、始動時に過電流が流れることを防止することができ、ブラシレスモータ1A,1Bが搭載されているシステム全体の安定性を高めることができる。   Further, in this starting method, a method of starting while suppressing the current at the time of starting the motor (hereinafter referred to as soft start) is implemented. For example, as shown in FIG. 10, at the time of start-up, the duty of the pulse width modulation signal (PWM) is set to 50%, the current is suppressed, and then the rotation speed is increased. After the initial energization time Ts1 has elapsed, the duty is once set. Set to 0% and free run. When the free run is completed, the duty is again set to 50%, and then the duty is gradually increased so that the rotational speed reaches the target value (for example, the maximum rotational speed) when the duty finally reaches 100%. . As a result, it is possible to prevent an overcurrent from flowing at the start, and to improve the stability of the entire system in which the brushless motors 1A and 1B are mounted.

ステップS109の誘起電圧によるセンサレス駆動(定常駆動モード)の詳細について説明する。
定常駆動モードでは、モータ端子の誘起電圧(つまり、各ブラシレスモータ1A,1Bの誘起電圧を合成した信号)を検出してロータ位置を検出するが、誘起電圧波形には方形波状のスイッチングパルス(方形波パルス電圧)が重畳するので、このようなノイズを除去する必要がある。この実施の形態では、各相のロータ位置信号に相当するエッジを検出したときに、他相のレベル検出を行って、ロータ位置信号と方形波パルス電圧とを区別している。この際に使用される正転専用ロジックは、表1に示す誘起電圧信号検出ロジックと、表2に示す方形波パルス電圧終了エッジ判定ロジックとからなる。なお、正転専用ロジックは、図1に示す回転方向判定手段23がブラシレスモータ1A,1Bが同期して正回転していると判定する場合に、回転方向検出ロジック選択手段24の指令によって分離手段21が参照する。
Details of the sensorless drive (steady drive mode) by the induced voltage in step S109 will be described.
In the steady drive mode, the rotor position is detected by detecting the induced voltage of the motor terminal (that is, a signal obtained by synthesizing the induced voltages of the brushless motors 1A and 1B). The induced voltage waveform includes a square-wave switching pulse (square shape). Such a noise needs to be removed. In this embodiment, when an edge corresponding to the rotor position signal of each phase is detected, the level of the other phase is detected to distinguish the rotor position signal from the square wave pulse voltage. The forward rotation dedicated logic used at this time includes an induced voltage signal detection logic shown in Table 1 and a square wave pulse voltage end edge determination logic shown in Table 2. Note that the forward rotation dedicated logic is separated by the command of the rotation direction detection logic selection unit 24 when the rotation direction determination unit 23 shown in FIG. 1 determines that the brushless motors 1A and 1B are rotating in synchronization with each other. 21 refers to.

Figure 0005173209
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定常駆動モードで通電制御しているときの信号波形を図11に示す。図11は、横軸に電気角をとり、縦軸は上側から各相U,V,Wへの通電状態と、各相U,V,Wの実際の誘起電圧波形Uv、Vv、Wv(アナログ信号)と、相U,V,Wごとの誘起電圧信号Ud,Vd,Wd(デジタル信号)とが図示されている。最上段の相U,V,Wへの通電状態は、上段で「+」が付加されている相U,V,Wが高電位側で、下段で「−」が付加されている相U,V,Wが低電位側であることを示している。つまり、電気角0°から60°までの間の「W+」「V−」は、W相からV相に通電することを示す(図6における通電パターン#6と同等)。また、例えば、誘起電圧波形Uvにおいて、電気角0°で立ち上がるパルスや、電気角180°で立ち下がるパルスが方形波パルス電圧Psであり、これら方形波パルス電圧Psがこの実施の形態において除去対象となる信号である。   FIG. 11 shows signal waveforms when energization control is performed in the steady drive mode. In FIG. 11, the horizontal axis represents the electrical angle, and the vertical axis represents the energization state from the upper side to each phase U, V, W and the actual induced voltage waveforms Uv, Vv, Wv (analogue) of each phase U, V, W. Signal) and induced voltage signals Ud, Vd, Wd (digital signals) for phases U, V, W are shown. The energization state of the uppermost phases U, V, W is such that the phases U, V, W added with “+” in the upper stage are on the high potential side, and the phases U, “-” added in the lower stage, V and W are on the low potential side. That is, “W +” and “V−” between 0 ° and 60 ° in electrical angle indicate that the W phase is energized from the W phase (equivalent to the energization pattern # 6 in FIG. 6). Further, for example, in the induced voltage waveform Uv, a pulse that rises at an electrical angle of 0 ° and a pulse that falls at an electrical angle of 180 ° are square wave pulse voltages Ps, and these square wave pulse voltages Ps are to be removed in this embodiment. Is a signal.

また、図12はマスク信号の生成過程及び位置検出信号の生成過程を模式的に示す図である。なお、図12は、横軸に電気角をとり、縦軸は上側から各相U,V,Wの誘起電圧信号Ud,Vd,Wd(図11と同じ信号)と、前記誘起電圧信号Ud、Vd、Wdそれぞれに重畳されている方形波パルス電圧Psを分離するためのマスク信号Um、Vm、Wmと、前記マスク信号によってUd、Vd、Wdから分離された方形波パル電圧信号Ups、Vps、Wpsと、各相U,V,Wの位置検出信号Us、Vs、Wsと、電気角30°位相シフトした後の位置検出信号Uss、Vss、Wssとが順番に図示されている。 FIG. 12 is a diagram schematically showing a mask signal generation process and a position detection signal generation process. In FIG. 12, the horizontal axis represents the electrical angle, and the vertical axis represents the induced voltage signals Ud, Vd, Wd (the same signals as in FIG. 11) of the phases U, V, W from the upper side, and the induced voltage signal Ud, Vd, Wd mask signal for separating the rectangular-wave pulse voltage P s superimposed on each Um, Vm, Wm and, Ud by said mask signal, Vd, a square wave pulse voltage signal Ups separated from Wd , Vps, Wps, position detection signals Us, Vs, Ws of each phase U, V, W, and position detection signals Uss, Vss, Wss after phase shift of 30 electrical degrees are illustrated in order.

図11に示す各相U,V,Wの誘起電圧波形Uv、Vv、Wvは、誘起電圧I/F回路12(図1参照)に入力され、ローパスフィルタ回路15A〜15Cの分圧回路によりコンパレータ17A〜17Cに入力可能な電圧Uv2、Vv2、Wv2に分圧される。その後、ローパスフィルタ回路18A〜18CによりPWMノイズを除去した後の誘起電圧信号Uv3、Vv3、Wv3を生成し、これらの電圧値から等価中性点電圧が得られる。この等価中性点電圧と誘起電圧波形Uv3とをコンパレータに入力すると、誘起電圧信号Udが得られる。同様にして、アナログ信号の誘起電圧波形Vv3,Wv3からデジタル信号の誘起電圧信号Vd,Wdが得られる。これら、誘起電圧信号Ud,Vd,Wdは、制御装置11の分離手段21に入力され、以下の処理によって通電切り替えタイミングが生成される。   The induced voltage waveforms Uv, Vv, and Wv of the phases U, V, and W shown in FIG. 11 are input to the induced voltage I / F circuit 12 (see FIG. 1), and are compared by the voltage dividing circuits of the low-pass filter circuits 15A to 15C. The voltages are divided into voltages Uv2, Vv2, and Wv2 that can be input to 17A to 17C. Thereafter, the induced voltage signals Uv3, Vv3, and Wv3 after the PWM noise is removed by the low-pass filter circuits 18A to 18C are generated, and an equivalent neutral point voltage is obtained from these voltage values. When this equivalent neutral point voltage and the induced voltage waveform Uv3 are input to the comparator, an induced voltage signal Ud is obtained. Similarly, the induced voltage signals Vd and Wd of the digital signal are obtained from the induced voltage waveforms Vv3 and Wv3 of the analog signal. These induced voltage signals Ud, Vd, Wd are input to the separating means 21 of the control device 11, and the energization switching timing is generated by the following processing.

分離手段21は、誘起電圧信号Ud,Vd,Wdのパルス信号から、方形波パルス電圧Psのエッジとロータ41の回転により生じる誘起電圧のエッジとを分離し、ロータ41の回転により生じる誘起電圧の情報からなる位置検出信号Us,Vs,Wsを作成し、励磁切り替えタイミング演算手段22に受け渡す。励磁切り替えタイミング演算手段22では、図12に示す位置検出信号Us,Vs,Wsのエッジ(誘起電圧エッジ)の間隔Teをカウントする。具体的には、位置検出信号Us,Vs,Wsのすべてのエッジをトリガーとしてカウンタによる計測を開始し、次にいずれかの位置検出信号Us,Vs,Wsのエッジが検出されたらカウント値をクリアすると同時に次のカウントを開始する。ここで、ブラシレスモータ1A,1Bが同期して回転しているときには、誘起電圧エッジの間隔Teは、電気角60°ごとに発生するので、誘起電圧の発生間隔を示すカウント値からロータ41の回転速度や加速度を演算し、これに応じて次に通電を切り替えるタイミングを補正し、その分だけ位置検出信号Us,Vs,Wsの位相をシフトして位相検出信号Uss,Vss,Wssを生成する。そして、励磁電圧出力手段27が、これら位相検出信号Uss,Vss,Wssに従ってインバータ13を制御し、各固定子巻線U,V,Wへの通電を切り替えてブラシレスモータ1A,1Bのそれぞれのロータ41を回転させる。 Separating means 21, the induced the induced voltage signals Ud, Vd, from the pulse signal Wd, separating the edge of the induced voltage generated by rotation of the edge and the rotor 41 of the square-wave pulse voltage Ps, caused by rotation of the B over data 41 Position detection signals Us, Vs, and Ws composed of voltage information are created and transferred to the excitation switching timing calculation means 22. The excitation switching timing calculation means 22 counts the intervals Te between the edges (induced voltage edges) of the position detection signals Us, Vs, Ws shown in FIG. Specifically, measurement by the counter is started using all edges of the position detection signals Us, Vs, and Ws as triggers, and the count value is cleared when any edge of the position detection signals Us, Vs, and Ws is detected next. At the same time, the next count is started. Here, when the brushless motors 1A and 1B are rotating synchronously, the interval Te of the induced voltage edge is generated every 60 ° of electrical angle, and therefore the rotation of the rotor 41 is determined from the count value indicating the generation interval of the induced voltage. The speed and acceleration are calculated, the timing for switching the energization next is corrected accordingly, and the phase of the position detection signals Us, Vs, Ws is shifted by that amount to generate the phase detection signals Uss, Vss, Wss. Then, the excitation voltage output means 27 controls the inverter 13 in accordance with the phase detection signals Uss, Vss, Wss, and switches the energization to the stator windings U, V, W, and the respective rotors of the brushless motors 1A, 1B. 41 is rotated.

ここで、励磁電圧出力手段27にはマスク信号生成手段27Aを備えており、マスク信号生成手段27Aは、励磁電圧出力手段27がインバータに通電パターンを出力する直前に分離手段21にマスク信号を出力する。
例えば、図12の例では、U相の位置検出信号Ussのエッジの発生タイミングの直前に、W相のマスク信号WmをH(High)レベルに設定する。同様に、V相の位置検出信号Vssのエッジエッジの発生タイミングの直前に、U相のマスク信号UmをH(High)レベルに設定する。W相の位置検出信号Wssのエッジの発生タイミングの直前に、V相のマスク信号VmをH(High)レベルに設定する。これら各マスク信号Um,Vm,Wmの信号レベルは所定の電気角の間維持された後にL(Low)レベルに変更される。
Here, the excitation voltage output means 27 is provided with a mask signal generation means 27A. The mask signal generation means 27A outputs a mask signal to the separation means 21 immediately before the excitation voltage output means 27 outputs an energization pattern to the inverter. To do.
For example, in the example of FIG. 12, the W-phase mask signal Wm is set to the H (High) level immediately before the occurrence timing of the edge of the U-phase position detection signal Uss. Similarly, the U-phase mask signal Um is set to the H (High) level immediately before the edge generation timing of the V-phase position detection signal Vss. Immediately before the occurrence timing of the edge of the W-phase position detection signal Wss, the V-phase mask signal Vm is set to the H (High) level. The signal levels of these mask signals Um, Vm, Wm are changed to L (Low) level after being maintained for a predetermined electrical angle.

なお、マスク信号Um,Vm,Wmのパルス幅を決定する電気角は、常にTeの計測値から予めメモリされている角度を算出する。具体的には、通常負荷で回転させたときの方形波パルス電圧Psのパルス幅よりも大きく、かつマスク信号のパルスで誘起電圧波形Uv,Vv,Wvと等価中性点電圧との交点がマスクされないような値、0°<θ<30°が用いられる。   Note that the electrical angle that determines the pulse width of the mask signals Um, Vm, and Wm is always calculated in advance from the measured value of Te. Specifically, the intersection of the induced voltage waveforms Uv, Vv, Wv and the equivalent neutral point voltage is masked by the pulse of the mask signal, which is larger than the pulse width of the square wave pulse voltage Ps when rotated by a normal load. A value such that 0 ° <θ <30 ° is used.

以降は、誘起電圧I/F回路12から入力される誘起電圧信号Ud,Vd,Wdに対して、マスク信号Um,Vm,Wmで方形波パルス電圧Psのパルスを除去して位置検出信号Us,Vs,Wsを作成し、複数台並列モータ1の通電制御を行う。   Thereafter, with respect to the induced voltage signals Ud, Vd, Wd input from the induced voltage I / F circuit 12, the pulses of the square wave pulse voltage Ps are removed by the mask signals Um, Vm, Wm, and the position detection signals Us, Vs and Ws are created, and energization control of the plural parallel motors 1 is performed.

ここで、方形波パルス電圧Psのパルス幅は、負荷の大きさや、回転速度によって変化する。これに対して、マスク信号Um,Vm,Wmは、一定のパルス幅なので、マスク信号Um,Vm,Wmで方形波パルス電圧Psのパルスを完全にマスクできる場合と、マスクしきれない場合とが生じる。   Here, the pulse width of the square wave pulse voltage Ps varies depending on the size of the load and the rotation speed. On the other hand, since the mask signals Um, Vm, and Wm have a constant pulse width, there are cases where the mask signal Um, Vm, and Wm can completely mask the pulse of the square wave pulse voltage Ps and cases where the mask signal cannot be completely masked. Arise.

まず、方形波パルス電圧Psのパルス幅がマスク幅以下の場合には、図13に示すように、方形波パルス電圧Psの開始エッジ及び終了エッジの両方をマスクすることができる。この場合には、分離手段21は、表1に示すような誘起電圧信号検出ロジックに従って、誘起電圧信号Ud,Vd,Wdから位置検出信号Us,Vs,Wsを作成する。   First, when the pulse width of the square wave pulse voltage Ps is equal to or smaller than the mask width, both the start edge and the end edge of the square wave pulse voltage Ps can be masked as shown in FIG. In this case, the separating unit 21 creates the position detection signals Us, Vs, Ws from the induced voltage signals Ud, Vd, Wd according to the induced voltage signal detection logic as shown in Table 1.

なお、図13において、電気角θ1から始まる方形波パルス電圧Psの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジは、マスク信号UmがHレベルであるので無視される。電気角θ2における立ち上がりエッジは、表1の立ち上がりエッジの誘起電圧信号Udについての条件を満たすので、U相の誘起電圧の立ち上がりエッジとみなされる。同様に、電気角θ3から始まる方形波パルス電圧Psの立ち下がりエッジ及び立ち上がりエッジは、マスク信号UmがHレベルであるので無視される。電気角θ4における誘起電圧信号Udの立ち下がりエッジは、表1の立ち下がりエッジの誘起電圧信号Udについての条件を満たすので、固定子巻線Uの誘起電圧の立ち下がりエッジとみなされる。同様にして他の誘起電圧信号Vd,Wdについても、表1の誘起電圧信号検出ロジックに従って誘起電圧の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを判定し、位置検出信号Us,Vs,Wsを作成する。   In FIG. 13, the rising edge and falling edge of the square wave pulse voltage Ps starting from the electrical angle θ1 are ignored because the mask signal Um is at the H level. Since the rising edge at the electrical angle θ2 satisfies the condition for the induced voltage signal Ud of the rising edge in Table 1, it is regarded as the rising edge of the U-phase induced voltage. Similarly, the falling edge and rising edge of the square wave pulse voltage Ps starting from the electrical angle θ3 are ignored because the mask signal Um is at the H level. Since the falling edge of the induced voltage signal Ud at the electrical angle θ4 satisfies the conditions for the induced voltage signal Ud of the falling edge in Table 1, it is regarded as the falling edge of the induced voltage of the stator winding U. Similarly, with respect to the other induced voltage signals Vd and Wd, the rising edge and the falling edge of the induced voltage are determined according to the induced voltage signal detection logic shown in Table 1, and the position detection signals Us, Vs, and Ws are created.

これに対して、図14に示すように、方形波パルス電圧Psのパルス幅がマスク幅を越える場合には、方形波パルス電圧Psの開始エッジはマスクできるが、方形波パルス電圧Psの終了エッジはマスクすることができない。このような場合に、分離手段21は、は、表1に示すような誘起電圧信号検出ロジックに加えて、表2に示すような方形波パルス電圧終了エッジ判定ロジックを参照して誘起電圧エッジを分離し、位置検出信号Us,Vs,Wsを作成する。   On the other hand, as shown in FIG. 14, when the pulse width of the square wave pulse voltage Ps exceeds the mask width, the start edge of the square wave pulse voltage Ps can be masked, but the end edge of the square wave pulse voltage Ps. Can not be masked. In such a case, the separation means 21 refers to the square wave pulse voltage end edge determination logic as shown in Table 2 in addition to the induced voltage signal detection logic as shown in Table 1 and determines the induced voltage edge. The position detection signals Us, Vs, and Ws are created.

図14において、電気角θ1から始まる方形波パルス電圧Psの立ち上がりエッジは、マスクされるが、同じ方形波パルス電圧Psの立ち下がりエッジは、マスクできないので、表1及び表2に示す立ち下がりエッジの条件を満たすか否かを調べる。この場合には、表2の立ち下がりエッジの誘起電圧信号Udについての条件を満たすので、方形波パルス電圧Psのエッジであるとみなし、この信号を除去した上で位置検出信号Usを作成する。電気角θ2のエッジは、前記のように表1の条件を満たすので、誘起電圧エッジとする。同様に、電気角θ3から始まる方形波パルス電圧Psの立ち下がりエッジは、マスク信号Umによって除去され、同じ方形波パルス電圧Psの立ち上がりエッジは、表2の立ち上がりエッジの誘起電圧信号Udについての条件を満たすので除去する。このようにして、マスク信号Umで除去しきれない方形波パルス電圧Psのパルスがあった場合には、他の誘起電圧信号Vd,Wdの電圧レベルの高低を調べて表1及び表2の条件に当てはめることで除去の要否を判定し、方形波パルス電圧Psによる信号を除去して位置検出信号Usを作成する。さらに、同様にして、位置検出信号Vs,Wsを作成する。   In FIG. 14, the rising edge of the square wave pulse voltage Ps starting from the electrical angle θ1 is masked, but the falling edge of the same square wave pulse voltage Ps cannot be masked. Therefore, the falling edges shown in Tables 1 and 2 are used. It is checked whether or not the condition of the above is satisfied. In this case, since the condition for the induced voltage signal Ud of the falling edge in Table 2 is satisfied, it is regarded as the edge of the square wave pulse voltage Ps, and the position detection signal Us is created after removing this signal. The edge of the electrical angle θ2 satisfies the conditions in Table 1 as described above, and is therefore an induced voltage edge. Similarly, the falling edge of the square wave pulse voltage Ps starting from the electrical angle θ3 is removed by the mask signal Um, and the rising edge of the same square wave pulse voltage Ps is the condition for the induced voltage signal Ud of the rising edge in Table 2. Since it satisfies, it is removed. In this way, when there is a pulse of the square wave pulse voltage Ps that cannot be removed by the mask signal Um, the level of the voltage levels of the other induced voltage signals Vd and Wd is examined and the conditions shown in Tables 1 and 2 are obtained. To determine whether or not it is necessary to remove the signal, and a signal based on the square wave pulse voltage Ps is removed to generate the position detection signal Us. Further, similarly, the position detection signals Vs and Ws are created.

ここで、位相検出信号Uss,Vss,Wssを生成する際に、通電を切り替えるタイミングを補正する処理について説明する。補正は、励磁切り替えタイミング演算手段22に設けられた遅れ位相補正部22Aで実施する。補正の対象となる遅れ位相を図15に示す。図15は、U相における励磁タイミングと遅れ位相θ1、θ2を模式的に示している。遅れ位相θ1は、誘起電圧I/F回路12のローパスフィルタ回路15A〜15Cに起因し、回転速度によって変化する。遅れ位相θ2は、コンパレータ17A〜17Cから後段の誘起電圧I/F回路12、すなわちコンパレータ17A〜17Cとローパスフィルタ18A〜18Cによる遅れ成分θ2aと、制御装置11のマイコンの処理遅れ時間θ2bの和(θ2=θ2a+θ2b)であり、駆動装置2に固有の値である。したがって、遅れ位相補正部22Aは、遅れ位相θ1を補正するフィルタ遅れ位相補正手段、及び遅れ位相θ2を補正する回路遅れ位相補正手段として機能する。   Here, a process for correcting the timing of switching energization when generating the phase detection signals Uss, Vss, Wss will be described. The correction is performed by a delay phase correction unit 22A provided in the excitation switching timing calculation unit 22. FIG. 15 shows the delay phase to be corrected. FIG. 15 schematically shows the excitation timing and delay phases θ1 and θ2 in the U phase. The delay phase θ1 is caused by the low-pass filter circuits 15A to 15C of the induced voltage I / F circuit 12, and changes depending on the rotation speed. The delay phase θ2 is the sum of the delayed component θ2a of the induced voltage I / F circuit 12 from the comparators 17A to 17C, that is, the comparators 17A to 17C and the low-pass filters 18A to 18C, and the processing delay time θ2b of the microcomputer of the control device 11 ( θ2 = θ2a + θ2b), which is a value unique to the driving device 2. Therefore, the delay phase correction unit 22A functions as a filter delay phase correction unit that corrects the delay phase θ1 and a circuit delay phase correction unit that corrects the delay phase θ2.

まず、フィルタ遅れ位相補正手段としての遅れ位相補正部22Aの処理について説明する。
図16に示す範囲R5がブラシレスモータ1A,1Bの回転速度の制御範囲である場合、ローパスフィルタ回路15A〜15Cは、範囲R5より高い周波数領域にカットオフ周波数fcが設定される。図16は、横軸を周波数の対数表示とし、縦軸を位相にしたボード線図である。カットオフ周波数fcのローパスフィルタ回路15A〜15Cを通った誘起電圧信号には遅れ位相θ1が生じる。遅れ位相θ1は、高周波数になる程、大きくなる。
First, the processing of the delay phase correction unit 22A as the filter delay phase correction means will be described.
When the range R5 shown in FIG. 16 is the control range of the rotational speeds of the brushless motors 1A and 1B, the low-pass filter circuits 15A to 15C have the cutoff frequency fc set in a frequency region higher than the range R5. FIG. 16 is a Bode diagram in which the horizontal axis represents logarithm of frequency and the vertical axis represents phase. A delayed phase θ1 is generated in the induced voltage signal that has passed through the low-pass filter circuits 15A to 15C having the cutoff frequency fc. The delay phase θ1 increases as the frequency increases.

ローパスフィルタ回路15A〜15Cの伝達関数G(s)は、τ(=C×R)を用いると次式で表せる。
G(s)=1/(τs+1) (1)
式(1)から、遅れ位相θ1〔rad〕は、
θ1=−arctan(ωτ) (2)
The transfer function G (s) of the low-pass filter circuits 15A to 15C can be expressed by the following equation using τ (= C × R).
G (s) = 1 / (τs + 1) (1)
From equation (1), the delay phase θ1 [rad] is
θ1 = −arctan (ωτ) (2)

ここで、角加速度ωは、回転速度に相当するモータ端子電圧の基本周波数fの関数として表すことができるので、
θ1=−arctan(2πτ×f) (3)
となる。単位を〔°〕に変換し、遅れにとると、
θ1=arctan(2πτ×f)×360/2π (4)
となる。電気角60°回転するのに要する時間をTaとすると、1/f=6Taなので、
θ1=arctan(2πτ/6Ta)×360/2π (5)
式(5)からフィルタ15A〜15Cによる遅れ位相θ1を算出できる。遅れ位相θ1は、式(5)からその都度計算しても良いが、この実施の形態では遅れ位相補正部22Aにマップ登録しておき、時間Taで検索して遅れ位相θ1を求める。
Here, the angular acceleration ω can be expressed as a function of the fundamental frequency f of the motor terminal voltage corresponding to the rotational speed.
θ1 = −arctan (2πτ × f) (3)
It becomes. If you change the unit to [°] and take the delay,
θ1 = arctan (2πτ × f) × 360 / 2π (4)
It becomes. If the time required to rotate the electrical angle of 60 ° is Ta, 1 / f = 6Ta,
θ1 = arctan (2πτ / 6Ta) × 360 / 2π (5)
The delay phase θ1 by the filters 15A to 15C can be calculated from Expression (5). The delay phase θ1 may be calculated each time from the equation (5), but in this embodiment, the map is registered in the delay phase correction unit 22A, and the delay phase θ1 is obtained by searching at the time Ta.

次に、回路遅れ位相補正手段としての遅れ位相補正部22Aの処理について説明する。
遅れ位相θ2は、フィルタ15A〜15C以外のその他の回路及びソフトウェア処理によって発生する。この遅れ位相θ2は、コンパレータ17A〜17C、ローパスフィルタ回路18A〜18C、マイコンなどに起因して発生する。このときの遅れ時間T2は、回転速度に依らず一定値である。したがって、電気角60°回転するのに要する時間Taに対する遅れ時間T2の割合から遅れ位相θ2を算出できる。
θ2=(T2/Ta)×60〔°〕 (6)
Next, processing of the delay phase correction unit 22A as circuit delay phase correction means will be described.
Delay phase θ2 is generated by other circuitry and software processing other than filter 15A to 15C. This delay phase θ2 is generated due to comparators 17A to 17C, low-pass filter circuits 18A to 18C, a microcomputer, and the like. The delay time T2 at this time is a constant value regardless of the rotation speed. Therefore, the delay phase θ2 can be calculated from the ratio of the delay time T2 to the time Ta required to rotate the electrical angle of 60 °.
θ2 = (T2 / Ta) × 60 [°] (6)

式(6)からは、遅れ時間T2が一定なので、回転速度が上昇して時間Taが短くなると、T2/Taの値が大きくなって、遅れ位相θ2が大きくなることがわかる。なお、式(6)もマップ化しておくと、計算をスムーズに行える。   From equation (6), it can be seen that since the delay time T2 is constant, the value of T2 / Ta increases and the delay phase θ2 increases as the rotational speed increases and the time Ta decreases. If equation (6) is also mapped, the calculation can be performed smoothly.

以上から、励磁を切り替えるタイミングEwは、
Ew=30−(θ1+θ2) (7)
になる。マップを使用してタイミングEwを補正することで、タイミングEwを速やかに演算できる。さらに、補正したタイミングEwを使用することで、回転速度に依らずに励磁を精度良く切り替えられる。
From the above, the timing Ew for switching excitation is
Ew = 30− (θ1 + θ2) (7)
become. By correcting the timing Ew using the map, the timing Ew can be quickly calculated. Further, by using the corrected timing Ew, the excitation can be switched with high accuracy regardless of the rotation speed.

次に、始動時に回転速度が既に領域R2にあるときについて説明する。
図17に示すように、始動前の状態が前記したフリーラン状態と同じになる。図5のフローチャートに従ってステップS103からステップS106の処理を実施してもフリーランしている回転状態への影響は少なく、フリーラン状態を維持できる。したがって、ステップS108からステップS109に進んで、定常駆動モードに移行する。
Next, the case where the rotational speed is already in the region R2 at the start will be described.
As shown in FIG. 17, the state before starting becomes the same as the above-described free-run state. Even if the processing from step S103 to step S106 is performed according to the flowchart of FIG. 5, the free running state is hardly affected and the free running state can be maintained. Therefore, the process proceeds from step S108 to step S109 to shift to the steady drive mode.

始動時に回転速度が図4に示す領域R3又は領域R4にあるときについて説明する。
図5のステップS101からステップS107を実施しても、逆方向に同期して回転している2つのロータ41の誘起電圧を合成した信号波形や、非同期で回転している2つのロータ41の誘起電圧を合成した信号波形では、正転専用ロジックでロータ位置信号を抽出することはできない。したがって、ロータ位置信号が例えば1〜9秒程度の所定の時間の間、検出できないときは(ステップS110に相等)、回転方向判定手段23が逆転状態又は非同期状態にあると判定する。
この場合、図1に示す制御装置11は、ブレーキ停止手段25が2相ロック通電を一定の時間、過電流なら無い程度の低いデューティでブラシレスモータ1A,1Bに印加する。ラジエータファンにはブレーキとして働き、ラジエータファンの回転速度が小さくなって、停止状態に近くなる。2つのブラシレスモータ1A,1Bが非同期に回転している場合には、各ロータ41が停止状態に近くなることで結果的に同期させることができる。

The case where the rotational speed is in the region R3 or region R4 shown in FIG. 4 at the start will be described.
Even if step S101 to step S107 in FIG. 5 are performed, the signal waveform obtained by synthesizing the induced voltages of the two rotors 41 rotating in the reverse direction or the induction of the two rotors 41 rotating asynchronously. The rotor position signal cannot be extracted by the forward rotation dedicated logic in the signal waveform obtained by synthesizing the voltages. Therefore, when the rotor position signal cannot be detected for a predetermined time of, for example, about 1 to 9 seconds (equivalent to step S110), it is determined that the rotation direction determination means 23 is in the reverse rotation state or the asynchronous state.
In this case, the control device 11 shown in FIG. 1, a brake stop means time 25 is constant two-phase lock energization is applied at a low degree of duty not become over-current brushless motor 1A, the 1B. The radiator fan acts as a brake, and the rotation speed of the radiator fan is reduced to approach the stop state. When the two brushless motors 1 </ b> A and 1 </ b> B are rotating asynchronously, the rotors 41 can be brought into a stopped state and consequently synchronized.

図18に同期して逆回転しているときの回転速度の変化を示す。2相ロック通電を継続する時間は、予め設定されたブレーキ通電時間で、例えば、1〜9秒程度である。これによって、各ブラシレスモータ1A,1Bの回転速度は、−N1からゼロに近付く。前記したように、ラジエータファンは、逆回転している場合に回転数及びトルクは小さいからである。
また、図19に非同期の場合の回転速度の変化を示す。始動前ロータ状態検出(図5のステップS110)までは、それぞれのブラシレスモータ1A,1Bの回転は不定である。ブレーキ通電による同期化処理が行われると、徐々に回転速度がゼロに近付く。これによって、ブラシレスモータ1A,1Bが同期させられるので、図5のステップS103以降の処理を実施することで、ブラシレスモータ1A,1Bが同期状態で定格回転速度まで駆動される。
FIG. 18 shows a change in the rotational speed when reversely rotating in synchronization. The time for which the two-phase lock energization is continued is a preset brake energization time, for example, about 1 to 9 seconds. As a result, the rotational speeds of the brushless motors 1A and 1B approach from -N1 to zero. This is because, as described above, the radiator fan has a small number of rotations and torque when it is rotating in the reverse direction.
FIG. 19 shows a change in rotational speed in the case of asynchronous. Until the rotor state is detected before starting (step S110 in FIG. 5), the rotations of the brushless motors 1A and 1B are indefinite. When the synchronization process by applying the brake is performed, the rotational speed gradually approaches zero. As a result, the brushless motors 1A and 1B are synchronized, so that the brushless motors 1A and 1B are driven to the rated rotational speed in a synchronized state by performing the processing after step S103 in FIG.

ブレーキ通電時間が経過したら、インダクタンス検出を用いた始動処理を実施する。ラジエータファンは、フリクションが大きいシステムなので機械的な時定数は大きく、逆回転中に強制的に停止させた場合、風力によって再び逆方向に回転し始めるまでには時間がかかるため、回転速度が領域R1に留まっているからである。以降は、前記したステップS103からステップS108を実施し、定常駆動モードに移行する。   When the brake energization time has elapsed, start processing using inductance detection is performed. Since the radiator fan is a system with high friction, the mechanical time constant is large, and if it is forcibly stopped during reverse rotation, it takes time to start rotating in the reverse direction again due to the wind force. This is because it stays at R1. Thereafter, the above-described steps S103 to S108 are performed, and the routine shifts to the steady drive mode.

この実施の形態によれば、2相通電を行うことで、インダクタンスの大小を方形波パルス電圧幅から調べることが可能になる。パルス幅は、従来のように電圧の立ち上がり時間を測定する場合に比べて測定し易く、特別な回路を付加する必要がない。装置構成を簡略化でき、製造コストの低減が図れる。
コイルが作る磁束とマグネットが作る磁束が同じ方向の場合、つまりコイルとマグネットの間で磁束が流れ易いようなロータ位置ではインダクタンスが小さくなることに着目したので、従来の方法に比べて精度良く、かつ安定してロータ停止位置を検出することができる。
方形波パルス電圧を発生させる励磁パターンの順番、つまりロータ停止位置の検索順番において、N極磁化からS極磁化に変化させる場合には、その間に無通電となるような励磁パターンを実行するような切り替え順番にしたので、コイルを巻装する鉄心の残留磁化の影響を受け難くなってインダクタンスの検出精度を向上させることができる。
According to this embodiment, it is possible to examine the magnitude of the inductance from the square wave pulse voltage width by performing two-phase energization. The pulse width is easier to measure than in the case of measuring the voltage rise time as in the prior art, and it is not necessary to add a special circuit. The apparatus configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
When the magnetic flux generated by the coil and the magnetic flux generated by the magnet are in the same direction, that is, the rotor position where the magnetic flux easily flows between the coil and the magnet, the inductance is reduced. In addition, the rotor stop position can be detected stably.
When changing from N-pole magnetization to S-pole magnetization in the order of excitation patterns for generating square-wave pulse voltage, that is, the search order of the rotor stop position, an excitation pattern that is not energized during that time is executed. Since the switching order is adopted, it is difficult to be affected by the residual magnetization of the iron core around which the coil is wound, and the inductance detection accuracy can be improved.

なお、ロータ位置推定手段31は、方形波パルス電圧幅の最小値を調べる代わりに最大値を調べても良い。この場合、方形波パルス電圧幅検出手段29は、最も大きいパルス幅をそのときの励磁パターンと関連付けて記憶手段29Aに記憶する。始動時励磁手段36は、パルス幅の最大値を与える励磁パターンから回転方向に60°遅れた通電パターンを始動時励磁手段36で選択してブラシレスモータ1A,1Bを始動させる。例えば、図6に示す例では、励磁パターン#3が最も磁束が流れ難く方形波パルス電圧幅が大きくなるので、1つ前の励磁パターン#2が始動励磁パターンに決定される。   The rotor position estimating means 31 may check the maximum value instead of checking the minimum value of the square wave pulse voltage width. In this case, the square-wave pulse voltage width detection unit 29 stores the largest pulse width in the storage unit 29A in association with the excitation pattern at that time. The starting excitation unit 36 starts the brushless motors 1A and 1B by selecting the energizing pattern delayed by 60 ° in the rotation direction from the excitation pattern giving the maximum value of the pulse width by the starting excitation unit 36. For example, in the example shown in FIG. 6, the excitation pattern # 3 hardly flows the magnetic flux and the square wave pulse voltage width becomes large. Therefore, the previous excitation pattern # 2 is determined as the starting excitation pattern.

また、方形波パルス電圧幅を複数回ずつ測定しても良い。例えば、2回ずつ測定する場合の処理を図20を参照して説明する。この場合の停止位置検査では、0〜23の24個のステップを1セットとして通電制御を行い、25番目のステップ24で停止位置を推定する。ステップ0及びステップ1で励磁パターン#1を通電した後に開放し、W相に発生する方形波パルス電圧のパルス幅をカウントする。ステップ2及びステップ3ではそれぞれステップ0およびステップ1と同じ処理を繰り返す。ステップ4及びステップ5と、ステップ6及びステップ7は励磁パターン#2について同様の処理を行う。以降、ステップ23まで、各励磁パターン#3〜#6について同じ方形波パルス電圧幅のカウントを2回ずつ順番に行う。   Further, the square wave pulse voltage width may be measured a plurality of times. For example, a process when measuring twice is described with reference to FIG. In the stop position inspection in this case, the energization control is performed with 24 steps 0 to 23 as one set, and the stop position is estimated in the 25th step 24. In Step 0 and Step 1, the excitation pattern # 1 is energized and then released, and the pulse width of the square wave pulse voltage generated in the W phase is counted. In step 2 and step 3, the same processing as in step 0 and step 1 is repeated. Steps 4 and 5 and steps 6 and 7 perform the same processing for the excitation pattern # 2. Thereafter, until the step 23, the same square wave pulse voltage width is counted twice in order for each of the excitation patterns # 3 to # 6.

方形波パルス電圧幅検出手段29は、記憶手段29Aに2回ずつ測定した方形波パルス電圧幅(カウント値)の全て、又は2回目に測定した方形波パルス電圧幅(カウント値)のみをそのときの励磁パターンと関連付けて記憶する。ステップ24の停止位置推定処理は、2回目に測定した方形波パルス電圧幅の大小を前記と同様に比較する。最小となる方形波パルス電圧幅の励磁パターンが始動励磁パターンに決定される。
このようにすると、ブラシレスモータ1A,1Bがコイル鉄心の残留磁化の影響を受け易い構成である場合に、残留磁化の影響をさらに低減させ、インダクタンスの検出精度を向上させることができる。
At this time, the square wave pulse voltage width detection means 29 has the entire square wave pulse voltage width (count value) measured twice in the storage means 29A or only the square wave pulse voltage width (count value) measured second time. Are stored in association with the excitation pattern. In the stop position estimation process of step 24, the square wave pulse voltage width measured for the second time is compared in the same manner as described above. The excitation pattern having the smallest square wave pulse voltage width is determined as the starting excitation pattern.
In this way, when the brushless motors 1A and 1B are configured to be easily affected by the residual magnetization of the coil core, the influence of the residual magnetization can be further reduced and the inductance detection accuracy can be improved.

ここで、停止位置推定処理は、同じ励磁パターンに対して複数回測定した方形波パルス電圧幅(カウント値)の平均値を算出し、平均値同士で大小を前記と同様に比較しても良い。平均化処理を行うことで、インダクタンスの検出精度をさらに向上させることができる。方形波パルス電圧幅を複数回取得する場合でも、最小値の代わりに最大値を調べることでロータ停止位置及び始動励磁パターンを決定しても良い。   Here, the stop position estimation process may calculate an average value of square wave pulse voltage widths (count values) measured a plurality of times for the same excitation pattern, and compare the magnitudes of the average values in the same manner as described above. . By performing the averaging process, the inductance detection accuracy can be further improved. Even when the square wave pulse voltage width is acquired a plurality of times, the rotor stop position and the start excitation pattern may be determined by examining the maximum value instead of the minimum value.

また、この実施の形態では、ブラシレスモータ1A,1Bの始動時にフリーラン状態を作り出すようにしたので、全相が開放状態になって回転し始めたロータ41の位置検出をノイズが無い状態で行うことが可能になる。このため、ロータ位置を速やかに、かつ正確に検出することができる。
フリーランさせるまでの通電時間(Ts1)は、逆トルクが発生しない範囲内にしたので、フリーラン中にロータ41が大きく減速することがなく、ロータ位置を正しく検出することができる。
フリーラン時に発生する1回目の信号SL1を使用せずに、2回目以降の信号SL2〜SL4を使用すると、1回目に方形波パルス電圧に起因する信号が発生した場合でも正しい検知が可能になる。
In this embodiment, since the free-run state is created when the brushless motors 1A and 1B are started, the position of the rotor 41, which has started rotating with all phases opened, is detected without noise. It becomes possible. For this reason, the rotor position can be detected promptly and accurately.
Since the energization time (Ts1) until free running is within a range where no reverse torque is generated, the rotor 41 is not greatly decelerated during free running, and the rotor position can be detected correctly.
If the second and subsequent signals SL2 to SL4 are used without using the first signal SL1 generated at the time of free-running, correct detection is possible even when a signal due to the square wave pulse voltage is generated the first time. .

ここで、このようなブラシレスモータ1A,1Bは、例えば、ファンモータや、燃料ポンプのモータなど、イナーシャが大きいモータ、コギングトルクが無いスロットレスモータ、摩擦やコギングトルク等による損失が少ない低損失モータがあげられる。スロットレスモータでは、スロットのコアがないことからインダクタンス検出によるロータ停止位置の検出ができない。しかしながら、イナーシャが極めて小さいことから、ロータの停止位置を検出する際の通電で所定の回転位置に容易に吸い付けることができるので、そのような方法で停止位置を決めて、そこから電気角120°位相が遅れた通電パターンを始動励磁パターンに選択すれば良い。このように、ロータ停止位置の検出方法や、始動励磁パターンの決定方法は、インダクタンスに基づく方法に限定されずに種々の方法を使用することができる。   Here, such brushless motors 1A and 1B are, for example, fan motors, motors of fuel pumps, motors with large inertia, slotless motors without cogging torque, low loss motors with low loss due to friction, cogging torque, etc. Can be given. In a slotless motor, the rotor stop position cannot be detected by inductance detection because there is no slot core. However, since the inertia is extremely small, it can be easily sucked to the predetermined rotation position by energization when detecting the stop position of the rotor. Therefore, the stop position is determined by such a method, and the electric angle 120 is determined therefrom. ° Energization pattern with delayed phase may be selected as starting excitation pattern. As described above, the method for detecting the rotor stop position and the method for determining the starting excitation pattern are not limited to the method based on the inductance, and various methods can be used.

また、この実施の形態によれば、ブラシレスモータ1A,1Bを始動させるときに、ロータ41が逆回転している場合や非同期に回転している場合でも、ブレーキ処理を行うことでコイルのインダクタンスを用いたロータ位置の検出が可能になる。ここからブラシレスモータ1A,1Bを始動させて、120°通電による定常運転に速やかに移行することが可能になる。ブラシレスモータ1A,1Bの無通電時に風などの影響でロータ41が同期して正回転・逆回転している状態や、停止している状態、非同期で回転している状態など、始動時の回転状態によらずに確実に起動することが可能になって、ブラシレスモータ1A,1Bを確実に起動できる。例えば、自動車などのエンジン冷却システムのラジエータファンの駆動用にブラシレスモータ1A,1Bを用いた場合には、システムの信頼性を高めることができる。   Further, according to this embodiment, when starting the brushless motors 1A and 1B, even when the rotor 41 is rotating in reverse or asynchronously, the coil inductance is reduced by performing the braking process. The used rotor position can be detected. From this point, the brushless motors 1A and 1B can be started to promptly shift to steady operation by 120 ° energization. Rotation at start-up, such as when the rotor 41 is synchronously rotating forward / reversely due to the influence of wind or the like when the brushless motors 1A, 1B are not energized, stopped, or rotated asynchronously It becomes possible to start reliably regardless of the state, and the brushless motors 1A and 1B can be reliably started. For example, when the brushless motors 1A and 1B are used for driving a radiator fan of an engine cooling system such as an automobile, the reliability of the system can be improved.

(第2の実施の形態)
この実施の形態は、正転専用ロジックに加えて逆転専用ロジックを使用することを特徴とする。装置構成は、第1の実施の形態と同様である。
図21に始動時の動作のフローチャートを示す。ステップS101からステップS108まで、すなわち、始動開始時のブラシレスモータ1A,1Bの回転速度が図4の領域R1又は領域R2にあるときの処理は、第1の実施の形態と同じである。始動時の回転速度が領域R3又は領域R4であるときは、ステップS108からステップS110Aに進む。
(Second Embodiment)
This embodiment is characterized in that reverse rotation dedicated logic is used in addition to forward rotation dedicated logic. The apparatus configuration is the same as that of the first embodiment.
FIG. 21 shows a flowchart of the operation at the start. Processing from step S101 to step S108, that is, when the rotation speed of the brushless motors 1A and 1B at the start of the start is in the region R1 or region R2 in FIG. 4 is the same as that in the first embodiment. When the rotation speed at the start is the region R3 or the region R4, the process proceeds from step S108 to step S110A.

ステップS110Aでは、誘起電圧を検出して逆転専用ロジックを使用してロータ位置検出を行う。逆転専用ロジックは、回転方向判定手段23が逆転と判定するときに回転方向検出ロジック選択手段24によって選択されるもので、表2に示す誘起電圧信号検出ロジックと、表1に示す方形波パルス電圧終了エッジ判定ロジックとからなり、分離手段21に登録されている。このような逆転専用ロジックを用い、各相のロータ位置信号に相当するエッジを検出したときに、他相のレベル検出を行って、ロータ位置信号とスイッチングパルスとを区別し、ロータ位置を検出する。ここでの処理は、使用するロジックが異なる以外は、第1の実施の形態における定常駆動モードと同様である。   In step S110A, the induced voltage is detected and the rotor position is detected using the reverse rotation dedicated logic. The reverse rotation dedicated logic is selected by the rotation direction detection logic selection unit 24 when the rotation direction determination unit 23 determines that the rotation is reverse. The induced voltage signal detection logic shown in Table 2 and the square wave pulse voltage shown in Table 1 are selected. It consists of end edge determination logic and is registered in the separation means 21. Using such reverse rotation dedicated logic, when an edge corresponding to the rotor position signal of each phase is detected, the level of the other phase is detected to distinguish the rotor position signal from the switching pulse and detect the rotor position. . The processing here is the same as in the steady drive mode in the first embodiment, except that the logic used is different.

ロータ位置検出処理を実施し、実際にロータ位置検出信号が得られたら(ステップS110BでYes)、ステップS111A及びステップS112Aを実施する。逆回転であることが確認できれば良いので、ロータ位置検出信号は、1回以上発生していれば良い。ステップS111A,S112Aの処理は、第1の実施の形態のステップS111,S112と同じである。
これに対して、ロータ位置検出信号が得られなかった場合は(ステップS110BでNo)、誘起電圧エッジの間隔を計測するカウンタの所定の回数オーバーフローするまで待機してから(ステップS110CでYes)、ステップS111B及びステップS112Bに進む。ステップS111B,S112Bの処理は、第1の実施の形態のステップS111,S112と同じである。
When the rotor position detection process is performed and a rotor position detection signal is actually obtained (Yes in step S110B), steps S111A and S112A are performed. The rotor position detection signal only needs to be generated once or more as long as it can be confirmed that the rotation is reverse. The processing of steps S111A and S112A is the same as steps S111 and S112 of the first embodiment.
On the other hand, if the rotor position detection signal is not obtained (No in step S110B), after waiting for a predetermined number of overflows of the counter that measures the interval between the induced voltage edges (Yes in step S110C), It progresses to step S111B and step S112B. The processing of steps S111B and S112B is the same as steps S111 and S112 of the first embodiment.

この実施の形態では、逆転専用ロジックを使用することで逆回転状態にあることを確実に検出できる。その他の効果は、第1の実施の形態と同様である。   In this embodiment, the reverse rotation state can be reliably detected by using the reverse rotation dedicated logic. Other effects are the same as those of the first embodiment.

(第3の実施の形態)
この実施の形態は、最初にブレーキ処理を実施することを特徴とする。
図22に示すように、過電流検出処理(ステップS101)を行った後、低デューティでの2相通電ロック処理を実施する(ステップS102A)。ブレーキ時間は、一定時間とする(ステップS102B)。これらの処理は、第1の実施の形態におけるステップS111,S112に相当する処理である。始動時にブラシレスモータ1A,1Bの回転速度がいずれの領域R1〜R4にある場合でも、ブレーキ処理によって強制的に領域R1に制御されるようになる。以降の処理は、第1の実施の形態と同じある。
(Third embodiment)
This embodiment is characterized in that the brake processing is first performed.
As shown in FIG. 22, after performing an overcurrent detection process (step S101), a two-phase energization lock process with a low duty is performed (step S102A). The brake time is a fixed time (step S102B). These processes are processes corresponding to steps S111 and S112 in the first embodiment. Even when the rotational speeds of the brushless motors 1A and 1B are in any of the regions R1 to R4 at the time of starting, the control is forcibly controlled to the region R1 by the brake process. Subsequent processing is the same as in the first embodiment.

また、図23に示すように、逆転専用ロジックを使用する場合(ステップS110Aに相当)についても、最初にステップS102A,S102Bでブレーキ処理を行うことで、ブラシレスモータ1A,1Bの回転速度がいずれの領域R1〜R4にある場合でも、ブレーキ処理によって強制的に領域R1に制御されるようになる。逆転専用ロジックを使用した後は、誘起電圧エッジの間隔を計測する回数が所定の回数経過するまで待機し(ステップS110BでYes)、ロータ位置を予め定めた回数だけ検出できた場合には(ステップS121でYes)、ステップS101に戻る。このような場合としては、領域R3にあるときがあげられる。ロータ位置を予め定めた回数だけ検出できない場合(ステップS121でNo)、誘起電圧エッジの間隔を計測する回数が所定の回数経過するまで待機してから(ステップS122でYes)、ステップS101に戻る。このような場合としては、領域R4にあるときがあげられる。   Also, as shown in FIG. 23, when the reverse rotation dedicated logic is used (corresponding to step S110A), by first performing the brake process in steps S102A and S102B, the rotational speed of the brushless motors 1A and 1B can be set to any value. Even in the regions R1 to R4, the region is forcedly controlled to the region R1 by the brake process. After using the reverse rotation dedicated logic, the system waits until the number of times of measuring the interval between the induced voltage edges elapses (Yes in Step S110B), and when the rotor position can be detected a predetermined number of times (Step S110B). Yes in S121), the process returns to step S101. An example of such a case is when it is in the region R3. If the rotor position cannot be detected a predetermined number of times (No in step S121), the process waits until the number of times of measuring the interval between the induced voltage edges elapses (Yes in step S122), and then returns to step S101. An example of such a case is when it is in the region R4.

なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、電源電圧が変動する場合など、モータ端子の電圧が変動する場合には、分圧回路14の代わりにレベル変換回路を使用することが望ましい。レベル変換回路は、トランジスタやFET、コンパレータなどを使用し、電源電圧に応じて端子電圧を下げられるように構成される。
始動時の通電制御は、シャント抵抗13A,13Bから電流値をモニタし、所定値以上にならないように制御すれば良く、デューティ50%に限定されない。
初期通電時間Ts1は、電圧・電流方程式、位置・トルク方程式に所定の物理定数を代入して求めたり、シミュレーションで決定しても良い。
Note that the present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiment.
For example, when the voltage at the motor terminal varies, such as when the power supply voltage varies, it is desirable to use a level conversion circuit instead of the voltage dividing circuit 14. The level conversion circuit uses transistors, FETs, comparators, and the like, and is configured so that the terminal voltage can be lowered according to the power supply voltage.
The energization control at the start is not limited to 50% duty as long as the current value is monitored from the shunt resistors 13A and 13B and controlled so as not to exceed a predetermined value.
The initial energization time Ts1 may be obtained by substituting predetermined physical constants into the voltage / current equation and the position / torque equation, or may be determined by simulation.

初期通電時間Ts1だけではロータ位置検出に十分な回転速度まで加速できない場合には、数回のオープンループによる強制通電を実施して十分に加速した後にフリーラン状態に移行させても良い。例えば、図24に示すように、ホールセンサを用いて1回目の通電切り替えのタイミング(初期通電時間Ts1)を決定すると共に、2回目の通電切り替えのタイミング(通電時間Ts2)と、3回目の通電切り替えのタイミング(通電時間Ts3)も測定し、これら通電時間Ts1〜Ts3をプログラムとして制御装置11に記憶させる。始動時には、始動励磁パターンを初期通電時間Ts1だけ継続した後に、始動励磁パターンの次の励磁パターンを時間Ts2だけ継続し、さらに次の励磁パターンを時間Ts3だけ継続した後に全相の通電をOFFにしてフリーランさせる。
なお、図8において、始動時にブラシレスモータ1A,1Bを逆転させるときには、120°進んだ励磁パターンを始動時の励磁パターンとして選択する。
複数台並列モータ1は、3つ以上のブラシレスモータを並列接続した構成でも良い。この場合、ブラシレスモータの数に応じてインバータ回路13のFETを並列接続する数を増やしても良い。
If the initial energization time Ts1 alone cannot be used to accelerate to a rotational speed sufficient for rotor position detection, forced energization by several open loops may be performed to sufficiently accelerate and then shift to a free-run state. For example, as shown in FIG. 24, the first energization switching timing (initial energization time Ts1) is determined using the Hall sensor, and the second energization switching timing (energization time Ts2) and the third energization are performed. The switching timing (energizing time Ts3) is also measured, and these energizing times Ts1 to Ts3 are stored in the control device 11 as programs. At the start, the start excitation pattern is continued for the initial energization time Ts1, the next excitation pattern for the start excitation pattern is continued for the time Ts2, and the next excitation pattern is continued for the time Ts3. Free run.
In FIG. 8, when the brushless motors 1 </ b> A and 1 </ b> B are reversely rotated at the start, an excitation pattern advanced by 120 ° is selected as an excitation pattern at the start.
The multiple parallel motor 1 may have a configuration in which three or more brushless motors are connected in parallel. In this case, the number of FETs connected in parallel in the inverter circuit 13 may be increased according to the number of brushless motors.

本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the drive device of the brushless motor which concerns on embodiment of this invention. 誘起電力I/F回路の具体的な回路構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the specific circuit structure of an induced electric power I / F circuit. インバータ回路と、過電流検出回路の構成をさらに詳細に示す図である。It is a figure which shows the structure of an inverter circuit and an overcurrent detection circuit in detail. 始動時の回転速度によって処理が切り替わることを模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically that a process changes with the rotational speed at the time of a start. 始動時の処理の概要を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline | summary of the process at the time of starting. 始動時の励磁パターンとその励磁パターンで通電したときの磁束の流れを模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the flow of the magnetic flux when it supplies with the excitation pattern at the time of a start, and the excitation pattern. 各励磁パターンに対する方形波パルス電圧幅を測定する手順及びタイミングを説明するグラフである。It is a graph explaining the procedure and timing which measure the square wave pulse voltage width with respect to each excitation pattern. ロータ位置と始動励磁パターンの関係を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the relationship between a rotor position and a starting excitation pattern. 始動時の処理を具体的に説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for explaining processing at the time of starting concretely. ソフトスタートする場合のデューティ制御と回転速度を示す図である。It is a figure which shows the duty control in the case of carrying out a soft start, and a rotational speed. 固定子巻線の誘起電圧波形の信号処理を説明する図であって、アナログ信号からデジタル信号を作成する手順を示すタイミングチャートである。It is a figure explaining the signal processing of the induced voltage waveform of a stator winding, Comprising: It is a timing chart which shows the procedure which produces a digital signal from an analog signal. 固定子巻線の誘起電圧波形の信号処理を説明する図であって、マスク信号の作成手順と、マスク処理後の位置検出信号の作成手順を示すタイミングチャートである。It is a figure explaining the signal processing of the induced voltage waveform of a stator winding, Comprising: It is a timing chart which shows the preparation procedure of a mask signal, and the preparation procedure of the position detection signal after a mask process. 誘起電圧エッジの判定処理を説明するタイミングチャートであって、方形波パルス電圧のパルス幅がマスク信号のパルス幅以下の場合を示す図である。It is a timing chart explaining the determination process of an induced voltage edge, Comprising: It is a figure which shows the case where the pulse width of a square wave pulse voltage is below the pulse width of a mask signal. 誘起電圧エッジの判定処理を説明するタイミングチャートであって、方形波パルス電圧のパルス幅がマスク信号のパルス幅を越える場合を示す図である。It is a timing chart explaining the determination process of an induced voltage edge, Comprising: It is a figure which shows the case where the pulse width of a square wave pulse voltage exceeds the pulse width of a mask signal. U相の励磁タイミングを示す図である。It is a figure which shows the excitation timing of a U phase. 周波数に対するモータ端子電圧波形の遅れ位相を示す図である。It is a figure which shows the delay phase of the motor terminal voltage waveform with respect to a frequency. 図4の領域R2から始動するときのタイミングチャートである。5 is a timing chart when starting from a region R2 in FIG. 4. 図4の領域R3から始動するときのタイミングチャートである。6 is a timing chart when starting from a region R3 in FIG. 図4の領域R4から始動するときのタイミングチャートである。6 is a timing chart when starting from a region R4 in FIG. 2回ずつ方形波パルス電圧幅を測定する場合の手順及びタイミングを説明する図である。It is a figure explaining the procedure and timing in the case of measuring a square wave pulse voltage width twice. 始動時の処理の概要を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline | summary of the process at the time of starting. 始動時の処理の概要を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline | summary of the process at the time of starting. 始動時の処理の概要を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline | summary of the process at the time of starting. 初期通電時間を決定する方法と、3回の通電切り替えまでをオープンループ制御する場合の通電時間を決定する方法を具体的に示す図である。It is a figure which shows concretely the method of determining the energization time in the case of performing the open loop control to the method of determining initial energization time, and three energization switching.

符号の説明Explanation of symbols

1 複数台並列モータ
1A,1B ブラシレスモータ
2 駆動装置
11 制御装置
14 分圧回路
15A,15B,15C フィルタ
22 励磁切り替えタイミング演算手段
22A 遅れ位相補正部(フィルタ遅れ位相補正手段、回路遅れ位相補正手段)
26 通電パターン決定手段
27 励磁電圧出力手段
29 方形波パルス電圧幅検出手段
31 ロータ位置推定手段
41 ロータ
SL2,SL3,SL4 信号
Ts1 初期通電時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plural parallel motor 1A, 1B Brushless motor 2 Drive apparatus 11 Control apparatus 14 Voltage dividing circuit 15A, 15B, 15C Filter 22 Excitation switching timing calculation means 22A Delay phase correction part (Filter delay phase correction means, Circuit delay phase correction means)
26 energization pattern determination means 27 excitation voltage output means 29 square wave pulse voltage width detection means 31 rotor position estimation means 41 rotor SL2, SL3, SL4 signal Ts1 initial energization time

Claims (17)

並列に接続された複数のブラシレスモータを同期して駆動させる駆動装置であって、
前記複数のブラシレスモータの回転速度がゼロを含み正逆回転速度が小さい領域にあるとき、始動時にロータの停止位置に合わせた励磁パターンを初期通電時間だけ前記複数のブラシレスモータのそれぞれに通電して前記ロータの回転速度が徐々に増大した後、通電を停止して前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータをフリーランさせる通電パターン決定手段と、
並列に接続された前記複数のブラシレスモータのフリーラン中にそれぞれの前記ブラシレスモータに発生する誘起電圧を合成した信号からロータ位置を検出して励磁タイミングを決定する励磁切り替えタイミング演算手段と、
を有することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。
A driving device that drives a plurality of brushless motors connected in parallel synchronously,
When the rotational speed of said plurality of brushless motors is in the region forward and reverse rotational speed is smaller contains a zero, by energizing the respective only of said plurality of brushless motors initial energization time the excitation pattern that matches the rotor stop position at start Energization pattern determination means for stopping energization and free-running each rotor of the plurality of brushless motors after the rotational speed of the rotor gradually increases ;
Excitation switching timing calculation means for detecting a rotor position from a signal obtained by synthesizing induced voltages generated in each of the brushless motors during free run of the plurality of brushless motors connected in parallel, and determining an excitation timing;
A drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel.
初期通電時間は、前記ロータが回転を開始してから1回目の通電切り替えタイミングまでの時間以下の長さであることを特徴とする請求項1に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   2. The plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 1, wherein the initial energization time is equal to or shorter than a time from the start of rotation of the rotor to a first energization switching timing. Drive device. 前記励磁切り替えタイミング演算手段は、フリーラン中に2回目以降に発生する前記誘起電圧を合成した信号の時間間隔から励磁タイミングを演算することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   3. The parallel according to claim 1, wherein the excitation switching timing calculation unit calculates an excitation timing from a time interval of a signal obtained by synthesizing the induced voltage generated after the second time during free run. Drive device for a plurality of brushless motors connected to 前記複数のブラシレスモータを同期して駆動可能な励磁パターンを複数選択し、各々の励磁パターンを前記ロータが回転しない時間範囲で順番に通電させる励磁電圧出力手段と、
励磁パターンを切り替えたときに前記複数のブラシレスモータの各々のコイルに発生する方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅を検出する方形波パルス電圧幅検出手段と、
複数の励磁パターンにおける前記方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅から最小値又は最大値を求め、最小値又は最大値となる励磁パターンから前記ロータの停止位置を判定するロータ位置推定手段と、
を有し、前記ロータ位置推定手段で判定した前記ロータの停止位置から所定の電気角だけ遅角又は進角させた通電パターンを始動励磁パターンとして出力するように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。
Excitation voltage output means for selecting a plurality of excitation patterns that can be driven in synchronization with the plurality of brushless motors, and energizing each excitation pattern sequentially in a time range in which the rotor does not rotate,
A square wave pulse voltage width detecting means for detecting a pulse width of a signal obtained by synthesizing a square wave pulse voltage generated in each coil of the plurality of brushless motors when the excitation pattern is switched;
A rotor position estimating means for obtaining a minimum value or a maximum value from a pulse width of a signal obtained by synthesizing the square wave pulse voltage in a plurality of excitation patterns, and determining a stop position of the rotor from an excitation pattern that becomes the minimum value or the maximum value;
An energization pattern that is retarded or advanced by a predetermined electrical angle from the rotor stop position determined by the rotor position estimation means is output as a start excitation pattern. The drive apparatus of the several brushless motor connected in parallel as described in any one of Claims 1-3.
前記励磁電圧出力手段は、コイルをN極磁化する励磁パターンと、同じコイルをS極磁化する励磁パターンの間に、そのコイルを無通電とする励磁パターンを実施することを特徴とする請求項4に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   5. The excitation voltage output means implements an excitation pattern in which the coil is not energized between an excitation pattern in which the coil is N-pole magnetized and an excitation pattern in which the same coil is S-pole magnetized. The drive apparatus of the several brushless motor connected in parallel as described in any one of. ロータ位置推定手段が方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅の最小値から前記ロータの停止位置を判定したときに、正転時には120°位相を遅らせた励磁パターンを出力し、逆転時には120°位相を進ませた励磁パターンを出力することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   When the rotor position estimation means determines the stop position of the rotor from the minimum value of the pulse width of the signal obtained by synthesizing the square wave pulse voltage, it outputs an excitation pattern with a 120 ° phase delay during forward rotation and 120 ° during reverse rotation. 6. The drive device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 4, wherein an excitation pattern having a phase advanced is output. 前記複数のブラシレスモータのそれぞれのコイルに発生した方形波パルス電圧を合成した信号を分圧して方形波パルス電圧幅検出手段に入力する分圧回路を有することを特徴とする請求項から請求項6のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。 Claim claim 4, characterized in that it comprises a voltage divider circuit is input to each of the square-wave pulse voltage width detecting means a square wave pulse voltage generated in the coil combined signal by dividing by said plurality of brushless motors The drive apparatus of the some brushless motor connected in parallel as described in any one of Claims 6-6. 前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータの回転が同期して逆回転しているときに、低デューティの電圧を印加し、前記ロータにブレーキをかけてから前記励磁電圧出力手段を稼動させることを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。 When the rotation of the rotor of each of the plurality of brushless motors is reversely rotated in synchronization, a low duty voltage is applied and the excitation voltage output means is operated after braking the rotor. The drive apparatus of the several brushless motor connected in parallel as described in any one of Claims 4-7 characterized by the above-mentioned. 前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータの回転が同期していないときに、低デューティの電圧を印加し、前記ロータにブレーキをかけてから前記励磁電圧出力手段を稼動させることを特徴とする請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   The excitation voltage output means is operated after applying a low-duty voltage and applying a brake to the rotor when rotations of the rotors of the plurality of brushless motors are not synchronized. The drive device of the several brushless motor connected in parallel as described in any one of Claims 4-8. 前記複数のブラシレスモータの各相のモータ端子の電圧を検出する手段にモータ電圧の検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタを設け、前記励磁切り替えタイミング演算手段に前記ブラシレスモータの回転速度によって変化する前記フィルタの遅れ位相を補正するフィルタ遅れ位相補正手段を設けたことを特徴とする請求項9に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   A filter that removes noise included in a motor voltage detection signal is provided in the means for detecting the voltage at the motor terminal of each phase of the plurality of brushless motors, and the excitation switching timing calculation means varies depending on the rotation speed of the brushless motor. 10. The driving device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 9, further comprising a filter delay phase correcting means for correcting a delay phase of the filter. 前記フィルタは、前記ブラシレスモータをパルス幅変調制御するときに発生するノイズを除去する1次CRフィルタであることを特徴とする請求項10に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   The driving device for a plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 10, wherein the filter is a primary CR filter that removes noise generated when the brushless motor is subjected to pulse width modulation control. . 前記励磁切り替えタイミング演算手段は、前記フィルタ以外の回路による遅れ位相を補正する回路遅れ位相補正手段をさらに有することを特徴とする請求項11に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの駆動装置。   12. The driving apparatus for a plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 11, wherein the excitation switching timing calculation means further includes a circuit delay phase correction means for correcting a delay phase caused by a circuit other than the filter. . 並列に接続された複数のブラシレスモータを同期して始動させる始動方法であって、
ロータの回転速度がゼロを含み正逆回転速度が小さい領域にあるとき、停止位置に合わせた励磁パターンを初期通電時間だけ前記複数のブラシレスモータに通電して前記ロータの回転速度が徐々に増大した後、通電を停止して前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータをフリーランさせるステップと、
並列に接続された前記複数のブラシレスモータのフリーラン中にそれぞれの前記ブラシレスモータに発生する誘起電圧を合成した信号からロータ位置を検出するステップと、
検出したロータ位置に基づいて励磁パターンの切り替えを行うステップと、
を有することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法。
A starting method for synchronously starting a plurality of brushless motors connected in parallel,
When the rotational speed of the rotor is in a region including zero and the forward / reverse rotational speed is low , the rotational speed of the rotor is gradually increased by energizing the plurality of brushless motors with an excitation pattern that matches the stop position for the initial energization time. And after that, stopping the energization and free-running each of the rotors of the plurality of brushless motors;
Detecting a rotor position from a signal obtained by combining induced voltages generated in each of the brushless motors during free run of the plurality of brushless motors connected in parallel;
Switching excitation patterns based on the detected rotor position;
A starting method for a plurality of brushless motors connected in parallel.
初期通電時間は、前記ロータが回転を開始してから1回目の通電切り替えタイミングまでの時間以下の長さであり、ロータ位置を検出するステップは、ロータを回転させたときに前記複数のブラシレスモータのそれぞれに発生する誘起電圧を合成した信号が少なくとも3回目発生するまでの間に行われることを特徴とする請求項13に記載の並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法。   The initial energization time is equal to or shorter than the time from the start of rotation of the rotor to the first energization switching timing, and the step of detecting the rotor position includes the plurality of brushless motors when the rotor is rotated. 14. The method for starting a plurality of brushless motors connected in parallel according to claim 13, wherein the method is performed until a signal obtained by synthesizing the induced voltages generated in each of the two is generated at least a third time. 並列に接続された永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相のコイルが周方向に順番に巻装されている複数のブラシレスモータを同期して駆動可能な励磁パターンを複数選択し、前記複数のブラシレスモータのある相のコイルをN極磁化する励磁パターンと同じコイルをS極磁化する励磁パターンとの間に、そのコイルをコイルの残留磁化が解消されるように無通電とする励磁パターンが通電されるように通電順番を選択し、各々の励磁パターンをロータが回転しない時間範囲で順番に通電させ、励磁パターンを切り替えたときに前記複数のブラシレスモータのそれぞれに発生する方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅の最小値から前記ロータの停止位置を判定することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータのロータ停止位置検出方法。 A rotor with a permanent magnet connected in parallel and a stator, and a plurality of excitation patterns that can be driven synchronously with a plurality of brushless motors in which three-phase coils are wound in order in the circumferential direction are selected on the stator In addition, between the excitation pattern for N-pole magnetization of a phase coil of the plurality of brushless motors and the excitation pattern for S-pole magnetization of the same coil, the coil is not energized so that the residual magnetization of the coil is eliminated. A square that is generated in each of the plurality of brushless motors when the energization order is selected so that the excitation patterns to be energized, the respective excitation patterns are energized sequentially in a time range in which the rotor does not rotate, and the excitation patterns are switched. A plurality of brushes connected in parallel, wherein a stop position of the rotor is determined from a minimum value of a pulse width of a signal obtained by synthesizing a wave pulse voltage Rotor stop position detection method Sumota. 並列に接続された永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相のコイルが周方向に順番に巻装されている複数のブラシレスモータを同期して始動させるにあたり、前記複数のブラシレスモータを駆動可能な励磁パターンを複数選択し、各々の励磁パターンをロータが回転しない時間範囲で順番に通電させ、励磁パターンを切り替えたときに前記複数のブラシレスモータのそれぞれに発生する方形波パルス電圧を合成した信号のパルス幅を調べ、その最小値からロータ停止位置を判定し、正転時にはロータが回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ起動直後にトルクが増加する、停止位置から120°位相を遅らせた励磁パターンを出力し、逆転時にはロータが回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ起動直後にトルクが増加する、停止位置から120°位相を進ませた励磁パターンを出力し全相への通電を停止してフリーラン状態にすることを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法。 In synchronously starting a plurality of brushless motors having a rotor having a permanent magnet connected in parallel and a stator, and three-phase coils wound around the stator in order in the circumferential direction, the plurality of brushless Select a plurality of excitation patterns that can drive the motor, energize each excitation pattern sequentially in the time range in which the rotor does not rotate, and square wave pulse voltage generated in each of the plurality of brushless motors when the excitation pattern is switched Check the pulse width of the combined signal, determine the rotor stop position from its minimum value, stop position where sufficient torque is obtained for the rotor to start rotating during forward rotation, and torque increases immediately after startup outputs excitation pattern obtained by delaying the 120 ° phase from, sufficient torque can be obtained for the rotor starts rotating in the reverse rotation, and starting straight The torque increases, the plurality of brushless motors connected in parallel, characterized in that the free-run state and stops energizing the all phases output the excitation pattern is advanced to 120 ° phase from the stop position How to start. 並列に接続された複数のブラシレスモータを同期して始動させる始動方法であって、
永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには3相のコイルが周方向に順番に巻装されている複数のブラシレスモータのそれぞれのコイルに発生するインダクタンスを合成した信号を取得してロータの停止位置を検出するステップと、
前記ロータが回転を開始するのに十分なトルクが得られ、かつ起動直後にトルクが増加する、停止位置から120°位相を遅らせた励磁パターンを一定時間出力した後、全相の通電を停止するステップと、
全相の通電を停止した状態で誘起電圧によるロータ位置検出が可能な場合に、検出されたロータ位置に基づいて通電制御をするステップと、
全相の通電を停止した状態で誘起電圧によるロータ位置検出が不能な場合に、前記複数のブラシレスモータのそれぞれの前記ロータの回転を停止させるような励磁パターンを低デューティで通電するステップと、
を有し、前記ロータの回転を停止させる2相通電ロック処理を実施した後に、前記コイルのインダクタンスを利用して前記ロータの停止位置を検出するステップを実施することを特徴とする並列に接続された複数のブラシレスモータの始動方法。
A starting method for synchronously starting a plurality of brushless motors connected in parallel,
A rotor having a permanent magnet and a stator are obtained, and a signal obtained by combining inductances generated in respective coils of a plurality of brushless motors in which three-phase coils are wound in order in the circumferential direction on the stator to obtain the rotor Detecting a stop position of
Energizing all the phases is stopped after outputting for a certain time an excitation pattern in which the torque is sufficient to start rotation of the rotor and the torque increases immediately after startup, and the phase is delayed by 120 ° from the stop position. Steps,
A step of performing energization control based on the detected rotor position when rotor position detection by induced voltage is possible in a state where energization of all phases is stopped;
Energizing an excitation pattern with a low duty to stop rotation of each of the plurality of brushless motors when rotor position detection by induced voltage is impossible in a state where energization of all phases is stopped;
And a step of detecting the stop position of the rotor using the inductance of the coil after performing the two-phase energization locking process for stopping the rotation of the rotor. Starting method for multiple brushless motors.
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