JP6280326B2 - Brushless DC motor control device, brushless DC motor control method, and motor system - Google Patents

Brushless DC motor control device, brushless DC motor control method, and motor system Download PDF

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Description

本発明は、ブラシレス直流モータの動作を制御する制御装置、制御方法および該制御装置を備えたモータシステムに関する。   The present invention relates to a control device that controls the operation of a brushless DC motor, a control method, and a motor system including the control device.

ブラシレス直流モータを用いたモータシステムは、例えば家電分野、電動自動車分野、または産業機器分野などで使用されている。このブラシレス直流モータが例えば複数台使用されるとき、通常前記複数台のブラシレス直流モータは各回転動作が互いに同期するように制御される場合がある。産業機器分野の場合、例えば、互いに回転軸を平行させて配置された複数のローラを備える搬送機器では、前記複数のローラは、所定の個数おきに、ブラシレス直流モータを内蔵した所謂モータ内蔵ローラを含む。そして、この搬送機器によって搬送される搬送物は、前記複数のモータ内蔵ローラによって搬送される場合があることから、前記複数のモータ内蔵ローラに内蔵される各ブラシレス直流モータは、同期して回転動作する必要がある。このような複数台のブラシレス直流モータの回転動作を同期させる技術は、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に開示のモータ制御システムは、2以上のモータを制御するモータ制御システムであって、前記2以上のモータは機械的に連結された回転部によって強制的に同期回転するものである。これら、前記2以上のモータは個々に制御装置を有し、前記制御装置はいずれもモータの回転部が所定の回転数となるようにモータに供給する電流を増減させるものであり、且つ前記制御装置は、いずれもモータの回転数に応じて供給する電流に下限を有し、各モータに供給される電流は回転数に応じた下限以下にはならない。   A motor system using a brushless DC motor is used in, for example, the home appliance field, the electric vehicle field, or the industrial equipment field. When a plurality of brushless DC motors are used, for example, the plurality of brushless DC motors are usually controlled so that their rotational operations are synchronized with each other. In the case of the industrial equipment field, for example, in a transport device including a plurality of rollers arranged with their rotation axes parallel to each other, the plurality of rollers include so-called motor-incorporated rollers in which a brushless DC motor is incorporated every predetermined number. Including. And since the conveyed product conveyed by this conveying device may be conveyed by the plurality of motor built-in rollers, each brushless DC motor built in the plurality of motor built-in rollers rotates synchronously. There is a need to. A technique for synchronizing the rotational operations of such a plurality of brushless DC motors is disclosed in Patent Document 1, for example. The motor control system disclosed in Patent Document 1 is a motor control system that controls two or more motors, and the two or more motors are forcibly synchronously rotated by a mechanically connected rotating unit. Each of the two or more motors has a control device, and each of the control devices increases or decreases the current supplied to the motor so that the rotating portion of the motor has a predetermined number of rotations. All devices have a lower limit to the current supplied according to the rotational speed of the motor, and the current supplied to each motor does not fall below the lower limit according to the rotational speed.

特開2013−27254号公報JP 2013-27254 A

特許文献1に記載の従来技術では、2以上のモータに対し個々に制御装置が必要である。このため、制御装置のための広い設置スペースが必要となり、また低コスト化の妨げになっていた。   In the prior art described in Patent Document 1, a control device is required for each of two or more motors. For this reason, a large installation space for the control device is required, and the cost reduction is hindered.

本発明は、上記の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、1個の制御装置で複数のブラシレス直流モータの回転動作を制御できるブラシレス直流モータ制御装置、ブラシレス直流モータ制御方法およびモータシステムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a brushless DC motor control device, a brushless DC motor control method, and a brushless DC motor control method capable of controlling the rotational operations of a plurality of brushless DC motors with a single control device. It is to provide a motor system.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below.

すなわち、本発明の一態様にかかるブラシレス直流モータ制御装置は、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を入力するための信号入力部と、前記信号入力部に入力された各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御部と、前記駆動制御部で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として出力するための信号出力部とを備えることを特徴とする。   That is, the brushless DC motor control device according to one aspect of the present invention detects a rotational position of the rotor relative to the stator, outputs a rotational position signal representing the rotational position, and outputs a plurality of rotational positions with a predetermined interval in the rotational direction. Superposition of each phase in which a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors provided with a plurality of position detection sensors arranged corresponding to the phases of the phases are superimposed for each phase A specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a signal input unit for inputting a signal and a specific phase superimposed signal among the superimposed signals of each phase input to the signal input unit A detection unit for detecting a rotation position signal in the motor, and the specific position based on the rotation position signal in the specific brushless DC motor detected by the detection unit. A drive control unit that generates a drive signal for driving the laciless DC motor, and a signal output unit for outputting the drive signal generated by the drive control unit as a drive signal for each of the plurality of brushless DC motors. And

この上記のブラシレス直流モータ制御装置において、好ましくは、前記検出部は、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出部と、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出部と、前記複数の電圧変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出部によって検出された前記電圧変化と、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された前記電流変化と、を交互に優先することによって、前記複数のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出部とを備える。   In the above brushless DC motor control device, preferably, the detection unit is provided for each phase, a plurality of voltage change detection units for detecting a voltage change of the superimposed signal, and for each phase. A plurality of current change detection units for detecting a current change in the superimposed signal; the voltage change detected by a voltage change detection unit corresponding to the specific phase among the plurality of voltage change detection units; Of the plurality of brushless DC motors by alternately prioritizing the current change detected by the current change detection unit corresponding to the specific phase of the current change detection unit of the plurality of brushless DC motors. A rotational position detection unit that detects the rotational position signal of the motor.

この構成によれば、このようなブラシレス直流モータ制御装置は、前記検出部によって、前記信号入力部に入力された各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出し、前記駆動制御部によって、前記検出部で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する。このため、このようなブラシレス直流モータ制御装置は、前記信号入力部に複数のブラシレス直流モータによる前記重畳信号が入力されても、前記信号出力部から前記駆動信号を出力することによって、前記複数のブラシレス直流モータを駆動できる。したがって、このようなブラシレス直流モータ制御装置は、1個の装置で、前記複数のブラシレス直流モータを駆動できる。   According to this configuration, in the brushless DC motor control device, the plurality of brushless DC control devices are based on the superposed signals of specific phases among the superposed signals of the phases input to the signal input unit by the detecting unit. A rotation position signal in a specific brushless DC motor among the DC motors is detected, and the specific brushless DC motor is detected based on the rotation position signal in the specific brushless DC motor detected by the detection unit by the drive control unit. A drive signal for driving is generated. For this reason, such a brushless DC motor control device outputs the drive signals from the signal output unit even when the superimposed signals from a plurality of brushless DC motors are input to the signal input unit. Brushless DC motor can be driven. Therefore, such a brushless DC motor control device can drive the plurality of brushless DC motors with a single device.

また他の一態様では、上記のブラシレス直流モータ制御装置において、前記複数のブラシレス直流モータは、2個の第1および第2ブラシレス直流モータであり、前記検出部は、前記第1ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号と前記第2ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号とを交互に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすることが好ましい。   In another aspect, in the brushless DC motor control device, the plurality of brushless DC motors are two first and second brushless DC motors, and the detection unit is configured to detect the first brushless DC motor. The rotational position signal of the specific phase and the rotational position signal of the specific phase of the second brushless DC motor are alternately detected, and a predetermined condition is satisfied among the detected rotational position signals It is preferable that the brushless DC motor corresponding to the rotational position signal is the specific brushless DC motor.

この構成によれば、上記のブラシレス直流モータ制御装置は、前記第1ブラシレス直流モータの前記回転位置信号と前記第2ブラシレス直流モータの前記回転位置信号とを交互に検出し、前記所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとし、特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する前記回転位置検出部を備えることによって、前記第1ブラシレス直流モータおよび前記第2ブラシレス直流モータのいずれに負荷が加わっても速度一定に制御できる。   According to this configuration, the brushless DC motor control device alternately detects the rotational position signal of the first brushless DC motor and the rotational position signal of the second brushless DC motor, and satisfies the predetermined condition. The brushless DC motor corresponding to the satisfied rotational position signal is defined as the specific brushless DC motor, and the first brushless DC motor includes the rotational position detection unit that detects the rotational position signal in the specific brushless DC motor. Regardless of the load applied to either the motor or the second brushless DC motor, the speed can be controlled to be constant.

また他の一態様では、上記のブラシレス直流モータ制御装置において、前記複数のブラシレス直流モータは、N個のブラシレス直流モータであり(Nは3以上の整数)、前記検出部は、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出部と、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出されたi番目の立下がりの前記電流変化及びi番目の立上がりの前記電流変化によって(iはN以下の自然数)、前記N個のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出部とを備え、前記N個のブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号を各々順番に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすることが好ましい。   In another aspect, in the brushless DC motor control device, the plurality of brushless DC motors are N brushless DC motors (N is an integer of 3 or more), and the detection unit is provided for each phase. A plurality of current change detectors for detecting a current change of the superimposed signal, and an i th rise detected by a current change detector corresponding to the specific phase among the plurality of current change detectors. Rotational position for detecting the rotational position signal in the specific brushless DC motor among the N brushless DC motors by the current change at the fall and the current change at the i-th rise (i is a natural number equal to or less than N). And detecting the rotational position signals of the specific phases of the N brushless DC motors in order, and detecting the detected rotational position signals. Chi, it is preferable to the brushless DC motor corresponding to the rotational position signal satisfies a predetermined condition and the specific brushless DC motor.

なお、これら上述のブラシレス直流モータ制御装置において、前記所定の条件は、前記回転位置信号の1周期の長さが予め設定された閾値以上となることである。   In these brushless DC motor control devices described above, the predetermined condition is that the length of one cycle of the rotational position signal is equal to or greater than a preset threshold value.

この構成によれば、上記のブラシレス直流モータ制御装置は、前記3個以上のブラシレス直流モータの前記回転位置信号を順番に検出し、前記所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとし、特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する前記回転位置検出部を備えることによって、前記3個以上のブラシレス直流モータのいずれに負荷が加わっても速度一定に制御できる。   According to this configuration, the brushless DC motor control device sequentially detects the rotational position signals of the three or more brushless DC motors, and the brushless DC signals corresponding to the rotational position signals satisfying the predetermined condition. Regardless of whether the load is applied to any of the three or more brushless DC motors, the DC motor is the specific brushless DC motor, and the rotational position detection unit detects the rotational position signal in the specific brushless DC motor. The speed can be controlled to be constant.

また他の一態様では、上述のブラシレス直流モータ制御装置において、前記検出部は、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出部と、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出部と、前記複数の電流変化検出部によって各相の前記重畳信号の電流変化を検出した後、最初に前記重畳信号の電圧変化を検出した電圧変化検出部に対応する相を前記特定の相とする検出対象決定部とを備えることが好ましい。   In another aspect, in the brushless DC motor control device described above, the detection unit is provided for each of the phases, and a plurality of voltage change detection units for detecting a voltage change of the superimposed signal, and for each of the phases. A plurality of current change detectors for detecting a current change of the superimposed signal, and after detecting a current change of the superimposed signal of each phase by the plurality of current change detectors, first, the voltage of the superimposed signal is detected. It is preferable to include a detection target determination unit that sets the phase corresponding to the voltage change detection unit that has detected the change as the specific phase.

この構成によれば、このようなブラシレス直流モータ制御装置は、前記検出対象決定部を備えるので、各相の前記重畳信号のうちから前記特定の相を決定することができる。   According to this configuration, such a brushless DC motor control device includes the detection target determining unit, and thus can determine the specific phase from the superimposed signals of the respective phases.

また他の一態様では、上記のブラシレス直流モータ制御装置において、前記複数のブラシレス直流モータを強制転流で駆動する強制転流駆動信号を生成し、前記生成した強制転流駆動信号を前記信号出力部から出力する強制転流駆動制御部をさらに備えることが好ましい。   In another aspect, in the brushless DC motor control device described above, a forced commutation drive signal for driving the plurality of brushless DC motors by forced commutation is generated, and the generated forced commutation drive signal is output as the signal. It is preferable to further include a forced commutation drive control unit that outputs from the unit.

この構成によれば、上記のブラシレス直流モータ制御装置は、強制転流駆動制御部をさらに備えるので、停止した複数のブラシレス直流モータを始動できる。   According to this configuration, since the brushless DC motor control device further includes the forced commutation drive control unit, the plurality of stopped brushless DC motors can be started.

そして、本発明の一態様にかかるブラシレス直流モータ制御方法は、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程とを備えることを特徴とする。   In the brushless DC motor control method according to one aspect of the present invention, the rotational position of the rotor with respect to the stator is detected, a rotational position signal representing the rotational position is output, and a plurality of the rotational directions are provided at predetermined intervals. Superposition of each phase in which a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors provided with a plurality of position detection sensors arranged corresponding to the phases of the phases are superimposed for each phase A specific brushless DC motor of the plurality of brushless DC motors based on a signal input process of receiving a signal at a signal input unit and a specific phase of the superimposed signal of each phase received by the signal input process A detection step of detecting a rotational position signal in the motor, and a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected in the detection step A drive control step for generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on the signal output unit for outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal for each of the plurality of brushless DC motors from the signal output unit And a process.

この構成によれば、このようなブラシレス直流モータ制御方法は、検出工程によって、前記信号入力部に入力された各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出し、駆動制御工程によって、前記検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する。このため、このようなブラシレス直流モータ制御方法は、前記信号入力部に複数のブラシレス直流モータによる前記重畳信号が入力されても、前記信号出力部から前記駆動信号を出力することによって、前記複数のブラシレス直流モータを駆動できる。したがって、このようなブラシレス直流モータ制御方法は、1個の装置で、前記複数のブラシレス直流モータを駆動できる。   According to this configuration, in the brushless DC motor control method, the plurality of brushless DC motors are detected based on a superposed signal of a specific phase among superposed signals of each phase input to the signal input unit in the detection step. A drive signal for detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor of the motors and driving the specific brushless DC motor based on the detected rotational position signal in the specific brushless DC motor by a drive control step Is generated. For this reason, in such a brushless DC motor control method, even if the superimposed signals from a plurality of brushless DC motors are input to the signal input unit, the drive signal is output from the signal output unit, thereby Brushless DC motor can be driven. Therefore, such a brushless DC motor control method can drive the plurality of brushless DC motors with a single device.

そして、本発明の一態様にかかるモータシステムは、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータと、これら上述のいずれかに記載のブラシレス直流モータ制御装置とを備える。   The motor system according to one aspect of the present invention detects a rotational position of the rotor with respect to the stator, outputs a rotational position signal indicating the rotational position, and outputs the rotational position signal in a plurality of phases at predetermined intervals in the rotational direction. A plurality of brushless DC motors provided with a plurality of position detection sensors arranged in correspondence with each other, and the brushless DC motor control device according to any of the above-described ones.

この構成によれば、このようなモータシステムは、これら上述のいずれかのブラシレス直流モータ制御装置を備えるので、1個のブラシレス直流モータ制御装置で、前記複数のブラシレス直流モータを駆動できる。
本発明の第1態様にかかるブラスレス直流モータ制御方法は、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、前記検出工程は、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出工程と、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出工程と、前記複数の電圧変化検出工程のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出工程によって検出された前記電圧変化と、前記複数の電流変化検出工程のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出工程によって検出された前記電流変化と、を交互に優先することによって、前記複数のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の第2態様にかかるブラスレス直流モータ制御方法は、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、前記複数のブラシレス直流モータは、2個の第1および第2ブラシレス直流モータであり、前記検出工程は、前記第1ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号と前記第2ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号とを交互に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすることを特徴とする。
本発明の第3態様にかかるブラスレス直流モータ制御方法は、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、前記複数のブラシレス直流モータは、N個のブラシレス直流モータであり(Nは3以上の整数)、前記検出工程は、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出工程と、前記複数の電流変化検出工程のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出工程によって検出されたi番目の立下がりの前記電流変化及びi番目の立上がりの前記電流変化によって(iはN以下の自然数)、前記N個のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出工程とを備え、前記N個のブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号を各々順番に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすることを特徴とする。
本発明の第4態様にかかるブラスレス直流モータ制御方法は、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、前記検出工程は、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出工程と、前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出工程と、前記複数の電流変化検出工程によって各相の前記重畳信号の電流変化を検出した後、最初に前記重畳信号の電圧変化を検出した電圧変化検出工程に対応する相を前記特定の相とする検出対象決定工程とを備えることを特徴とする。
According to this configuration, such a motor system includes any one of the above-described brushless DC motor control devices, so that the plurality of brushless DC motors can be driven by one brushless DC motor control device.
The brassless DC motor control method according to the first aspect of the present invention detects a rotational position of a rotor with respect to a stator, outputs a rotational position signal representing the rotational position, and outputs a plurality of rotational signals at predetermined intervals in the rotational direction. A superimposed signal of each phase in which a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors provided with a plurality of position detection sensors arranged corresponding to the phases are superimposed for each phase In a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a signal input step of receiving the signal at the signal input unit and a specific phase of the superimposed signal of each phase received by the signal input step A detection step of detecting a rotational position signal, and a rotational position signal of the specific brushless DC motor detected in the detection step. A drive control step for generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor, and a signal output step for outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal for each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit The detection step is provided for each of the phases, and a plurality of voltage change detection steps for detecting a voltage change of the superimposed signal are provided for each of the phases, and the current change of the superimposed signal is detected. A plurality of current change detection steps to detect, a voltage change detected by a voltage change detection step corresponding to the specific phase of the plurality of voltage change detection steps, and a plurality of current change detection steps The plurality of brushless DC motors alternately prioritize the current change detected by the current change detection step corresponding to the specific phase. A rotational position detecting step of the detecting the rotational position signal at a specific brushless DC motor out, in that it comprises the features.
The brassless DC motor control method according to the second aspect of the present invention detects the rotational position of the rotor with respect to the stator, outputs a rotational position signal representing the rotational position, and outputs a plurality of signals at predetermined intervals in the rotational direction. A superimposed signal of each phase in which a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors provided with a plurality of position detection sensors arranged corresponding to the phases are superimposed for each phase In a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a signal input step of receiving the signal at the signal input unit and a specific phase of the superimposed signal of each phase received by the signal input step A detection step of detecting a rotational position signal, and a rotational position signal of the specific brushless DC motor detected in the detection step. A drive control step for generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor, and a signal output step for outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal for each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit The plurality of brushless DC motors are two first and second brushless DC motors, and the detecting step includes the rotational position signal of the specific phase of the first brushless DC motor and the The brushless DC motor that alternately detects the rotational position signal of the specific phase of the second brushless DC motor, and that corresponds to the rotational position signal that satisfies a predetermined condition among the detected rotational position signals. Is the specific brushless DC motor.
The brassless DC motor control method according to the third aspect of the present invention detects a rotational position of a rotor relative to a stator, outputs a rotational position signal indicating the rotational position, and outputs a plurality of rotational positions at predetermined intervals in the rotational direction. A superimposed signal of each phase in which a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors provided with a plurality of position detection sensors arranged corresponding to the phases are superimposed for each phase In a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a signal input step of receiving the signal at the signal input unit and a specific phase of the superimposed signal of each phase received by the signal input step A detection step of detecting a rotational position signal, and a rotational position signal of the specific brushless DC motor detected in the detection step. A drive control step for generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor, and a signal output step for outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal for each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit The plurality of brushless DC motors are N brushless DC motors (N is an integer of 3 or more), and the detection step is provided for each phase, and the current change of the superimposed signal is detected. A plurality of current change detection steps to be detected, and the current change at the i-th fall and the i-th rise detected by the current change detection step corresponding to the specific phase among the plurality of current change detection steps. Due to the current change (i is a natural number equal to or less than N), the specific brushless DC motor among the N brushless DC motors A rotational position detection step of detecting a rotational position signal, detecting the rotational position signals of the specific phase of the N brushless DC motors in order, and among the detected rotational position signals, The brushless DC motor corresponding to the rotational position signal that satisfies the above condition is the specific brushless DC motor.
A brassless DC motor control method according to a fourth aspect of the present invention detects a rotational position of a rotor relative to a stator, outputs a rotational position signal representing the rotational position, and outputs a plurality of rotational positions at predetermined intervals in the rotational direction. A superimposed signal of each phase in which a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors provided with a plurality of position detection sensors arranged corresponding to the phases are superimposed for each phase In a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a signal input step of receiving the signal at the signal input unit and a specific phase of the superimposed signal of each phase received by the signal input step A detection step of detecting a rotational position signal, and a rotational position signal of the specific brushless DC motor detected in the detection step. A drive control step for generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor, and a signal output step for outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal for each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit The detection step is provided for each of the phases, and a plurality of voltage change detection steps for detecting a voltage change of the superimposed signal are provided for each of the phases, and the current change of the superimposed signal is detected. Corresponding to a plurality of current change detection steps to be detected and a voltage change detection step in which a voltage change of the superimposed signal is first detected after detecting a current change of the superimposed signal of each phase by the plurality of current change detection steps. And a detection target determining step in which the phase is the specific phase.

本発明に係るブラシレス直流モータ制御装置、ブラシレス直流モータ制御方法およびモータシステムは、1個の制御装置で複数のブラシレス直流モータの回転動作を制御できる。   The brushless DC motor control device, brushless DC motor control method, and motor system according to the present invention can control the rotational operations of a plurality of brushless DC motors with a single control device.

本実施形態に係るモータシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転位置信号の波形の変化タイミングを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 demonstrating the change timing of the waveform of the rotation position signal which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータシステムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the motor system which concerns on this embodiment. 図3に示すモータシステムの動作における周期制御(S107)の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the period control (S107) in operation | movement of the motor system shown in FIG. 従来技術の制御装置が行う制御を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 demonstrating the control which the control apparatus of a prior art performs. 本実施形態に係るモータシステムを使用したモータ内蔵ローラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the roller with a built-in motor using the motor system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータシステムを使用した搬送機器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conveying apparatus using the motor system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータシステムを使用した他の搬送機器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the other conveying apparatus using the motor system which concerns on this embodiment. 図3に示すモータシステムの動作における周期制御(S107)の別の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another operation | movement of the period control (S107) in operation | movement of the motor system shown in FIG.

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably unless there is description of special change etc.

図1は、本実施形態に係るモータシステムMSの構成を示すブロック図である。本実施形態では、例えばモータシステムMSは、制御装置1、複数の三相ブラシレス直流モータ(以下、単にモータとも呼ぶ)を備える。前記複数のモータは、任意の数でよいが、図1に示す例では2つのモータ21、22である。制御装置1は、モータ21およびモータ22の2つのモータに接続される。また、制御装置1は、電源Vdcに接続される。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor system MS according to the present embodiment. In the present embodiment, for example, the motor system MS includes the control device 1 and a plurality of three-phase brushless DC motors (hereinafter also simply referred to as motors). The number of the plurality of motors may be an arbitrary number, but in the example shown in FIG. The control device 1 is connected to two motors, a motor 21 and a motor 22. Moreover, the control apparatus 1 is connected to the power supply Vdc.

電源Vdcは、例えば電力を供給する直流電圧源であり、電池(例えば二次電池)、太陽電池、および燃料電池等の直流電源、または商用電源等の交流電源に接続され交流電力を交直変換して直流電力を出力するAC−DC(Alternating Current−Direct Current)コンバータ等である。具体的には、電源Vdcは、制御装置1に含まれる後述の正極側端子Pe1、負極側端子Pe2を介して駆動制御部12に接続される。   The power source Vdc is a DC voltage source that supplies power, for example, and is connected to a DC power source such as a battery (for example, a secondary battery), a solar cell, and a fuel cell, or an AC power source such as a commercial power source, and AC / DC converts the AC power. AC-DC (Alternating Current-Direct Current) converters that output DC power. Specifically, the power supply Vdc is connected to the drive control unit 12 via a positive electrode side terminal Pe1 and a negative electrode side terminal Pe2 described later included in the control device 1.

制御装置1は、1台で、複数のモータの回転動作を制御する。本実施形態では、制御装置1は、複数のモータの回転動作を同期させる制御を行う。なお、前記回転動作の同期制御は、前記回転子の回転数または前記回転子の回転速度を、複数のモータ間で略一致させる制御である。本実施形態では、制御装置1は、例えばモータ21、22を含めたモータシステムMS全体の制御や各種演算等を行う。制御装置1は、例えば信号入力部13と、信号出力部14と、検出部17と、駆動制御部12とを有する。信号入力部13は、検出部17に接続され、また駆動制御部12に接続される。信号出力部14は、駆動制御部12に接続される。制御装置1は、例えば電源Vdcに接続するための一対の電源端子Pe(正極側端子Pe1、負極側端子Pe2)、およびモータ21、22のホールIC211、221に電源供給するために使用される、電源供給部15と、GND端子16とをさらに有する。電源端子Peは、駆動制御部12に接続される。電源供給部15は、例えば5Vの電圧を生成する不図示の低圧直流電源部と、駆動制御部12とに接続される。GND端子16は、接地され、基準電位例えば0Vとされる。   One control device 1 controls the rotation operation of a plurality of motors. In the present embodiment, the control device 1 performs control to synchronize the rotation operations of a plurality of motors. Note that the synchronous control of the rotational operation is control in which the rotational speed of the rotor or the rotational speed of the rotor is substantially matched among a plurality of motors. In the present embodiment, the control device 1 performs control of the entire motor system MS including the motors 21 and 22, various calculations, and the like. The control device 1 includes, for example, a signal input unit 13, a signal output unit 14, a detection unit 17, and a drive control unit 12. The signal input unit 13 is connected to the detection unit 17 and is also connected to the drive control unit 12. The signal output unit 14 is connected to the drive control unit 12. The control device 1 is used to supply power to, for example, a pair of power supply terminals Pe (positive electrode side terminal Pe1 and negative electrode side terminal Pe2) for connection to the power supply Vdc and the Hall ICs 211 and 221 of the motors 21 and 22. It further has a power supply unit 15 and a GND terminal 16. The power supply terminal Pe is connected to the drive control unit 12. The power supply unit 15 is connected to a low-voltage DC power supply unit (not shown) that generates a voltage of 5 V, for example, and the drive control unit 12. The GND terminal 16 is grounded and is set to a reference potential, for example, 0V.

信号入力部13(13u、13v、13w)は、各相に対応して複数の端子を備え、複数のブラシレス直流モータにおける複数の位置検出センサの各々から出力された、固定子に対する回転子の回転位置を表す複数の回転位置信号(以下、個別回転位置信号とも呼ぶ)を各相(例えばu相、v相、w相)毎に重畳した各相の重畳信号(以下、重畳回転位置信号とも呼ぶ)が入力される。各個別回転位置信号は、複数の位置検出センサの一例であるモータ21のホールIC211u、211v、211w、およびモータ22のホールIC221u、221v、221wのそれぞれから出力される。なお、符号末尾のu、v、wの文字は、各々u相、v相、w相に対応することを表し、三相を区別する場合に符号末尾に添付されており、以下も同様である。   The signal input unit 13 (13u, 13v, 13w) includes a plurality of terminals corresponding to each phase, and the rotation of the rotor relative to the stator output from each of the plurality of position detection sensors in the plurality of brushless DC motors. A superimposed signal (hereinafter also referred to as a superimposed rotational position signal) of each phase in which a plurality of rotational position signals representing positions (hereinafter also referred to as individual rotational position signals) are superimposed for each phase (for example, u phase, v phase, and w phase). ) Is entered. Each individual rotational position signal is output from each of the Hall ICs 211u, 211v, 211w of the motor 21 and the Hall ICs 221u, 221v, 221w of the motor 22, which are examples of a plurality of position detection sensors. The letters u, v, and w at the end of the code indicate that they correspond to the u-phase, v-phase, and w-phase, respectively, and are attached to the end of the code when distinguishing three phases, and so on. .

検出部17は、信号入力部13に入力された各相の重畳回転位置信号のうちの特定の相の重畳回転位置信号に基づいて前記複数のモータのうちの特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する。本実施形態の制御装置1は、例えば三相のうちの何れか一相の重畳回転位置信号を使用して複数のモータの回転動作を同期させる制御を行う。すなわち本実施形態の制御装置1は、前記三相のうちの何れか一相を特定の相とし、前記特定の相の重畳回転位置信号に基づいて、特定のモータにおける個別回転位置信号を検出し、複数のモータの回転動作を同期させる制御を行う。なお、特定のモータについては後述する。   The detection unit 17 outputs an individual rotational position signal in a specific motor among the plurality of motors based on the superimposed rotational position signal of a specific phase among the superimposed rotational position signals of each phase input to the signal input unit 13. To detect. The control apparatus 1 of this embodiment performs control which synchronizes rotation operation of a some motor, for example using the superimposition rotation position signal of any one phase in three phases. That is, the control device 1 of the present embodiment detects any individual rotational position signal in a specific motor based on the superimposed rotational position signal of the specific phase, with any one of the three phases as a specific phase. Control for synchronizing the rotational operations of the plurality of motors is performed. The specific motor will be described later.

検出部17は、例えば、前記各相ごとに設けられ重畳回転位置信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出部の一例である抵抗Ru、Rv、Rwと、前記各相ごとに設けられ重畳回転位置信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出部(u相電圧変化検出部、v相電圧変化検出部、w相電圧変化検出部)を含む検出回路11aと、前記複数のモータのうちの特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する回転位置検出部11bと、前記特定の相を決定する検出対象決定部11cとを有する。なお、電流検出用の抵抗Ru、Rv、Rwは、予め既知な抵抗値であり、信号入力部13u、13v、13wと前記GNDとの各間に各々接続される。検出回路11aは、これら抵抗Ru、Rv、Rwの各両端電圧を各々検出する。   For example, the detection unit 17 is provided for each phase, and includes resistors Ru, Rv, and Rw that are examples of a plurality of current change detection units that detect a current change of the superimposed rotation position signal, and is provided for each phase. A detection circuit 11a including a plurality of voltage change detection units (a u-phase voltage change detection unit, a v-phase voltage change detection unit, and a w-phase voltage change detection unit) that detect a voltage change of the rotational position signal; and among the plurality of motors A rotation position detection unit 11b that detects an individual rotation position signal in the specific motor, and a detection target determination unit 11c that determines the specific phase. The current detection resistors Ru, Rv, and Rw have known resistance values in advance, and are connected between the signal input units 13u, 13v, and 13w and the GND, respectively. The detection circuit 11a detects the voltages across the resistors Ru, Rv, and Rw.

検出部17は、制御装置1に接続されるモータが2個の場合は、例えば第1モータおよび第2モータの2個のモータのうち、前記特定の相の個別回転位置信号が後述の所定の条件を満たした方のモータを前記特定のモータとする。制御装置1に接続されるモータが3個以上の場合は、検出部17は、前記3個以上のモータのうちの前記特定の相の個別回転位置信号が所定の条件を満たした方のモータを前記特定のモータとする。このように検出部17が特定のモータを決定することで、本実施形態の駆動制御部12は、例えば前記特定の相の重畳回転位置信号の電流変化等から前記複数のモータのうちの特定のモータについて個別回転位置信号を検出して、当該個別回転位置信号に基づいた制御を行う。よって、当該特定のモータに負荷が加わっても、駆動制御部12は、その負荷を加味して当該特定のモータを例えば速度一定に制御できる。すなわち、モータが2個の場合、検出部17が、2個のうちの第1モータと第2モータのうちの前記所定の条件を満たしたモータを前記特定のモータとすることで、第1のモータ(例えばモータ21)および第2のモータ(例えばモータ22)のいずれに負荷が加わっても、駆動制御部12は、速度一定に制御できる。また、モータが3個以上の場合は、検出部17が、3個以上のモータのうちの前記所定の条件を満たしたモータを前記特定のモータとすることで、前記3個以上のモータのいずれに負荷が加わっても、駆動制御部12は、速度一定に制御できる。   When there are two motors connected to the control device 1, for example, the detection unit 17 has an individual rotational position signal of the specific phase out of two motors, for example, a first motor and a second motor. The motor that satisfies the condition is set as the specific motor. When the number of motors connected to the control device 1 is three or more, the detection unit 17 selects the motor of which the individual rotational position signal of the specific phase among the three or more motors satisfies a predetermined condition. The specific motor is used. As described above, when the detection unit 17 determines a specific motor, the drive control unit 12 according to the present embodiment can detect a specific motor among the plurality of motors based on, for example, a current change in the superimposed rotation position signal of the specific phase. An individual rotational position signal is detected for the motor, and control based on the individual rotational position signal is performed. Therefore, even if a load is applied to the specific motor, the drive control unit 12 can control the specific motor at, for example, a constant speed in consideration of the load. That is, when there are two motors, the detection unit 17 sets the motor satisfying the predetermined condition among the first motor and the second motor out of the two as the specific motor, so that the first motor Regardless of whether a load is applied to either the motor (for example, the motor 21) or the second motor (for example, the motor 22), the drive control unit 12 can control the speed to be constant. Further, when there are three or more motors, the detection unit 17 sets the motor satisfying the predetermined condition among the three or more motors as the specific motor, so that any of the three or more motors can be selected. Even if a load is applied, the drive control unit 12 can control the speed to be constant.

信号出力部14(14u、14v、14w)は、駆動制御部12で生成した前記特定のモータを駆動する駆動信号を、前記複数のモータそれぞれの駆動信号として、前記複数のモータそれぞれに出力する。本実施形態では、信号出力部14は、モータ21および22の各々に回転動作をさせる同じ三相の駆動信号(以下、駆動電力とも呼ぶ)をモータ21および22の各々に出力する。   The signal output unit 14 (14u, 14v, 14w) outputs a drive signal for driving the specific motor generated by the drive control unit 12 to each of the plurality of motors as a drive signal for each of the plurality of motors. In the present embodiment, the signal output unit 14 outputs the same three-phase drive signal (hereinafter also referred to as drive power) that causes the motors 21 and 22 to rotate.

駆動制御部12は、検出部17で検出された前記特定のモータにおける個別回転位置信号に基づいて、前記特定のモータを駆動する駆動信号を生成する。駆動制御部12は、例えば制御演算部11と複数のスイッチング素子Swを有する。制御演算部11は、複数のスイッチング素子Sw、電源供給部15および信号入力部13(13u、13v、13w)に接続され、さらに前記GNDに接地される。複数のスイッチング素子Swは、電源端子Peおよび信号出力部14に接続され、また制御演算部11に接続される。   The drive control unit 12 generates a drive signal for driving the specific motor based on the individual rotational position signal in the specific motor detected by the detection unit 17. The drive control unit 12 includes, for example, a control calculation unit 11 and a plurality of switching elements Sw. The control calculation unit 11 is connected to the plurality of switching elements Sw, the power supply unit 15, and the signal input unit 13 (13u, 13v, 13w), and is further grounded to the GND. The plurality of switching elements Sw are connected to the power supply terminal Pe and the signal output unit 14, and are also connected to the control calculation unit 11.

複数のスイッチング素子Swは、電源Vdcからの電力供給を受け、制御演算部11から出力される制御信号Sxに従い、前記特定のモータを駆動する駆動信号(駆動電力)を生成する。複数のスイッチング素子Swは、モータ21、22が三相で駆動されることから、6つのスイッチング素子a1、a2、b1、b2、c1、c2を含む。各スイッチング素子a1〜c2は、例えばパワートランジスタ(パワーMOS−FET(Metal Oxide Semiconductor−Field Effect Transistor)、またはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等を含む)であり、本実施形態ではパワーMOS−FETである。なお、スイッチング素子a1、b1、c1は例えばPチャネルMOS−FETであり、スイッチング素子a2、b2、c2は例えばNチャネルMOS−FETである。複数のスイッチング素子Swは、所謂三相フルブリッジインバータを構成している。   The plurality of switching elements Sw receive power supply from the power supply Vdc and generate a drive signal (drive power) for driving the specific motor in accordance with the control signal Sx output from the control calculation unit 11. The plurality of switching elements Sw include six switching elements a1, a2, b1, b2, c1, and c2 because the motors 21 and 22 are driven in three phases. Each of the switching elements a1 to c2 is, for example, a power transistor (including a power MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like, and is a power MOS-FET in the present embodiment. is there. The switching elements a1, b1, and c1 are, for example, P-channel MOS-FETs, and the switching elements a2, b2, and c2 are, for example, N-channel MOS-FETs. The plurality of switching elements Sw constitute a so-called three-phase full bridge inverter.

スイッチング素子a1およびスイッチング素子a2は直列に接続され、スイッチング素子b1およびスイッチング素子b2は直列に接続され、スイッチング素子c1およびスイッチング素子c2は直列に接続されている。また、各スイッチング素子a1、スイッチング素子a2、スイッチング素子b1、スイッチング素子b2、スイッチング素子c1、スイッチング素子c2には、それぞれ還流電流を流すためのダイオードd1、ダイオードd2、ダイオードd3、ダイオードd4、ダイオードd5、ダイオードd6が並列に接続されている。より具体的には、電源端子Peの正極側端子Pe1に、各スイッチング素子a1、スイッチング素子b1、スイッチング素子c1のドレイン、および、ダイオードd1、ダイオードd3、ダイオードd5のカソード端子がそれぞれ接続される。負極側端子Pe2に、各スイッチング素子a2、スイッチング素子b2、スイッチング素子c2のソース、および、ダイオードd2、ダイオードd4、ダイオードd6のアノード端子がそれぞれ接続される。なお、スイッチング素子a2のソースおよびゲートの間にはコンデンサCpaが接続され、スイッチング素子b2のソースおよびゲートの間にはコンデンサCpbが接続され、スイッチング素子c2のソースおよびゲートの間にはコンデンサCpcが接続されている。   Switching element a1 and switching element a2 are connected in series, switching element b1 and switching element b2 are connected in series, and switching element c1 and switching element c2 are connected in series. In addition, each of the switching element a1, the switching element a2, the switching element b1, the switching element b2, the switching element c1, and the switching element c2 has a diode d1, a diode d2, a diode d3, a diode d4, and a diode d5 for flowing a reflux current, respectively. The diode d6 is connected in parallel. More specifically, the switching element a1, the switching element b1, the drain of the switching element c1, and the cathode terminals of the diode d1, the diode d3, and the diode d5 are connected to the positive terminal Pe1 of the power supply terminal Pe. The source of each switching element a2, the switching element b2, and the switching element c2, and the anode terminals of the diode d2, the diode d4, and the diode d6 are connected to the negative electrode side terminal Pe2. A capacitor Cpa is connected between the source and gate of the switching element a2, a capacitor Cpb is connected between the source and gate of the switching element b2, and a capacitor Cpc is connected between the source and gate of the switching element c2. It is connected.

ダイオードd1のアノードおよびスイッチング素子a1のソースと、ダイオードd2のカソードおよびスイッチング素子a2のドレインとは、信号出力部14uに接続される。ダイオード3のアノードおよびスイッチング素子b1のソースと、ダイオード4のカソードおよびスイッチング素子b2のドレインとは、信号出力部14vに接続される。ダイオードd5のアノードおよびスイッチング素子c1のソースと、ダイオードd6のカソードおよびスイッチング素子c2のドレインとは、信号出力部14wに接続される。   The anode of the diode d1 and the source of the switching element a1, and the cathode of the diode d2 and the drain of the switching element a2 are connected to the signal output unit 14u. The anode of the diode 3 and the source of the switching element b1, and the cathode of the diode 4 and the drain of the switching element b2 are connected to the signal output unit 14v. The anode of the diode d5 and the source of the switching element c1, and the cathode of the diode d6 and the drain of the switching element c2 are connected to the signal output unit 14w.

なお、電源端子Peの正極側端子Pe1と負極側端子Pe2との間には、ノイズ低減のためのコンデンサCp1およびCp2が接続される。コンデンサCp1は、スイッチング素子a1およびスイッチング素子a2で構成される直列回路に接続される。コンデンサCp2は、スイッチング素子c1およびスイッチング素子c2で構成される直列回路に接続される。また、電源供給部15と前記GNDとの間には、ノイズ低減のためのコンデンサCp3が接続される。   Note that capacitors Cp1 and Cp2 for noise reduction are connected between the positive terminal Pe1 and the negative terminal Pe2 of the power supply terminal Pe. Capacitor Cp1 is connected to a series circuit including switching element a1 and switching element a2. Capacitor Cp2 is connected to a series circuit composed of switching element c1 and switching element c2. Further, a capacitor Cp3 for noise reduction is connected between the power supply unit 15 and the GND.

制御演算部11は、検出部17で検出された前記特定のモータにおける個別回転位置信号に基づいて、複数のスイッチング素子Swに対して、複数のスイッチング素子Swが前記特定のモータを駆動する駆動信号を生成するための制御信号Sxを出力する。制御信号Sxは、例えばモータ21を特定のモータとする場合には信号出力部14から三相ブラシレス直流モータ21に、互いに120度ずつ位相がずれた三相の駆動電流(駆動信号)が供給されるように、各スイッチング素子a1〜c2のオンオフを制御するための信号である。制御演算部11は、さらに例えばモータシステムMSの全体制御、および各種演算等を行う。制御演算部11は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)およびそれらの周辺回路を備えて構成される。   Based on the individual rotational position signal in the specific motor detected by the detection unit 17, the control calculation unit 11 drives the specific motor with a plurality of switching elements Sw for the plurality of switching elements Sw. A control signal Sx for generating is output. For example, when the motor 21 is a specific motor, the control signal Sx is supplied from the signal output unit 14 to the three-phase brushless DC motor 21 by a three-phase drive current (drive signal) that is 120 degrees out of phase with each other. Thus, the signal is for controlling on / off of each of the switching elements a1 to c2. The control calculation unit 11 further performs, for example, overall control of the motor system MS and various calculations. The control arithmetic unit 11 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), a RAM (Random Access Memory), and peripheral circuits thereof.

本実施形態では、制御演算部11は内部に、例えば信号入力部13u、13v、13wからの重畳回転位置信号の電流変化を抵抗Ru、Rv、Rwによって電流電圧変換し電圧変化で検出する検出回路11aを有する。さらに検出回路11aは、重畳回転位置信号のハイレベル(High Level)、ローレベル(Low Level)の電圧変化も検出する。制御装置1は、これら重畳回転位置信号の電流変化、および電圧変化に基づいて、前記特定のモータを駆動する駆動信号を生成する制御信号Sxを生成し、この生成した制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。本実施形態では、制御演算部11は内部に、例えば検出回路11a中の前記複数の電圧変化検出部(u相電圧変化検出部、v相電圧変化検出部、w相電圧変化検出部)のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出部によって検出された重畳回転位置信号の電圧変化と、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された重畳回転位置信号の電流変化と、に基づいて、前記複数のモータのうちの特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する回転位置検出部11bをさらに有する。すなわち、回転位置検出部11bは、例えば検出回路11aから重畳回転位置信号の各電流変化(電圧変化)の通知を受け、重畳回転位置信号の各変化タイミングに対応する各モータの個別回転位置信号の変化タイミングを各々検出する。   In the present embodiment, the control calculation unit 11 internally detects, for example, a current change of the superimposed rotation position signal from the signal input units 13u, 13v, and 13w by current-voltage conversion by the resistors Ru, Rv, and Rw and detects the change in voltage. 11a. Furthermore, the detection circuit 11a also detects a voltage change of a high level (High Level) and a low level (Low Level) of the superimposed rotation position signal. The control device 1 generates a control signal Sx that generates a drive signal for driving the specific motor based on the current change and the voltage change of the superimposed rotation position signal, and the generated control signal Sx is switched to a plurality of switching signals. Output to each gate of the element Sw. In the present embodiment, the control calculation unit 11 includes, for example, among the plurality of voltage change detection units (u-phase voltage change detection unit, v-phase voltage change detection unit, w-phase voltage change detection unit) in the detection circuit 11a, for example. The voltage change of the superimposed rotation position signal detected by the voltage change detection unit corresponding to the specific phase and the current change detection unit corresponding to the specific phase of the plurality of current change detection units A rotation position detector 11b is further provided for detecting an individual rotation position signal in a specific motor among the plurality of motors based on a current change in the superimposed rotation position signal. That is, the rotational position detection unit 11b receives notification of each current change (voltage change) of the superimposed rotational position signal from the detection circuit 11a, for example, and receives the individual rotational position signal of each motor corresponding to each change timing of the superimposed rotational position signal. Each change timing is detected.

制御演算部11は内部に、例えば複数の電流変化検出部(本実施形態では、抵抗Ru、Rv、Rw)によって各相の重畳回転位置信号の電流変化を検出した後、最初に重畳回転位置信号の電圧変化を検出した検出回路11a中の電圧変化検出部に対応する相を前記特定の相とする検出対象決定部11cをさらに有する。なお、検出回路11a、回転位置検出部11b、および検出対象決定部11cは、検出部17の一例である。制御演算部11は、さらに、例えば前記複数のモータを強制転流で駆動する強制転流駆動信号を生成し、前記生成した強制転流駆動信号を信号出力部14から出力させる強制転流駆動制御部11dを備える。強制転流の制御では、前記各ホールICからの個別回転位置信号は使用されず、制御装置1に接続されている全てのモータを、同様に回転動作を開始させるために、制御装置1に設定されている予め実験等で得られた所定の周波数(回転数)が用いられる。   The control calculation unit 11 internally detects, for example, a plurality of current change detection units (in this embodiment, resistors Ru, Rv, Rw) and detects a current change in the superimposed rotational position signal of each phase, and then first superimposes rotational position signal. The detection circuit 11a further includes a detection target determination unit 11c that sets the phase corresponding to the voltage change detection unit in the detection circuit 11a that has detected the voltage change to the specific phase. The detection circuit 11a, the rotational position detection unit 11b, and the detection target determination unit 11c are examples of the detection unit 17. The control calculation unit 11 further generates, for example, a forced commutation drive signal that drives the plurality of motors by forced commutation, and outputs the generated forced commutation drive signal from the signal output unit 14. A portion 11d is provided. In the control of forced commutation, the individual rotational position signal from each Hall IC is not used, and all the motors connected to the control device 1 are set in the control device 1 in order to similarly start the rotation operation. A predetermined frequency (rotational speed) obtained in advance through experiments or the like is used.

制御演算部11は、スイッチング素子a1、スイッチング素子a2、スイッチング素子b1、スイッチング素子b2、スイッチング素子c1、スイッチング素子c2の各ゲートに接続され、前記制御信号Sxとして、各スイッチング素子a1〜c2のオンオフを切り換える各スイッチング信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2、Sc1、Sc2を出力する。なお、各スイッチング素子a1〜c2と、前記スイッチング信号Sa1〜Sc2の信号はこの順に対応する。   The control calculation unit 11 is connected to each gate of the switching element a1, the switching element a2, the switching element b1, the switching element b2, the switching element c1, and the switching element c2. The switching signals Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, and Sc2 are output. The switching elements a1 to c2 and the switching signals Sa1 to Sc2 correspond in this order.

なお、本実施形態では、制御演算部11は、例えば重畳回転位置信号の電流の最大値とホールIC211(またはホールIC221)からの出力電流の定格値とから、例えば前記最大値を前記定格値で除算することで、接続されているモータの台数を算出する。なお、接続されているモータの台数は、例えば当該モータが回転始動する前に、運転員が不図示の入力部から入力して外部から設定するものであってもよい。   In the present embodiment, the control calculation unit 11 determines, for example, the maximum value as the rated value from the maximum value of the current of the superimposed rotation position signal and the rated value of the output current from the Hall IC 211 (or Hall IC 221). By dividing, the number of connected motors is calculated. Note that the number of connected motors may be set from the outside by an operator input from an input unit (not shown) before the motors start rotating, for example.

検出回路11aは、検出回路11aに入力される信号の電圧を検出する機能を有し、例えば複数の電流変化検出部の一例である抵抗Ru、Rv、Rwの前記各両端電圧を検出することで、前記各相の重畳回転位置信号の電流変化を検出する。具体的に例えば、検出回路11aは、前記各重畳回転位置信号の電圧値(Vu、Vv、Vw)をm値(mは3以上の自然数)で量子化して検出する機能を有する。制御装置1に接続されたモータがN台のとき、重畳回転位置信号の電圧値は(N+1)個となり、検出値は(N+1)値で表される。なお本実施形態では、モータは2台なので3値である。検出回路11aに入力される前記各重畳回転位置信号の電圧値Vu、Vv、Vwは、各々電流変化検出部である前記抵抗Ru、Rv、Rwの各抵抗の両端の電圧に略等しく、重畳回転位置信号の電流変化のタイミングと前記両端電圧の変化のタイミングは一致するので、検出回路11aでm値で検出された電圧変化により、電流Iu、Iv、Iwの電流変化は、検出可能である。   The detection circuit 11a has a function of detecting the voltage of the signal input to the detection circuit 11a. For example, the detection circuit 11a detects the voltages across the resistors Ru, Rv, and Rw, which are examples of a plurality of current change detection units. The change in the current of the superimposed rotational position signal of each phase is detected. Specifically, for example, the detection circuit 11a has a function of quantizing and detecting voltage values (Vu, Vv, Vw) of the respective superimposed rotation position signals with m values (m is a natural number of 3 or more). When the number of motors connected to the control device 1 is N, the voltage value of the superimposed rotation position signal is (N + 1), and the detected value is represented by (N + 1) value. In this embodiment, since there are two motors, the value is ternary. The voltage values Vu, Vv, Vw of the respective superimposed rotation position signals input to the detection circuit 11a are substantially equal to the voltages at both ends of the resistors Ru, Rv, Rw, which are current change detection units, and are superimposed rotation. Since the timing of the current change of the position signal coincides with the timing of the change of the voltage at both ends, the current change of the currents Iu, Iv, and Iw can be detected by the voltage change detected by the detection circuit 11a with the m value.

また、本実施形態では、検出回路11aは、前記各相ごとに設けられ重畳回転位置信号のハイレベル、ローレベルの電圧変化を検出する複数の電圧変化検出部(u相電圧変化検出部、v相電圧変化検出部、w相電圧変化検出部)を含む。具体的には、各電圧変化検出部は、前記信号入力部13u、13v、13wから制御演算部11に各々入力される重畳回転位置信号の電圧を所定の閾値でハイレベルとローレベルで2値化して検出する(以下、バイナリ電圧とも称する)。検出回路11aは、信号入力部13u、13v、13wから入力された各相の信号の電圧を計測することで、前記2値の電圧値(ハイレベル、ローレベル)と、前記各相の重畳回転位置信号の電流値に対応する前記m値の電圧値とを同時に検出する。   In the present embodiment, the detection circuit 11a is provided for each of the phases, and includes a plurality of voltage change detection units (u-phase voltage change detection units, v, v) that detect high-level and low-level voltage changes of the superimposed rotation position signal. Phase voltage change detector, w-phase voltage change detector). Specifically, each voltage change detection unit is configured to use a predetermined threshold value for the voltage of the superimposed rotation position signal input from the signal input units 13u, 13v, and 13w to the control calculation unit 11, and a binary value at a high level and a low level. To detect (hereinafter also referred to as binary voltage). The detection circuit 11a measures the voltage of each phase signal input from the signal input units 13u, 13v, and 13w, and the binary voltage value (high level, low level) and the superimposed rotation of each phase. The m voltage value corresponding to the current value of the position signal is simultaneously detected.

回転位置検出部11bは、例えばモータが2個の場合は、前記複数の電圧変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出部によって検出された重畳回転位置信号の電圧変化と、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された重畳回転位置信号の電流変化と、を交互に優先することによって、前記複数のモータのうちの特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する。また、回転位置検出部11bは、例えばモータが3個以上の場合は、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された連続する2つの前記電流変化によって、前記3個以上のモータのうちの前記特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する。本実施形態では、回転位置検出部11bは、例えば検出回路11aによる重畳回転位置信号の前記電圧変化および前記電流変化の検出結果に基づいて、制御装置1につながる複数のモータの各々の前記回転子について個別回転位置信号の電流変化の変化タイミングを検出する。なお制御演算部11は、当該検出結果を使用して、複数のスイッチング素子Swに対して、前記制御信号Sxを出力する。   For example, when there are two motors, the rotational position detection unit 11b includes a voltage change of the superimposed rotational position signal detected by the voltage change detection unit corresponding to the specific phase among the plurality of voltage change detection units, and By alternately prioritizing the current change of the superimposed rotational position signal detected by the current change detection unit corresponding to the specific phase among the plurality of current change detection units, the identification of the plurality of motors The individual rotational position signal in the motor is detected. In addition, when there are three or more motors, for example, the rotational position detection unit 11b has two consecutive currents detected by the current change detection unit corresponding to the specific phase among the plurality of current change detection units. According to the change, an individual rotational position signal in the specific motor among the three or more motors is detected. In the present embodiment, the rotational position detection unit 11b is configured such that, for example, the rotor of each of a plurality of motors connected to the control device 1 based on the detection result of the voltage change and the current change of the superimposed rotational position signal by the detection circuit 11a. The change timing of the current change of the individual rotational position signal is detected. The control calculation unit 11 outputs the control signal Sx to the plurality of switching elements Sw using the detection result.

検出対象決定部11cは、例えば検出回路11aが抵抗Ru、Rv、Rwの前記各両端電圧変化を検出することで重畳回転位置信号の電流変化を検出した後、最初に重畳回転位置信号の電圧変化を検出した検出回路11a中の電圧変化検出部に対応する相を前記特定の相とする。強制転流駆動制御部11dは、本実施形態では、モータ21、22の始動時に、モータ21、22に前記強制転流により回転動作を開始させる。   For example, after the detection circuit 11a detects the current change of the superimposed rotational position signal by the detection circuit 11a detecting the voltage changes at the both ends of the resistors Ru, Rv, and Rw, the detection target determining unit 11c first detects the voltage change of the superimposed rotational position signal. The phase corresponding to the voltage change detection unit in the detection circuit 11a that detects the above is defined as the specific phase. In this embodiment, the forced commutation drive control unit 11d causes the motors 21 and 22 to start rotating operation by the forced commutation when the motors 21 and 22 are started.

次に、モータ21および22について説明する。モータ21および22は、例えば製造ラインで使用される搬送機器の搬送用モータ等である。なお、モータ21とモータ22の構成は同じであるので、以下では代表してモータ21の構成について主に説明する。モータ21は、複数の位置検出センサの一例であるホールIC211(211u、211v、211w)、位置信号出力部212(212u、212v、212w)、固定子および回転子を有するモータ本体部213、電力入力部214(214u、214v、214w)、ホールIC211への電源供給のための電源供給部215およびGND端子216を有する。ホールIC211(211u、211v、211w)の各々には、電源供給部215、GND端子216がそれぞれ接続され、また各位置信号出力部212(212u、212v、212w)がその相を合わせて接続される。モータ本体部213の各相の入力には、電力入力部214(214u、214v、214w)がその相を合わせてそれぞれ接続される。   Next, the motors 21 and 22 will be described. The motors 21 and 22 are, for example, transport motors for transport equipment used in the production line. Since the configurations of the motor 21 and the motor 22 are the same, the configuration of the motor 21 will be mainly described below as a representative. The motor 21 is a Hall IC 211 (211u, 211v, 211w) which is an example of a plurality of position detection sensors, a position signal output unit 212 (212u, 212v, 212w), a motor main body 213 having a stator and a rotor, and power input. Section 214 (214u, 214v, 214w), a power supply section 215 for supplying power to the Hall IC 211, and a GND terminal 216. Each of the Hall ICs 211 (211u, 211v, 211w) is connected to a power supply unit 215 and a GND terminal 216, and each position signal output unit 212 (212u, 212v, 212w) is connected in phase. . The power input unit 214 (214u, 214v, 214w) is connected to the input of each phase of the motor main body 213 in accordance with the phases.

モータ本体部213は、例えば、電力入力部214から入力される三相の駆動信号によって回転磁界を発生する所謂スター結線された3極の界磁コイル(u相、v相、w相)を有する固定子、および前記界磁コイルにN極およびS極を対向させた2極の永久磁石を有し前記固定子に対して回転軸を中心に回転する回転子を備え、前記三相の駆動電力の入力を受け、前記回転子の回転により前記回転軸から回転力を出力する。電力入力部214(214u、214v、214W)は、各相の前記界磁コイルに接続され、電力入力部214には、モータ21(モータ本体部213)を回転動作させる前記三相の駆動電力が入力される。   The motor main body 213 has, for example, a so-called star-connected three-pole field coil (u phase, v phase, w phase) that generates a rotating magnetic field by a three-phase drive signal input from the power input unit 214. A three-phase driving power, comprising: a stator; and a rotor having a two-pole permanent magnet with N and S poles opposed to the field coil and rotating about a rotation axis with respect to the stator. , And a rotational force is output from the rotating shaft by the rotation of the rotor. The power input unit 214 (214u, 214v, 214W) is connected to the field coil of each phase, and the power input unit 214 receives the three-phase driving power for rotating the motor 21 (motor main body unit 213). Entered.

ホールIC211(211u、211v、211w)は、固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す個別回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサの一例である。具体的には、ホールIC211(211u、211v、211w)は、例えば電源供給部215およびGND端子216により電源供給され、前記回転子が有する永久磁石の接離を検出することで固定子に対する回転子の回転位置を検出し、個別回転位置信号H1(H1u、H1v、H1w)を各位置信号出力部212に出力する。具体的には、ホールIC211u、211v、211w各々は、例えば前記回転子が1回転する間に、前記回転子におけるN極永久磁石の接近を検出してローレベルからハイレベルへ切り換わり(以下、ローレベルからハイレベルへの切り換わりをアップエッジと呼ぶ)、例えばその半回転後に前記回転子におけるN極永久磁石の離間を検出してハイレベルからローレベルへ切り換わる個別回転位置信号H1u、H1v、H1wを各々出力する(以下、ハイレベルからローレベルへの切り換わりをダウンエッジと呼ぶ)。各モータからの個別回転位置信号H1u、H1v、H1wが切り換わるタイミングを検出することで、各モータにおける前記固定子に対する前記回転子の回転位置を検出することが可能となる。なお、ホールIC211u、211v、211wは各々、例えば回転子の回転方向に120度(機械角)ずつ間隔を空けて前記固定子の所定の位置に配設される。よって、個別回転位置信号H1u、H1v、H1wは、互いに位相が120度ずれている。   The Hall IC 211 (211u, 211v, 211w) detects the rotational position of the rotor relative to the stator and outputs an individual rotational position signal indicating the rotational position, and corresponds to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotational direction. It is an example of a plurality of position detection sensors arranged. Specifically, the Hall IC 211 (211u, 211v, 211w) is supplied with power by, for example, a power supply unit 215 and a GND terminal 216, and detects the contact / separation of the permanent magnets of the rotor, thereby rotating the rotor with respect to the stator. , And the individual rotational position signal H1 (H1u, H1v, H1w) is output to each position signal output unit 212. Specifically, each of the Hall ICs 211u, 211v, and 211w switches from a low level to a high level by detecting the approach of the N-pole permanent magnet in the rotor, for example, while the rotor makes one rotation (hereinafter, referred to as “the low IC”). Switching from the low level to the high level is referred to as an up edge). For example, the individual rotation position signals H1u and H1v that switch from the high level to the low level by detecting the separation of the N-pole permanent magnet in the rotor after half a rotation. , H1w are output (hereinafter, switching from a high level to a low level is referred to as a down edge). By detecting the timing at which the individual rotational position signals H1u, H1v, and H1w from each motor are switched, it is possible to detect the rotational position of the rotor with respect to the stator in each motor. Each of the Hall ICs 211u, 211v, 211w is disposed at a predetermined position of the stator with an interval of 120 degrees (mechanical angle), for example, in the rotation direction of the rotor. Therefore, the individual rotation position signals H1u, H1v, and H1w are out of phase with each other by 120 degrees.

なお、モータ21とモータ22との対応関係について説明すると、モータ22のホールIC221(221u、221v、221w)、位置信号出力部222(222u、222v、222w)、モータ本体部223、電力入力部224(224u、224v、224w)、電源供給部225およびGND端子226は、各々、モータ21のホールIC211(211u、211v、211w)、位置信号出力部212(212u、212v、212w)、モータ本体部213、電力入力部214(214u、214v、214w)、電源供給部215およびGND端子216に対応する。モータ22からは、個別回転位置信号H1(H1u、H1v、H1w)に対応する個別回転位置信号H2(H2u、H2v、H2w)が出力される。   The correspondence relationship between the motor 21 and the motor 22 will be described. The Hall IC 221 (221u, 221v, 221w) of the motor 22, the position signal output unit 222 (222u, 222v, 222w), the motor main body unit 223, and the power input unit 224. (224u, 224v, 224w), the power supply unit 225, and the GND terminal 226 are the Hall IC 211 (211u, 211v, 211w), the position signal output unit 212 (212u, 212v, 212w) of the motor 21, and the motor body 213, respectively. , Power input unit 214 (214u, 214v, 214w), power supply unit 215, and GND terminal 216. From the motor 22, an individual rotational position signal H2 (H2u, H2v, H2w) corresponding to the individual rotational position signal H1 (H1u, H1v, H1w) is output.

次に、モータ21およびモータ22と制御装置1との接続関係について説明する。   Next, the connection relationship between the motor 21 and the motor 22 and the control device 1 will be described.

モータ21の電力入力部214u、214v、214wは、制御装置1の信号出力部14u、14v、14wと各々接続される。モータ21の位置信号出力部212u、212v、212wは、制御装置1の信号入力部13u、13v、13wと各々接続される。また、モータ21の電源供給部215、およびGND端子216は、制御装置1の電源供給部15、およびGND端子16と各々接続される。一方、モータ22の電力入力部224u、224v、224wは、制御装置1の信号出力部14u、14v、14wと各々接続される。モータ22の位置信号出力部222u、222v、222wは、制御装置1の信号入力部13u、13v、13wと各々接続される。また、モータ21の電源供給部225、およびGND端子226は、制御装置1の電源供給部15、およびGND端子16と各々接続される。なお、モータ21の電力入力部214u、214v、214wの各々と、モータ22の電力入力部224u、224v、224wの各々とは、信号出力部14u、14v、14wにおいて、または制御装置1の外部で相毎に互いに接続される。したがって、信号出力部14から出力される駆動信号は、モータ21およびモータ22に共通に出力される。また、モータ21の位置信号出力部212u、212v、212wの各々とモータ22の位置信号出力部222u、222v、222wの各々とは、信号入力部13u、13v、13wにおいて、または制御装置1の外部で相毎に互いに接続される。したがって、位置信号出力部212の個別回転位置信号と、位置信号出力部222の個別回転位置信号とは相毎に重畳される。以上の構成により、モータ21の各相の位置信号出力部212から出力された個別回転位置信号H1(H1u、H1v、H1w)とモータ22の各相の位置信号出力部222から出力された個別回転位置信号H2(H2u、H2v、H2w)とが各相ごとに重畳された重畳回転位置信号H(Hu、Hv、Hw)は、制御装置1の信号入力部13(13u、13v、13w)に相を合わせて入力される。また、モータ21の電力入力部214u、214v、214w各々とモータ22の電力入力部224u、224v、224w各々とは、相を合わせて同じ前記駆動電力が入力される。   The power input units 214u, 214v, and 214w of the motor 21 are connected to the signal output units 14u, 14v, and 14w of the control device 1, respectively. The position signal output units 212u, 212v, and 212w of the motor 21 are connected to the signal input units 13u, 13v, and 13w of the control device 1, respectively. Further, the power supply unit 215 and the GND terminal 216 of the motor 21 are respectively connected to the power supply unit 15 and the GND terminal 16 of the control device 1. On the other hand, the power input units 224u, 224v, and 224w of the motor 22 are connected to the signal output units 14u, 14v, and 14w of the control device 1, respectively. The position signal output units 222u, 222v, and 222w of the motor 22 are connected to the signal input units 13u, 13v, and 13w of the control device 1, respectively. Further, the power supply unit 225 and the GND terminal 226 of the motor 21 are respectively connected to the power supply unit 15 and the GND terminal 16 of the control device 1. Note that each of the power input units 214u, 214v, and 214w of the motor 21 and each of the power input units 224u, 224v, and 224w of the motor 22 are connected to the signal output units 14u, 14v, and 14w, or outside the control device 1. Each phase is connected to each other. Therefore, the drive signal output from the signal output unit 14 is output to the motor 21 and the motor 22 in common. In addition, each of the position signal output units 212u, 212v, and 212w of the motor 21 and each of the position signal output units 222u, 222v, and 222w of the motor 22 is connected to the signal input units 13u, 13v, and 13w, or external to the control device 1. Are connected to each other. Therefore, the individual rotation position signal of the position signal output unit 212 and the individual rotation position signal of the position signal output unit 222 are superimposed for each phase. With the above configuration, the individual rotation position signal H1 (H1u, H1v, H1w) output from the position signal output unit 212 of each phase of the motor 21 and the individual rotation output from the position signal output unit 222 of each phase of the motor 22 The superimposed rotation position signal H (Hu, Hv, Hw) on which the position signal H2 (H2u, H2v, H2w) is superimposed for each phase is applied to the signal input unit 13 (13u, 13v, 13w) of the control device 1. Are input together. Further, the same drive power is input to each of the power input units 214u, 214v, 214w of the motor 21 and the power input units 224u, 224v, 224w of the motor 22 in phase.

次に、前記個別回転位置信号が重畳された重畳回転位置信号Hについて説明する。   Next, the superimposed rotational position signal H on which the individual rotational position signal is superimposed will be described.

図2は、制御装置1の信号入力部13(13u、13v、13w)に各々重畳されて入力された重畳回転位置信号H(Hu、Hv、Hw)の波形の変化タイミングを説明するためのタイミングチャートである。図2(a)には、上から順に重畳回転位置信号Hu、Hv、Hwのバイナリ電圧波形図が示されており、横軸は前記回転子の回転位置(機械角)である。図2(b)には、上から順にモータ21の個別回転位置信号H1uのバイナリ電圧波形図、モータ22の個別回転位置信号H2uのバイナリ電圧波形図、および重畳回転位置信号Huのバイナリ電圧波形図、ならびに重畳回転位置信号Huの電流Iuのm値で表された電流波形の模式図が示されており、横軸は前記回転子の回転位置(機械角)である。なお、本実施形態では、モータは2台であるので、3値(m=3)に量子化された電流波形の模式図が示されている。図2(a)において、重畳回転位置信号Huの波形とHvの波形、および重畳回転位置信号Hvの波形とHwの波形とは位相は各々120度ずれているだけで、3つの波形は同様に変化する。図2(a)に示すように、重畳回転位置信号Huは、機械角θ2〜θ3間の信号はローレベルであり、機械角0度〜θ2間と機械角θ3〜360度間の信号はハイレベルである(0度<θ1<θ2<θ3<θ4<360度)。   FIG. 2 is a timing for explaining the waveform change timing of the superimposed rotation position signal H (Hu, Hv, Hw) that is superimposed and input to the signal input unit 13 (13u, 13v, 13w) of the control device 1. It is a chart. FIG. 2A shows binary voltage waveform diagrams of the superimposed rotational position signals Hu, Hv, and Hw in order from the top, and the horizontal axis represents the rotational position (mechanical angle) of the rotor. FIG. 2B shows, in order from the top, a binary voltage waveform diagram of the individual rotational position signal H1u of the motor 21, a binary voltage waveform diagram of the individual rotational position signal H2u of the motor 22, and a binary voltage waveform diagram of the superimposed rotational position signal Hu. , And a schematic diagram of a current waveform represented by the m value of the current Iu of the superimposed rotational position signal Hu, and the horizontal axis represents the rotational position (mechanical angle) of the rotor. In the present embodiment, since there are two motors, a schematic diagram of a current waveform quantized into three values (m = 3) is shown. In FIG. 2A, the waveforms of the superimposed rotational position signal Hu and the waveform of Hv, and the waveforms of the superimposed rotational position signal Hv and the waveform of Hw are only 120 degrees out of phase, and the three waveforms are the same. Change. As shown in FIG. 2A, the superimposed rotational position signal Hu is a low level signal between the mechanical angles θ2 to θ3, and a high signal between the mechanical angles 0 ° to θ2 and between the mechanical angles θ3 to 360 °. Level (0 degrees <θ1 <θ2 <θ3 <θ4 <360 degrees).

図2(b)に示すように、重畳回転位置信号Huは、図2(b)の1点鎖線波形のモータ21の個別回転位置信号H1uおよび図2(b)の2点鎖線波形のモータ22の個別回転位置信号H2uが重畳された信号である。個別回転位置信号H1uは、機械角θ1のタイミングで永久磁石のN極が離間したことをホールIC211uが検出したため機械角θ1〜θ3間の信号はローレベルであり、機械角θ3のタイミングで永久磁石のN極が接近したことをホールIC211uが検出したため機械角θ3〜360度間および機械角0度〜θ1間の信号はハイレベルである。ここで、機械角θ1〜θ3間の角度差(機械角)を、モータ21の個別回転位置信号H1uにおける基準値と呼ぶ。なお、通常、機械角θ1〜θ3間と、機械角θ3〜(機械角0度)〜θ1間は、各々機械角で略180度である。個別回転位置信号H2uは、機械角θ2のタイミングで永久磁石のN極が離間したことをホールIC221uが検出したため機械角θ2〜θ4間の信号はローレベルであり、機械角θ4のタイミングで永久磁石のN極が接近したことをホールIC221uが検出したため機械角θ4〜360度間および機械角0度〜θ2間の信号はハイレベルである。ここで、機械角θ2〜θ4間の角度差(機械角)を、モータ22の個別回転位置信号H2uにおける基準値と呼ぶ。なお、通常、機械角θ2〜θ4間と、機械角θ4〜(機械角0度)〜θ2間は、各々機械角で略180度である。こうした個別回転位置信号H1uと個別回転位置信号H2uとが重畳された重畳回転位置信号Huは、上記のように機械角θ2〜θ3間の信号はローレベル、機械角θ3〜360度間および機械角0度〜θ2間で信号はハイレベルとなっているが、機械角θ2〜θ3間と、機械角θ3〜(機械角0度)〜θ2間は、各々機械角で略180度とはならない。これは次の理由による。   As shown in FIG. 2B, the superimposed rotational position signal Hu includes the individual rotational position signal H1u of the motor 21 having the one-dot chain line waveform in FIG. 2B and the motor 22 having the two-dot chain line waveform in FIG. The individual rotation position signal H2u is superimposed on the signal. In the individual rotational position signal H1u, since the Hall IC 211u detects that the N pole of the permanent magnet is separated at the timing of the mechanical angle θ1, the signal between the mechanical angles θ1 to θ3 is at a low level, and the permanent magnet is detected at the timing of the mechanical angle θ3. Since the Hall IC 211u has detected that the N poles have approached, the signals between the mechanical angles θ3 to 360 ° and between the mechanical angles 0 ° to θ1 are at a high level. Here, the angle difference (mechanical angle) between the mechanical angles θ1 to θ3 is referred to as a reference value in the individual rotational position signal H1u of the motor 21. Normally, the mechanical angle between the mechanical angles θ1 to θ3 and the mechanical angle θ3 to (mechanical angle 0 degree) to θ1 are approximately 180 degrees in mechanical angle. In the individual rotational position signal H2u, since the Hall IC 221u detects that the N pole of the permanent magnet is separated at the timing of the mechanical angle θ2, the signal between the mechanical angles θ2 to θ4 is at a low level, and the permanent magnet is detected at the timing of the mechanical angle θ4. Since the Hall IC 221u has detected that the N poles have approached, the signals between the mechanical angles θ4 to 360 degrees and the mechanical angles 0 degrees to θ2 are at a high level. Here, the angle difference (mechanical angle) between the mechanical angles θ2 to θ4 is referred to as a reference value in the individual rotational position signal H2u of the motor 22. Usually, the mechanical angle between the mechanical angles θ2 to θ4 and the mechanical angle θ4 to (mechanical angle 0 degree) to θ2 are each about 180 degrees in mechanical angle. As described above, the superimposed rotational position signal Hu obtained by superimposing the individual rotational position signal H1u and the individual rotational position signal H2u has a low level signal between the mechanical angles θ2 to θ3, a mechanical angle between θ3 to 360 degrees, and a mechanical angle. The signal is at a high level between 0 degrees and θ2, but the mechanical angles between mechanical angles θ2 and θ3 and between mechanical angles θ3 and (mechanical angle 0 degrees) to θ2 are not substantially 180 degrees in mechanical angles. This is due to the following reason.

個別回転位置信号H1uの電圧および個別回転位置信号H2uの電圧は、機械角0度〜θ1および機械角θ4〜360度で共にハイレベルであり、機械角θ1〜θ2で個別回転位置信号H1uの電圧はローレベルかつ個別回転位置信号H2uの電圧はハイレベル、機械角θ2〜θ3で個別回転位置信号H1uの電圧および個別回転位置信号H2uの電圧は共にローレベル、機械角θ3〜θ4で個別回転位置信号H1uの電圧はハイレベルかつ個別回転位置信号H2uの電圧はローレベルである。個別回転位置信号の電圧がハイレベルのときは、当該個別回転位置信号の電圧をハイレベルで維持する電流がホールICから出力されている。よって、この個別回転位置信号H1uの電圧および個別回転位置信号H2uの電圧波形の変化に合わせて、重畳回転位置信号Huの電流Iuの波形は、機械角0度〜θ1および機械角θ4〜360度で電流値Ia、機械角θ1〜θ2で電流値Ib、機械角θ2〜θ3で電流値ゼロ、機械角θ3〜θ4で電流値Ibとなる。ここで、電流値Ia>電流値Ibであり、通常電流値Iaは電流値Ibの約2倍である。このように、各個別回転位置信号(ここでは、H1uおよびH2u)間には各回転子の回転位置の変化に対応して変化する各個別回転位置信号の変化タイミングに応じた位相差が存在しており、当該位相差に起因して電流波形の変化におけるアップエッジ及びダウンエッジの組合わせは複数生じる。   The voltage of the individual rotational position signal H1u and the voltage of the individual rotational position signal H2u are both high level at mechanical angles 0 to θ1 and mechanical angles θ4 to 360 degrees, and the voltage of the individual rotational position signal H1u at mechanical angles θ1 to θ2. Is low level, the voltage of the individual rotational position signal H2u is high level, the mechanical rotational angle θ2 to θ3, the voltage of the individual rotational position signal H1u and the voltage of the individual rotational position signal H2u are both low level, and the individual rotational position is mechanical angle θ3 to θ4. The voltage of the signal H1u is high and the voltage of the individual rotational position signal H2u is low. When the voltage of the individual rotational position signal is at a high level, a current that maintains the voltage of the individual rotational position signal at a high level is output from the Hall IC. Therefore, the waveform of the current Iu of the superimposed rotation position signal Hu is changed to a mechanical angle of 0 degrees to θ1 and a mechanical angle of θ4 to 360 degrees in accordance with the change of the voltage of the individual rotation position signal H1u and the voltage waveform of the individual rotation position signal H2u. The current value is Ia, the mechanical angle θ1 to θ2 is the current value Ib, the mechanical angle θ2 to θ3 is the current value zero, and the mechanical angle θ3 to θ4 is the current value Ib. Here, current value Ia> current value Ib, and normal current value Ia is about twice the current value Ib. Thus, there is a phase difference between the individual rotational position signals (here, H1u and H2u) corresponding to the change timing of each individual rotational position signal that changes in response to the change in the rotational position of each rotor. Thus, a plurality of combinations of the up edge and the down edge in the change of the current waveform are caused by the phase difference.

電圧Vuは抵抗Ruの抵抗値と電流Iuとの積であることから、重畳回転位置信号Huの電圧Vuのm値で表された波形は、電流Iuの波形と同様の傾向となり、電圧Vuの変化タイミングは電流Iuの変化タイミングに略一致する。よって、個別回転位置信号H1uおよび個別回転位置信号H2uのハイレベルの電圧値をVbとすると、電圧Vuは、機械角θ2〜θ3では電圧値はゼロであり、機械角θ1〜θ2および機械角θ3〜θ4の区間の電圧値はVbとなり、機械角0度〜θ1および機械角θ4〜360度の区間の電圧値は、電圧値Vbの約2倍の電圧値Vaとなる。電圧値Vbは2値の量子化の際にはハイレベルとされるので、電圧値Vb以上である機械角0度〜θ2および機械角θ3〜360度の区間は、重畳回転位置信号Huの2値で表された電圧波形においてハイレベルとなる。以上のことから、信号入力部13u、13v、13wから入力された各相の信号の電圧値から、前記2値の電圧値(ハイレベル、ローレベル)と、前記各相の重畳回転位置信号の電流値に対応する前記m値の電圧値は、検出回路11aで同時に検出可能となる。なお、図2(a)に示した機械角θ1〜θ2間の1点鎖線波形部分と機械角θ3〜θ4間の2点鎖線波形部分は、図2(b)のように、個別回転位置信号H1uおよび個別回転位置信号H2uのどちらか一方はローレベルであり、上記理由により、重畳回転位置信号Huの電圧はハイレベルとなっている区間である。   Since the voltage Vu is the product of the resistance value of the resistor Ru and the current Iu, the waveform represented by the m value of the voltage Vu of the superimposed rotation position signal Hu has the same tendency as the waveform of the current Iu. The change timing substantially coincides with the change timing of the current Iu. Therefore, when the high-level voltage value of the individual rotational position signal H1u and the individual rotational position signal H2u is Vb, the voltage Vu is zero at the mechanical angles θ2 to θ3, and the mechanical angles θ1 to θ2 and the mechanical angles θ3. The voltage value in the section of .about..theta.4 is Vb, and the voltage value in the section of the mechanical angle 0.degree. To .theta.1 and the mechanical angle .theta.4 to 360 degrees is a voltage value Va that is approximately twice the voltage value Vb. Since the voltage value Vb is set to a high level when binary quantization is performed, sections of the mechanical angles 0 to θ2 and the mechanical angles θ3 to 360 degrees that are equal to or greater than the voltage value Vb are 2 of the superimposed rotation position signal Hu. It becomes high level in the voltage waveform represented by the value. From the above, from the voltage value of each phase signal input from the signal input units 13u, 13v, 13w, the binary voltage value (high level, low level) and the superimposed rotational position signal of each phase The m-value voltage value corresponding to the current value can be detected simultaneously by the detection circuit 11a. Note that the one-dot chain line waveform portion between the mechanical angles θ1 to θ2 and the two-dot chain line waveform portion between the mechanical angles θ3 to θ4 shown in FIG. 2A are the individual rotational position signals as shown in FIG. One of H1u and the individual rotational position signal H2u is at a low level, and for the above reason, the voltage of the superimposed rotational position signal Hu is a high level.

以上の説明から、検出回路11aが検出した重畳回転位置信号Huの電流波形から、回転位置検出部11bは、所定の機械角において個別回転位置信号H1uおよび個別回転位置信号H2uは、共にハイレベルであるか、共にローレベルであるか、または何れか一方のみハイレベル(またはローレベル)であるかを検出することができる。よって、重畳回転位置信号Huの電流波形の変化(たとえば電流値がIaからIbへ変化するダウンエッジおよび電流値がIbからゼロへ変化するダウンエッジ、ならびに、電流値がゼロからIbへ変化するアップエッジおよび電流値がIbからIaへ変化するアップエッジ)のタイミングから、回転位置検出部11bは、個別回転位置信号H1uおよび個別回転位置信号H2uの電流の変化タイミングを検出することができ、各モータにおける前記回転子の前記回転位置を個別に検出できる。制御装置1は、当該検出結果を使用して、次で述べるように2つのモータの回転動作を同期制御する。なお、検出回路11aは、重畳回転位置信号Huのバイナリ電圧の波形がハイレベルからローレベルへ切り換わるダウンエッジまたは前記バイナリ電圧の波形がローレベルからハイレベルへ切り換わるアップエッジを検出するので、本実施形態の制御装置1は、検出回路11aが検出したバイナリ電圧の波形変化も使用して、2つのモータの回転動作を同期制御する。   From the above description, from the current waveform of the superimposed rotational position signal Hu detected by the detection circuit 11a, the rotational position detector 11b indicates that both the individual rotational position signal H1u and the individual rotational position signal H2u are at a high level at a predetermined mechanical angle. It is possible to detect whether they are both low, or only one of them is high (or low). Therefore, changes in the current waveform of the superimposed rotation position signal Hu (for example, a down edge where the current value changes from Ia to Ib, a down edge where the current value changes from Ib to zero, and an up where the current value changes from zero to Ib) The rotational position detector 11b can detect the current change timing of the individual rotational position signal H1u and the individual rotational position signal H2u from the timing of the edge and the current value (up edge where the current value changes from Ib to Ia). The rotational position of the rotor in can be detected individually. The control device 1 uses the detection result to synchronously control the rotation operations of the two motors as described below. The detection circuit 11a detects a down edge where the binary voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu switches from a high level to a low level or an up edge where the binary voltage waveform switches from a low level to a high level. The control device 1 according to the present embodiment synchronously controls the rotation operations of the two motors using the binary voltage waveform change detected by the detection circuit 11a.

なお、上記では、2つのモータの回転動作についての説明であったが、N個のモータでも同様であり(Nは3以上の整数)、機械角0度から一連の立下がり電流変化が開始され、一番最初の立下がり電流変化が1番目の立下がり電流変化であり、一番最後の立下がり電流変化がN番目の立下がり電流変化である。この後、一連の立上がり電流変化が開始され、一番最初の立上がり電流変化が1番目の立上がり電流変化であり、一番最後の立上がり電流変化がN番目の立上がり電流変化である。   In the above description, the rotation operation of the two motors has been described. However, the same applies to N motors (N is an integer of 3 or more), and a series of falling current changes are started from a mechanical angle of 0 degrees. The first falling current change is the first falling current change, and the last falling current change is the Nth falling current change. After this, a series of rising current changes are started, the first rising current change is the first rising current change, and the last rising current change is the Nth rising current change.

次に、本実施形態のモータシステムMSの動作を説明する。図3は、本実施形態のモータシステムMSの動作の一例を示すフローチャートである。なお以下では、モータシステムMSが例えば搬送機器等に使用され、モータ21,22の駆動により搬送物が搬送される例について説明する。   Next, the operation of the motor system MS of this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the motor system MS of the present embodiment. Hereinafter, an example will be described in which the motor system MS is used for, for example, a transport device and the transported object is transported by driving the motors 21 and 22.

モータシステムMSが始動されると、まず強制転流駆動制御部11dは、所謂強制転流の駆動信号によりモータ21、22の回転動作を開始させる(ステップS101)。すなわち、強制転流の制御では、強制転流駆動制御部11dは、前記所定の周波数でモータ21、22を強制転流で駆動するために、複数のスイッチング素子Swのオンオフ制御によって、互いに120度だけ位相をずらした各相の強制転流駆動信号を生成し、前記生成した強制転流駆動信号を信号出力部14から入力部214uおよび入力部224u、入力部214vおよび入力部224v、ならびに入力部214wおよび入力部224wの各々に対し出力する。   When the motor system MS is started, the forced commutation drive control unit 11d first starts rotating the motors 21 and 22 by a so-called forced commutation drive signal (step S101). That is, in the forced commutation control, the forced commutation drive control unit 11d drives the motors 21 and 22 at the predetermined frequency by forced commutation, so that each of the switching elements Sw is turned on and off by 120 degrees. A forced commutation drive signal of each phase shifted by a phase is generated, and the generated forced commutation drive signal is input from the signal output unit 14 to the input unit 214u and the input unit 224u, the input unit 214v and the input unit 224v, and the input unit. It outputs to each of 214w and input part 224w.

なお強制転流が開始された後に、ステップS103では、例えば制御演算部11は、制御装置1に接続されているモータの台数を、前記最大電流値と前記定格値とから算出し、算出したモータの台数を不図示のEEPROMに保存する。また、ステップS103では、例えば、検出回路11aは、信号入力部13に入力される信号(以下、入力部信号とも呼ぶ)H(Hu、Hv、Hw)の何れか一つの相の電圧変化を検出し、入力部信号が常にハイレベルとなっているか否かを検出する。複数のモータが制御装置1に接続されている場合、複数のモータからの個別回転位置信号が重畳されることで、入力部信号(この場合、重畳回転位置信号)の電圧は常にハイレベルとなる場合がおこりうる。重畳回転位置信号が常にハイレベルとなると、重畳回転位置信号の電圧変化(アップエッジおよびダウンエッジ)は検出できないため、各モータ(本実施形態ではモータ21,22)の回転動作は停止される。   After the forced commutation is started, in step S103, for example, the control calculation unit 11 calculates the number of motors connected to the control device 1 from the maximum current value and the rated value, and calculates the calculated motor. Are stored in an EEPROM (not shown). In step S103, for example, the detection circuit 11a detects a voltage change in any one phase of a signal (hereinafter also referred to as an input unit signal) H (Hu, Hv, Hw) input to the signal input unit 13. Then, it is detected whether or not the input unit signal is always at the high level. When a plurality of motors are connected to the control device 1, the voltage of the input signal (in this case, the superimposed rotation position signal) is always at a high level by superimposing the individual rotation position signals from the plurality of motors. Cases can occur. When the superimposed rotation position signal is always at a high level, voltage changes (up edge and down edge) of the superimposed rotation position signal cannot be detected, and the rotation operation of each motor (motors 21 and 22 in this embodiment) is stopped.

次に、制御演算部11は、ステップS103で算出されたモータ台数の算出結果を前記不図示のEEPROMから読み出して、制御装置1に接続されているモータ台数は複数か否かを判断する(ステップS105)。制御装置1に接続されているモータの台数が複数の場合(ステップS105でYES)、次に制御演算部11は後で説明する周期制御を所定回数だけ行う(ステップS107)。制御装置1に接続されているモータの台数が1台の場合(ステップS105でNO)、次に制御演算部11は、通常制御を行う(ステップS301)。   Next, the control calculation unit 11 reads out the calculation result of the number of motors calculated in step S103 from the EEPROM (not shown), and determines whether there are a plurality of motors connected to the control device 1 (step S1). S105). When there are a plurality of motors connected to the control device 1 (YES in step S105), the control calculation unit 11 performs periodic control described later a predetermined number of times (step S107). When the number of motors connected to the control device 1 is one (NO in step S105), the control calculation unit 11 performs normal control (step S301).

ステップS301では、モータが1台であるので、制御演算部11は、前記ホールICからの入力部信号を使用して、モータを制御する(通常制御)。なお、制御装置1に接続されているモータの台数は1台であるので、入力部信号は個別回転位置信号であり、重畳された回転位置信号ではない。なお、通常制御では、制御演算部11は、搬送物の搬送速度を一定とするため、例えばモータの個別回転位置信号の周期から算出されるモータの回転数等をフィードバックして、所謂PI(Proportional Integral)制御、またはPID(Proportional Integral Derivative)制御を行う。次に、制御演算部11は、モータシステムMSの運転員によってシステムの停止信号が不図示の停止処理部に入力されたかどうかを判断する(ステップS303)。停止信号が入力されたときとき(ステップS303でYES)、制御演算部11は、モータシステムMSの動作を停止する。停止信号が入力されていないとき(ステップS303でNO)、制御演算部11は、処理をステップS301に戻し、上記の通常制御および停止の判断を繰り返す(ステップS301、S303)。   In step S301, since there is one motor, the control calculation unit 11 controls the motor using the input unit signal from the Hall IC (normal control). Since the number of motors connected to the control device 1 is one, the input unit signal is an individual rotational position signal, not a superimposed rotational position signal. In normal control, the control calculation unit 11 feeds back the rotational speed of the motor calculated from the cycle of the individual rotational position signal of the motor, for example, so as to keep the transport speed of the transported object constant, so-called PI (Proportional). (Integral) control or PID (Proportional Integral Derivative) control is performed. Next, the control calculation unit 11 determines whether or not a system stop signal is input to a stop processing unit (not shown) by the operator of the motor system MS (step S303). When the stop signal is input (YES in step S303), the control calculation unit 11 stops the operation of the motor system MS. When the stop signal is not input (NO in step S303), the control calculation unit 11 returns the process to step S301, and repeats the normal control and stop determination described above (steps S301 and S303).

ステップS107で、制御演算部11は、前記周期制御を所定回数だけ行った後に、モータシステムMSの運転員によってシステムの停止信号が不図示の停止処理部に入力されたかどうかを判断する(ステップS109)。停止信号が入力されたとき(ステップS109でYES)、制御演算部11は、モータシステムMSの動作を停止する。停止信号が入力されていないとき(ステップS109でNO)、次に前記負荷の大きさに変動があるか否かが、例えば信号出力部14から出力される駆動電流値と所定の第2閾値とを比較することで制御演算部11は判断する(ステップS111)。なお、負荷が増加すると駆動電流値は増加するので、例えば駆動電流値が所定の第2閾値よりも大きいことは、負荷の大きさに変動があったことを示す。負荷の大きさに変動がある場合は(ステップS111でYES)、制御演算部11は再度、前記周期制御を再度所定回数行なう(ステップS107)。負荷の大きさに変動はない場合は(ステップS111でNO)、次に制御演算部11は、モータ21,22を所定の第2周波数で回転動作させる制御を行ない(ステップS113)、上記の停止の判断および負荷変動の判断を繰り返す(ステップS109、ステップS111)。   In step S107, the control calculation unit 11 determines whether or not a system stop signal is input to a stop processing unit (not shown) by the operator of the motor system MS after performing the cycle control a predetermined number of times (step S109). ). When the stop signal is input (YES in step S109), the control calculation unit 11 stops the operation of the motor system MS. When no stop signal is input (NO in step S109), whether or not there is a change in the magnitude of the load next is, for example, a drive current value output from the signal output unit 14 and a predetermined second threshold value The control calculation unit 11 determines by comparing (step S111). Since the drive current value increases as the load increases, for example, the drive current value being larger than the predetermined second threshold indicates that the load has changed. If there is a change in the magnitude of the load (YES in step S111), the control calculation unit 11 performs the cycle control again a predetermined number of times again (step S107). If there is no change in the magnitude of the load (NO in step S111), the control calculation unit 11 then performs control to rotate the motors 21 and 22 at a predetermined second frequency (step S113), and the above stop And the determination of load fluctuation are repeated (steps S109 and S111).

なお、前記周期制御を行っている際、制御演算部11は、各モータが所謂脱調を起こしたか否かを判断してもよい。例えば、駆動電圧は所定の範囲内にあり、かつモータ21またはモータ22の周波数(回転数)が所定値よりも下である場合に、制御演算部11は、モータが脱調したと判断する。モータが前記脱調をおこした場合、モータ21、22の回転動作は停止される。モータ21,22は前記停止後に、再始動されてもよい。また、当該脱調発生の判断は、前記通常制御において行われてもよい。   In addition, when performing the periodic control, the control calculation unit 11 may determine whether each motor has caused so-called step-out. For example, when the drive voltage is within a predetermined range and the frequency (rotational speed) of the motor 21 or 22 is lower than a predetermined value, the control calculation unit 11 determines that the motor has stepped out. When the motor performs the step-out, the rotation operation of the motors 21 and 22 is stopped. The motors 21 and 22 may be restarted after the stop. The determination of the occurrence of step-out may be performed in the normal control.

次に、前記周期制御について説明する。周期制御は、例えば制御装置1につながる複数のモータの前記特定の相の個別回転位置信号を検出部17が各々検出し、前記複数のモータのうち一のモータの個別回転位置信号が所定の条件を満たした場合には、検出部17は前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応する前記一のモータを前記特定のモータとし、回転位置検出部11bで検出された前記特定のモータにおける個別回転位置信号に基づいて制御演算部11が制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する制御である。所定の条件は、例えば前記複数のモータのうちの何れかのモータ(特定のモータ)の個別回転位置信号の周期が予め設定された閾値以上となることである。この特定のモータの個別回転位置信号の周期が予め設定された閾値以上となることは、例えば負荷により当該特定のモータの回転数が通常動作の許容回転数よりも低下していることを示す。本実施形態では、モータ21の個別回転位置信号H1uまたはモータ22の個別回転位置信号H2uにおける前記基準値の2倍の値が各モータの個別回転位置信号の周期であるので、前記基準値の2倍が予め設定された閾値以上となることが所定の条件である。なお前記所定の条件は、検出部17で判断される。また、前記特定のモータは以下のようにして決定される。モータが2個の場合は、検出部17は、モータ21の前記特定の相の個別回転位置信号とモータ22の前記特定の相の個別回転位置信号とを交互に検出し、前記検出している個別回転位置信号のうち、前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとする。また、モータが3個以上の場合は、検出部17は、前記3個以上のブラシレス直流モータの前記特定の相の個別回転位置信号を各々順番に検出し、前記検出している個別回転位置信号のうち、前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとする。   Next, the cycle control will be described. In the cyclic control, for example, the detection unit 17 detects individual rotation position signals of the specific phase of a plurality of motors connected to the control device 1, and the individual rotation position signal of one motor among the plurality of motors is a predetermined condition. Is satisfied, the detection unit 17 sets the one motor corresponding to the individual rotational position signal satisfying the predetermined condition as the specific motor, and the specific motor detected by the rotational position detection unit 11b. In this control, the control calculation unit 11 outputs a control signal Sx to each gate of the plurality of switching elements Sw based on the individual rotational position signal. The predetermined condition is, for example, that the cycle of the individual rotational position signal of any one of the plurality of motors (specific motor) is equal to or greater than a preset threshold value. That the cycle of the individual rotational position signal of the specific motor is equal to or greater than a preset threshold indicates that the rotational speed of the specific motor is lower than the allowable rotational speed for normal operation due to, for example, a load. In the present embodiment, a value twice the reference value in the individual rotational position signal H1u of the motor 21 or the individual rotational position signal H2u of the motor 22 is the cycle of the individual rotational position signal of each motor. The predetermined condition is that the multiplication is equal to or greater than a preset threshold value. The predetermined condition is determined by the detection unit 17. The specific motor is determined as follows. When there are two motors, the detection unit 17 alternately detects and detects the individual rotational position signal of the specific phase of the motor 21 and the individual rotational position signal of the specific phase of the motor 22. Among the individual rotational position signals, a motor corresponding to the individual rotational position signal that satisfies the predetermined condition is set as the specific motor. When there are three or more motors, the detecting unit 17 detects the individual rotational position signals of the specific phases of the three or more brushless DC motors in order, and detects the detected individual rotational position signals. Among these, the motor corresponding to the individual rotational position signal that satisfies the predetermined condition is set as the specific motor.

本実施形態では、重畳回転位置信号は、少なくとも、重畳回転位置信号の電流が変化する第1変化の後に重畳回転位置信号の電圧が変化する第2変化が発生する第1変化態様と、重畳回転位置信号の電圧が変化する第3変化の後に重畳回転位置信号の電流が変化する第4変化が発生する第2変化態様とを含み、前記第1変化態様より以降に前記第2変化態様が発生する第1変化パターンを周期的に繰り返す。よって、本実施形態では、検出部17は、前記特定の相の各個別回転位置信号を検出し、前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとする。そして、回転位置検出部11bは、特定の相の重畳回転位置信号の周期的に繰り返される第1変化パターンに基づき、検出回路11a内の複数の電圧変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出部によって検出された前記電圧変化と、前記複数の電流変化検出部たる抵抗Ru、Rv、Rwのうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された前記電流変化と、を交互に優先することによって、複数のモータのうちの前記特定のモータにおける前記回転位置信号の電流変化のタイミングを検出する。制御演算部11は、前記所定の条件が満たされた場合に、この検出された前記特定のモータにおける前記回転位置信号に基づいて、前記特定のモータを駆動する駆動信号を生成する制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。なお、周期制御では、制御演算部11は、搬送物の搬送速度を一定とするため、例えば特定のモータの個別回転位置信号の周期から算出される特定のモータの回転数等をフィードバックして、所謂PI制御、またはPID制御を行う。   In the present embodiment, the superimposed rotation position signal includes at least a first change mode in which a second change in which the voltage of the superimposed rotation position signal changes after a first change in which the current in the superimposed rotation position signal changes, and superimposed rotation. And a second change mode in which a fourth change in which the current of the superimposed rotation position signal changes after a third change in which the voltage of the position signal changes, and the second change mode occurs after the first change mode. The first change pattern is periodically repeated. Therefore, in this embodiment, the detection unit 17 detects each individual rotational position signal of the specific phase, and sets the motor corresponding to the individual rotational position signal that satisfies the predetermined condition as the specific motor. Then, the rotational position detection unit 11b corresponds to the specific phase among the plurality of voltage change detection units in the detection circuit 11a based on the first change pattern that is periodically repeated in the superimposed rotational position signal of the specific phase. The voltage change detected by the detected voltage change detection unit, and the current change detected by the current change detection unit corresponding to the specific phase among the resistors Ru, Rv, and Rw as the plurality of current change detection units. Are alternately prioritized to detect the current change timing of the rotational position signal in the specific motor among the plurality of motors. When the predetermined condition is satisfied, the control calculation unit 11 generates a control signal Sx for generating a drive signal for driving the specific motor based on the detected rotation position signal in the specific motor. Output to each gate of the plurality of switching elements Sw. In the cycle control, the control calculation unit 11 feeds back the rotation speed of a specific motor calculated from the cycle of the individual rotation position signal of the specific motor, for example, in order to keep the conveyance speed of the conveyed product constant. So-called PI control or PID control is performed.

図4は、ステップS107の前記周期制御の動作の一例について示すフローチャートである。ステップS107は、上記のように前記ステップS105または前記ステップS111の後に制御演算部11によって実行される。前記周期制御では、重畳回転位置信号Hu、Hv、Hwの何れか一つの信号が使用される。まず検出回路11aは、上記のように複数の電流変化検出部たる抵抗Ru、Rv、Rwの両端電圧の電圧変化を検出することで、各相の重畳回転位置信号の電流変化を検出する。そして、検出対象決定部11cは、例えば、前記抵抗Ru、Rv、Rwによって各相の重畳回転位置信号のダウンエッジ等の電流変化が検出された後、重畳回転位置信号Hu、Hv、Hwの電圧波形のうち最初にダウンエッジが発生した信号を検出回路11a内の各相の電圧変化検出部が検出することで、当該ダウンエッジを検出した電圧変化検出部に対応する相を、前記使用される信号の相(特定の相)とする(ステップS1071)。重畳回転位置信号Hu、Hv、Hwの何れか一つの信号が使用されることにより、重畳回転位置信号Hu、Hv、Hwのうちの複数の信号が使用される場合と比べて、一定の周期で変化を検出することができる。以下では、重畳回転位置信号Huのダウンエッジが最初に検出され、検出対象決定部11cはu相を前記特定の相とし、重畳回転位置信号Huを使用した説明を行う。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of the cycle control operation in step S107. Step S107 is executed by the control calculation unit 11 after the step S105 or the step S111 as described above. In the cycle control, any one of superimposed rotation position signals Hu, Hv, and Hw is used. First, the detection circuit 11a detects the current change of the superimposed rotational position signal of each phase by detecting the voltage change of the voltage across the resistors Ru, Rv, and Rw as a plurality of current change detection units as described above. Then, the detection target determining unit 11c detects, for example, a current change such as a down edge of the superimposed rotational position signal of each phase by the resistors Ru, Rv, Rw, and then the voltages of the superimposed rotational position signals Hu, Hv, Hw. The phase change corresponding to the voltage change detecting unit detecting the down edge is used by the voltage change detecting unit of each phase in the detection circuit 11a detecting the signal in which the down edge is generated first in the waveform. The signal phase (specific phase) is set (step S1071). By using any one of the superimposed rotation position signals Hu, Hv, and Hw, a constant period is obtained compared to the case where a plurality of signals of the superimposed rotation position signals Hu, Hv, and Hw are used. Changes can be detected. In the following, the down edge of the superimposed rotation position signal Hu is detected first, and the detection target determining unit 11c uses the superimposed rotation position signal Hu as the u phase as the specific phase.

前記周期制御は所定回数だけ行われるので、次に、制御演算部11は、回数カウント用の変数Tをリセットする(ステップS1072)。その後、検出回路11aは、複数の電流変化検出部たる抵抗Ruの両端電圧の電圧変化から、重畳回転位置信号Huの電流波形の第1変化を検出する。具体的には、ステップS1071での重畳回転位置信号Huの電圧波形の最初のダウンエッジ検出後において、例えば重畳回転位置信号Huの電流波形に複数のダウンエッジが含まれるので、検出回路11aは、そのうちの最初のダウンエッジを検出する(ステップS1073)。続いて、検出回路11aは、重畳回転位置信号Huの電圧波形の第2変化を検出する。具体的には、検出回路11aは、例えば重畳回転位置信号Huの電流波形の全てのダウンエッジ後で最初の、重畳回転位置信号Huの電圧波形のアップエッジを検出する(ステップS1074)。検出部17は、このように検出された前記電流変化および前記電圧変化をこの順番で優先することによって、個別回転位置信号を検出する。   Since the cycle control is performed a predetermined number of times, next, the control calculation unit 11 resets the variable T for counting the number of times (step S1072). Thereafter, the detection circuit 11a detects the first change in the current waveform of the superimposed rotation position signal Hu from the voltage change in the voltage across the resistor Ru as a plurality of current change detection units. Specifically, after the first down edge is detected in the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu in step S1071, for example, the current waveform of the superimposed rotation position signal Hu includes a plurality of down edges. The first down edge is detected (step S1073). Subsequently, the detection circuit 11a detects a second change in the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu. Specifically, the detection circuit 11a detects, for example, the first up edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu after all the down edges of the current waveform of the superimposed rotation position signal Hu (step S1074). The detection unit 17 detects the individual rotation position signal by giving priority to the current change and the voltage change thus detected in this order.

その後、検出回路11aは、重畳回転位置信号Huの電圧波形の第3変化を検出する。具体的には、検出回路11aは、例えば重畳回転位置信号Huの電圧波形のアップエッジ後で最初の、重畳回転位置信号Huの電圧波形のダウンエッジを検出する(ステップS1075)。続いて、検出回路11aは、複数の電流変化検出部たる抵抗Ruの両端電圧の電圧変化から、重畳回転位置信号Huの電流波形の第4変化を検出する。具体的には、検出回路11aは、上記ステップS1075の重畳回転位置信号Huの電圧波形のダウンエッジ検出後で最初の電流波形のアップエッジを検出する。なお、例えば重畳回転位置信号Huの電流波形に複数のアップエッジが含まれるので、検出回路11aは、前記最初に検出した電流波形のアップエッジに続く複数のアップエッジのうちから最後のアップエッジを検出する(ステップS1076)。なお、前記電流波形の最後のアップエッジは、回転位置検出部11bが電流波形のアップエッジ数等をカウントしているので、当該アップエッジが電流変化において「制御装置1に繋がるモータの総数」番目であることから判明する。なお、重畳回転位置信号のアップエッジは、最初の1台については上記のように電圧波形から検出されるので、本実施形態では、回転位置検出部11bが検出する前記電流波形の最後のアップエッジは「(制御装置1に繋がるモータの総数)−1」番目となる。検出部17は、このように検出された前記電圧変化および前記電流変化をこの順番で優先することによって、個別回転位置信号を検出する。   Thereafter, the detection circuit 11a detects a third change in the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu. Specifically, the detection circuit 11a detects the first down edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu after the up edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu, for example (step S1075). Subsequently, the detection circuit 11a detects the fourth change in the current waveform of the superimposed rotation position signal Hu from the voltage change in the voltage across the resistor Ru as a plurality of current change detection units. Specifically, the detection circuit 11a detects the up edge of the first current waveform after the detection of the down edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu in step S1075. For example, since a plurality of up edges are included in the current waveform of the superimposed rotation position signal Hu, the detection circuit 11a determines the last up edge from among the plurality of up edges following the up edge of the current waveform detected first. Detection is performed (step S1076). Since the rotational position detector 11b counts the number of up edges and the like of the current waveform at the last up edge of the current waveform, the up edge is the “total number of motors connected to the control device 1” in the current change. It turns out from that. The up edge of the superimposed rotation position signal is detected from the voltage waveform for the first one as described above. Therefore, in this embodiment, the last up edge of the current waveform detected by the rotation position detection unit 11b. Is “(total number of motors connected to the control device 1) −1”. The detection unit 17 detects the individual rotation position signal by giving priority to the voltage change and the current change thus detected in this order.

前記ステップS1073〜ステップS1076の各工程において、モータ21またはモータ22の個別回転位置信号が前記所定の条件を満たした場合、検出部17は前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータ(モータ21またはモータ22)を前記特定のモータとする。そして、回転位置検出部11bは、前記電圧変化と前記電流変化とを交互に優先することによって、複数のモータのうちの前記特定のモータ(モータ21またはモータ22)における前記回転位置信号を検出し、この特定のモータにおける個別回転位置信号に基づいて、制御演算部11は制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。例えば、特定のモータの個別回転位置信号の周期が予め設定された閾値以上となり特定のモータの回転数が低下している場合、低下している回転数を通常動作の回転数へ回復させるべく、制御演算部11は駆動信号の電圧を上昇させるための制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。なお、モータ21およびモータ22の個別回転位置信号が前記所定の条件を満たしていない場合は、制御演算部11は、それまで出力していた駆動信号をそのまま維持するべく、制御信号Sxの出力をそのまま維持する。   In each step of Step S1073 to Step S1076, when the individual rotational position signal of the motor 21 or the motor 22 satisfies the predetermined condition, the detection unit 17 performs a motor corresponding to the individual rotational position signal that satisfies the predetermined condition. Let (the motor 21 or the motor 22) be the specific motor. Then, the rotational position detection unit 11b detects the rotational position signal in the specific motor (motor 21 or motor 22) of a plurality of motors by alternately giving priority to the voltage change and the current change. Based on the individual rotational position signal in this specific motor, the control calculation unit 11 outputs a control signal Sx to each gate of the plurality of switching elements Sw. For example, when the cycle of the individual rotational position signal of a specific motor is equal to or greater than a preset threshold value and the rotation speed of the specific motor is reduced, in order to recover the reduced rotation speed to the rotation speed of normal operation, The control calculation unit 11 outputs a control signal Sx for increasing the voltage of the drive signal to each gate of the plurality of switching elements Sw. When the individual rotational position signals of the motor 21 and the motor 22 do not satisfy the predetermined condition, the control calculation unit 11 outputs the control signal Sx so as to maintain the drive signal output so far. Keep it as it is.

次に、前記周期制御は所定回数だけ行われたか否かが、変数Tと所定回数とが比較されることで制御演算部11にて判断される(ステップS1077)。変数Tが所定回数に達していない場合は(ステップS1077でNO)、制御演算部11は、変数Tをインクリメントして(ステップS1078)、ステップS1073〜ステップS1077のフローを繰り返す。変数Tが所定回数に等しい場合は(ステップS1077でYES)、次に制御演算部11による図3の前記ステップS109の判断が実行される。   Next, whether or not the cycle control has been performed a predetermined number of times is determined by the control calculation unit 11 by comparing the variable T with the predetermined number of times (step S1077). When the variable T has not reached the predetermined number of times (NO in step S1077), the control calculation unit 11 increments the variable T (step S1078) and repeats the flow from step S1073 to step S1077. If the variable T is equal to the predetermined number of times (YES in step S1077), then the determination in step S109 of FIG.

なお、ステップS1074、およびステップS1075では、検出回路11aは、重畳回転位置信号Huの電圧変化を検出して、前記ステップS1074のアップエッジ、および前記ステップS1075のダウンエッジを各々検出したが、前記電圧変化と略同じ変化タイミングである、複数の電流変化検出部たる抵抗Ru、Rv、Rwの両端電圧の電圧変化から電流波形変化を検出して、当該検出を行ってもよい。この場合、回転位置検出部11bが検出する前記電流波形の最後のアップエッジは「制御装置1に繋がるモータの総数」番目である。   In step S1074 and step S1075, the detection circuit 11a detects the voltage change of the superimposed rotation position signal Hu, and detects the up edge in step S1074 and the down edge in step S1075. The current waveform change may be detected from the voltage change of the voltages across the resistors Ru, Rv, and Rw, which are a plurality of current change detection units, which have substantially the same change timing as the change, and the detection may be performed. In this case, the last up edge of the current waveform detected by the rotational position detector 11b is the “total number of motors connected to the control device 1”.

前記周期制御のフローチャートでは、重畳回転位置信号の第1変化態様を検出するステップS1073およびステップS1074からなる工程Aと、重畳回転位置信号の第2変化態様を検出するステップS1075およびステップS1076からなる工程Bとは所定回数繰り返される。例えば、図2(b)において個別回転位置信号H1uはモータ21からの出力であり、個別回転位置信号H2uはモータ22からの出力であるので、前記工程Aは、モータ21の個別回転位置信号が検出される工程であり、前記工程Bは、モータ22の個別回転位置信号が検出される工程である。すなわち、検出部17は、上記の工程Aの検出動作および工程Bの検出動作が交互に繰り返される中で、工程Aの繰り返しにより、前記電流変化および前記電圧変化をこの順番で交互に優先することによって、モータ21の前記特定の相の前記回転位置信号を検出し、また工程Bの繰り返しにより、前記電圧変化および前記電流変化をこの順番で交互に優先することによって、モータ22の前記特定の相の前記回転位置信号を検出する。   In the cycle control flowchart, step A consisting of steps S1073 and S1074 for detecting the first change mode of the superimposed rotational position signal, and step S1075 and step S1076 for detecting the second change mode of the superimposed rotational position signal. B is repeated a predetermined number of times. For example, in FIG. 2B, since the individual rotational position signal H1u is an output from the motor 21 and the individual rotational position signal H2u is an output from the motor 22, the process A includes the individual rotational position signal of the motor 21. The process B is a process in which the individual rotational position signal of the motor 22 is detected. That is, the detection unit 17 alternately gives priority to the current change and the voltage change in this order by repeating Step A while the detection operation of Step A and the detection operation of Step B are alternately repeated. By detecting the rotational position signal of the specific phase of the motor 21 and repeating the step B to alternately prioritize the voltage change and the current change in this order, the specific phase of the motor 22 is detected. The rotational position signal is detected.

工程Aおよび工程Bにおいて、ステップS1073では、重畳回転位置信号Huの電圧波形のダウンエッジからは個別回転位置信号H1uの電圧波形のダウンエッジ波形は検出されないが、図2(b)に示すように、個別回転位置信号H1uの電圧波形のダウンエッジ波形変化タイミングは、個別回転位置信号H1uの電流波形の変化タイミングから検出可能である。続いて、ステップS1074では、重畳回転位置信号Huの電圧波形のアップエッジから個別回転位置信号H1uの電圧波形のアップエッジ波形は検出可能である。また、ステップS1075では、重畳回転位置信号Huの電圧波形のダウンエッジから個別回転位置信号H2uの電圧波形のダウンエッジ波形は検出可能である。続いて、ステップS1076では、重畳回転位置信号Huの電圧波形のアップエッジからは個別回転位置信号H2uの電圧波形のアップエッジ波形は検出されないが、図2(b)に示すように、個別回転位置信号H2uの電圧波形のアップエッジ波形変化タイミングは、個別回転位置信号H2uの電流波形の変化タイミングから検出可能である。この構成によれば、上記の制御装置1は、モータ21の個別回転位置信号とモータ22個別回転位置信号とを交互に検出し、前記所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとし、特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する回転位置検出部11bを備えることによって、モータ21およびモータ22のいずれに負荷が加わっても速度一定に制御できる。   In step S1073, in step S1073, the down edge waveform of the voltage waveform of the individual rotational position signal H1u is not detected from the down edge of the voltage waveform of the superimposed rotational position signal Hu, but as shown in FIG. The down edge waveform change timing of the voltage waveform of the individual rotation position signal H1u can be detected from the change timing of the current waveform of the individual rotation position signal H1u. Subsequently, in step S1074, the up-edge waveform of the voltage waveform of the individual rotational position signal H1u can be detected from the up-edge of the voltage waveform of the superimposed rotational position signal Hu. In step S1075, the down edge waveform of the voltage waveform of the individual rotation position signal H2u can be detected from the down edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu. Subsequently, in step S1076, the up edge waveform of the voltage waveform of the individual rotation position signal H2u is not detected from the up edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu, but as shown in FIG. The up edge waveform change timing of the voltage waveform of the signal H2u can be detected from the change timing of the current waveform of the individual rotational position signal H2u. According to this configuration, the control device 1 detects the individual rotational position signal of the motor 21 and the individual rotational position signal of the motor 22 alternately, and selects the motor corresponding to the rotational position signal that satisfies the predetermined condition. By providing the specific motor and the rotational position detector 11b that detects the individual rotational position signal in the specific motor, the speed can be controlled to be constant regardless of whether the motor 21 or the motor 22 is loaded.

なお、上記の例とは逆に、図2(b)における個別回転位置信号H1uがモータ22からの出力であり、個別回転位置信号H2uがモータ21からの出力であった場合、搬送機器が搬送物を搬送できるトルクをモータ21,22が出力できているとき、上記周期制御によって、1個の制御装置1で上記接続のモータ21およびモータ22の2つの回転動作を同期制御することは可能である。搬送機器が搬送物を搬送できるトルクをモータ21,22は出力できないとき、モータ21またはモータ22は脱調するので、モータ21またはモータ22は停止される。   Contrary to the above example, when the individual rotational position signal H1u in FIG. 2B is an output from the motor 22 and the individual rotational position signal H2u is an output from the motor 21, the transport device transports. When the motors 21 and 22 can output a torque capable of conveying an object, it is possible to synchronously control the two rotational operations of the motor 21 and the motor 22 connected by the single control device 1 by the cycle control. is there. When the motors 21 and 22 cannot output the torque with which the transport device can transport the transported object, the motor 21 or the motor 22 steps out, so the motor 21 or the motor 22 is stopped.

次に、1個の制御装置に1台のモータが接続された従来技術について説明する。なお、ここでは図1を使用し、制御装置1にモータ21のみが接続されている例で説明する。この場合、回転位置信号H(Hu、Hv、Hw)は重畳されず、モータ21の個別回転位置信号である。   Next, the prior art in which one motor is connected to one control device will be described. Here, FIG. 1 is used, and an example in which only the motor 21 is connected to the control device 1 will be described. In this case, the rotational position signal H (Hu, Hv, Hw) is not superimposed and is an individual rotational position signal of the motor 21.

図5は、前記従来技術の制御装置が行う制御を説明するためのタイミングチャートである。図5では、上から順に回転位置信号の波形図、信号出力部14の出力電圧の波形図、ゲートにオン信号が入力されているスイッチング素子が、横軸を機械角として表されている。回転位置信号の波形図では、上から順に回転位置信号Hu、Hv、Hwの波形が示されている。出力電圧波形図では、上から順に信号出力部14u、14v、14wの出力電圧の波形が示されている。ゲートにオン信号が入力されているスイッチング素子については、機械角の所定の区間において、ゲートにオン信号が入力される2つのスイッチング素子の符号が示されている。   FIG. 5 is a timing chart for explaining the control performed by the conventional control device. In FIG. 5, the waveform diagram of the rotational position signal, the waveform diagram of the output voltage of the signal output unit 14, and the switching element in which the ON signal is input to the gate are represented by the mechanical angle on the horizontal axis. In the waveform diagram of the rotational position signal, waveforms of the rotational position signals Hu, Hv, and Hw are shown in order from the top. In the output voltage waveform diagram, waveforms of output voltages of the signal output units 14u, 14v, and 14w are shown in order from the top. Regarding the switching elements in which the ON signal is input to the gate, the reference numerals of the two switching elements in which the ON signal is input to the gate are shown in a predetermined section of the mechanical angle.

モータ21は、固定子側の界磁コイルが3極で、回転子の永久磁石が2極なので、回転位置信号Huは、例えば機械角60度でローレベルからハイレベルへと切り換わり、機械角240度でハイレベルからローレベルへと切り換わる。回転位置信号Hvは、例えば機械角180度でローレベルからハイレベルへと切り換わり、機械角360度(0度)でハイレベルからローレベルへと切り換わる。回転位置信号Hwは、例えば機械角300度でローレベルからハイレベルへと切り換わり、機械角120度でハイレベルからローレベルへと切り換わる。こうした各回転位置信号の変化に応じて、制御演算部11は、例えば複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して、次のような規則性で各スイッチをオンする信号を出力する。すなわち、制御演算部11は、機械角0度〜60度でスイッチング素子c1、b2に対して、機械角60度〜120度でスイッチング素子a1、b2に対して、機械角120度〜180度でスイッチング素子a1、c2に対して、機械角180度〜240度でスイッチング素子b1、c2に対して、機械角240度〜300度でスイッチング素子b1、a2に対して、機械角300度〜360度(0度)でスイッチング素子c1、a2に対して、各々ハイレベルの信号を出力する。   Since the motor 21 has three magnetic field coils on the stator side and two permanent magnets on the rotor, the rotational position signal Hu is switched from a low level to a high level at a mechanical angle of 60 degrees, for example. Switch from high level to low level at 240 degrees. The rotational position signal Hv switches from a low level to a high level at a mechanical angle of 180 degrees, for example, and switches from a high level to a low level at a mechanical angle of 360 degrees (0 degrees). The rotational position signal Hw switches from a low level to a high level at a mechanical angle of 300 degrees, for example, and switches from a high level to a low level at a mechanical angle of 120 degrees. In response to such a change in each rotation position signal, the control calculation unit 11 outputs a signal for turning on each switch with the following regularity, for example, to each gate of the plurality of switching elements Sw. That is, the control calculation unit 11 has a mechanical angle of 0 degrees to 60 degrees and a mechanical angle of 60 degrees to 120 degrees with respect to the switching elements c1 and b2, and a mechanical angle of 120 degrees to 180 degrees with respect to the switching elements a1 and b2. With respect to the switching elements a1 and c2, the mechanical angle is 180 degrees to 240 degrees, and with respect to the switching elements b1 and c2, the mechanical angle is 240 degrees to 300 degrees, and the mechanical angle is 300 degrees to 360 degrees with respect to the switching elements b1 and a2. A high level signal is output to the switching elements c1 and a2 at (0 degree).

この結果、信号出力部14uの出力電圧は、機械角0〜60度で0v、機械角60〜180度で正の電圧、機械角180〜240度で0v、機械角240〜360度で負の電圧となっている。また、信号出力部14vの出力電圧は、機械角0〜120度で負の電圧、機械角120〜180度で0v、機械角180〜300度で正の電圧、機械角300〜360度で0vとなっている。信号出力部14wの出力電圧は、機械角0〜60度で正の電圧、機械角60〜120度で0v、機械角120〜240度で負の電圧、機械角240〜300度で0v、機械角300〜360度で正の電圧となっている。   As a result, the output voltage of the signal output unit 14u is 0v at a mechanical angle of 0 to 60 degrees, positive voltage at a mechanical angle of 60 to 180 degrees, 0 v at a mechanical angle of 180 to 240 degrees, and negative at a mechanical angle of 240 to 360 degrees. It is a voltage. The output voltage of the signal output unit 14v is a negative voltage at a mechanical angle of 0 to 120 degrees, 0 v at a mechanical angle of 120 to 180 degrees, a positive voltage at a mechanical angle of 180 to 300 degrees, and 0 v at a mechanical angle of 300 to 360 degrees. It has become. The output voltage of the signal output unit 14w is a positive voltage when the mechanical angle is 0 to 60 degrees, 0 v when the mechanical angle is 60 to 120 degrees, a negative voltage when the mechanical angle is 120 to 240 degrees, and 0 v when the mechanical angle is 240 to 300 degrees. A positive voltage is obtained at an angle of 300 to 360 degrees.

以上のように、1個の制御装置にモータが1台のみ接続されている従来技術では、制御演算部11は、図5に示した各回転位置信号Hu、Hv、Hwに対応して各スイッチング素子a1〜c2のオンオフ制御を行う。しかし、本願実施形態のように、1個の制御装置に複数のモータが接続された場合、各モータからの回転位置信号(個別回転位置信号)が重畳されて制御装置に入力されるので、既に述べたように各(重畳)回転位置信号Hu、Hv、Hwのハイレベルの区間とローレベルの区間とは各々機械角で180度とならない上、従来技術の制御装置は各モータ毎の各回転位置信号Hu、Hv、Hwを検出することができない。よって、従来技術の制御装置は、前記複数のモータの回転動作を同期させることはできない。   As described above, in the conventional technique in which only one motor is connected to one control device, the control calculation unit 11 switches each switching corresponding to each rotational position signal Hu, Hv, Hw shown in FIG. On / off control of the elements a1 to c2 is performed. However, when a plurality of motors are connected to one control device as in the present embodiment, the rotational position signals (individual rotational position signals) from each motor are superimposed and input to the control device. As described above, the high-level section and the low-level section of each (superimposed) rotational position signal Hu, Hv, and Hw do not have a mechanical angle of 180 degrees, and the prior art control device performs each rotation for each motor. The position signals Hu, Hv, Hw cannot be detected. Therefore, the conventional control device cannot synchronize the rotation operations of the plurality of motors.

一方、本実施形態のブラシレス直流モータ制御装置1およびモータシステムMSは、前記回転子の各々の前記回転位置に応じて生じる各個別回転位置信号間の位相差に起因して変化する重畳回転位置信号(重畳回転位置信号Hu等)の電流変化から、例えば重畳回転位置信号に重畳された個別回転位置信号(個別回転位置信号H1u等)の電流の変化タイミングを検出できる。よって、本実施形態のブラシレス直流モータ制御装置1およびモータシステムMSは、上記の検出された前記特定のモータの個別回転位置信号によって、図5に示すような所定の相(例えばu相)の回転位置信号の変化タイミングに基づいて各スイッチング素子に対して所定の機械角でオン信号を出力する制御が可能である。   On the other hand, the brushless DC motor control device 1 and the motor system MS of the present embodiment have a superimposed rotational position signal that changes due to a phase difference between the individual rotational position signals generated according to the rotational position of each of the rotors. For example, the current change timing of the individual rotational position signal (individual rotational position signal H1u or the like) superimposed on the superimposed rotational position signal can be detected from the current change in the superimposed rotational position signal Hu or the like. Therefore, the brushless DC motor control device 1 and the motor system MS of the present embodiment rotate in a predetermined phase (for example, u phase) as shown in FIG. 5 based on the detected individual rotation position signal of the specific motor. Based on the change timing of the position signal, it is possible to control to output an ON signal at a predetermined mechanical angle to each switching element.

このように、本実施形態のブラシレス直流モータ制御装置1およびモータシステムMSは、検出部17によって、信号入力部13に入力された各相の重畳回転位置信号のうちの特定の相(例えばu相)の重畳回転位置信号に基づいて複数のモータのうちの特定のモータにおける個別回転位置信号を検出し、駆動制御部12によって、検出部17で検出された前記特定のモータにおける個別回転位置信号に基づいて特定のモータを駆動する駆動信号を生成する。すなわち、このようなブラシレス直流モータ制御装置1およびモータシステムMSは、信号入力部13に複数のモータによる重畳回転位置信号が入力されても、信号出力部14から駆動信号を出力することによって、複数のモータを駆動できる。したがって、このようなブラシレス直流モータ制御装置1およびモータシステムMSは、1個の装置で、複数のモータを駆動できる。   As described above, the brushless DC motor control device 1 and the motor system MS according to the present embodiment have a specific phase (e.g., u phase) in the superimposed rotational position signal of each phase input to the signal input unit 13 by the detection unit 17. ) To detect the individual rotational position signal in a specific motor among the plurality of motors, and the drive control unit 12 detects the individual rotational position signal in the specific motor detected by the detection unit 17. Based on this, a drive signal for driving a specific motor is generated. That is, the brushless DC motor control device 1 and the motor system MS can output a plurality of drive signals by outputting a drive signal from the signal output unit 14 even if superimposed rotation position signals from a plurality of motors are input to the signal input unit 13. Can be driven. Therefore, the brushless DC motor control device 1 and the motor system MS can drive a plurality of motors with a single device.

次に、本実施形態のモータシステムMSが製造ラインで使用される搬送機器に適用された例について説明する。図6は、本実施形態のモータシステムMSを使用したモータ内蔵ローラの構成を示す図である。図7は、本実施形態のモータシステムMSを使用した搬送機器の構成を示す図である。図8は、本実施形態のモータシステムMSを使用した他の搬送機器の構成を示す図である。図6には、1本のローラに2つのモータ21,22をその両端部に内蔵した、搬送機器で使用されるモータ内蔵ローラの例が示されている。図7には、製造ラインにおいて、モータは内蔵されず自由回転する従動ローラ6本と、その間に配設され1台のモータ21が内蔵されたモータ内蔵ローラ1本とが使用された搬送機器L、および搬送方向が平行かつ同方向となるように搬送機器Lに対し離間されて並列設置されており、前記従動ローラ6本と、その間に配設され1台のモータ22が内蔵されたモータ内蔵ローラ1本とが使用された搬送機器Rの例が示されている。図7には、製造ラインの一部における搬送機器LおよびRが示されている。図8には、複数の前記従動ローラと、それらの間に所定の間隔を空けて配設された複数のモータ内蔵ローラ(図8ではモータ21とモータ22の2台)とを備えた搬送機器SIの例が示されている。図8には、製造ラインの一部における搬送機器SIが示されている。   Next, an example in which the motor system MS of the present embodiment is applied to a transport device used in a production line will be described. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a motor built-in roller using the motor system MS of the present embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a transport device using the motor system MS of the present embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of another transport device using the motor system MS of the present embodiment. FIG. 6 shows an example of a roller with a built-in motor used in a conveying device in which two motors 21 and 22 are built in both ends of one roller. FIG. 7 shows a conveying device L that uses six driven rollers that freely rotate without a built-in motor and one built-in motor roller that is disposed between the motors 21 and is built in the production line. And a built-in motor with six driven rollers and one motor 22 built in between, and spaced apart from the conveying device L so that the conveying directions are parallel and in the same direction. An example of a transport device R in which one roller is used is shown. FIG. 7 shows the transfer devices L and R in a part of the production line. 8 includes a plurality of driven rollers and a plurality of motor built-in rollers (two motors 21 and 22 in FIG. 8) disposed with a predetermined interval therebetween. An example of SI is shown. FIG. 8 shows the transfer device SI in a part of the production line.

図6では、2つのモータで一つのローラを回転させるので、2つのモータは同期して回転動作する必要がある。図7では、前記2本の製造ラインは例えば細長い搬送物を搬送する場合に使用され、前記2本の製造ラインの進行方向と前記搬送物の長手方向とは直交して前記2本の製造ラインで前記搬送物を搬送している場合に、2つのモータは同期して回転動作する必要がある。また、図8では、1つの搬送物が同時に2つのモータ内蔵ローラで搬送される場合、2つのモータは同期して回転動作する必要がある。そのため、本実施形態のモータシステムMSが使用されることで、1個の制御装置で2つのモータの回転動作を同期制御することが可能となるので、各図に示す装置に好適に用いられる。   In FIG. 6, since one roller is rotated by two motors, the two motors need to rotate synchronously. In FIG. 7, the two production lines are used when, for example, a long and narrow conveyance object is conveyed, and the two production lines are perpendicular to the traveling direction of the two production lines and the longitudinal direction of the conveyance object. When the transported object is being transported, the two motors need to rotate synchronously. Moreover, in FIG. 8, when one conveyed product is simultaneously conveyed by two motor built-in rollers, the two motors need to rotate synchronously. Therefore, by using the motor system MS of the present embodiment, it becomes possible to synchronously control the rotation operations of the two motors with a single control device, and therefore it is suitably used for the devices shown in the drawings.

上記実施形態では、1個の制御装置1に接続されたモータは2つの例であったが、1個の制御装置1にN台(Nは3以上の整数)の三相ブラシレス直流モータが接続されてもよい。回転位置検出部11bは、検出回路11aでの重畳回転位置信号の電流変化の検出結果に基づいて、例えば1〜N台の三相ブラシレス直流モータの全ての前記回転子について特定のモータの個別回転位置信号の電流の変化タイミングを検出し、制御演算部11は、一のモータの個別回転位置信号が所定の条件を満たした場合には、前記検出結果を使用して、前記特定のモータを駆動する駆動信号を生成する制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。この場合、重畳回転位置信号は、少なくとも、前記第1変化態様と、重畳回転位置信号の電流が変化する第5変化の後に重畳回転位置信号の電流が変化する第6変化が発生する第3変化態様と、前記第2変化態様とを含み、前記第1変化態様より以降に前記第3変化態様が発生し、前記第3変化態様より以降に前記第2変化態様が発生する第2変化パターンを周期的に繰り返す。よって、検出部17は、前記特定の相の各個別回転位置信号を検出し、前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとする。そして、回転位置検出部11bは、特定の相の重畳回転位置信号の周期的に繰り返される第2変化パターンに基づき、前記複数の電流変化検出部たる抵抗Ru、Rv、Rwのうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された連続する2つの電流変化によって、前記3個以上のブラシレス直流モータのうちの前記特定のモータにおける個別回転位置信号の電流変化のタイミングを検出する。制御演算部11は、前記所定の条件が満たされた場合に、この検出された前記特定のモータにおける前記回転位置信号に基づいて、前記特定のモータを駆動する駆動信号を生成する制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。この場合、以下のような前記周期制御が行われる。図9は、ステップS107の前記周期制御の動作において、モータが3つ以上存在する別の動作を示すフローチャートである。図9を用いて、以下では図4と異なる点を中心に重畳回転位置信号Huを例に説明する。   In the above embodiment, the number of motors connected to one control device 1 is two. However, N (N is an integer of 3 or more) three-phase brushless DC motors are connected to one control device 1. May be. The rotational position detector 11b individually rotates specific motors for all the rotors of, for example, 1 to N three-phase brushless DC motors based on the detection result of the current change of the superimposed rotational position signal in the detection circuit 11a. When the change timing of the current of the position signal is detected, the control calculation unit 11 drives the specific motor using the detection result when the individual rotational position signal of one motor satisfies a predetermined condition. A control signal Sx for generating a driving signal is output to each gate of the plurality of switching elements Sw. In this case, the superimposed rotation position signal includes at least a first change mode and a third change in which a sixth change in which the current in the superimposed rotation position signal changes after the fifth change in which the current in the superimposed rotation position signal changes. And a second change pattern in which the third change mode occurs after the first change mode and the second change mode occurs after the third change mode. Repeat periodically. Therefore, the detection unit 17 detects each individual rotational position signal of the specific phase, and sets the motor corresponding to the individual rotational position signal that satisfies the predetermined condition as the specific motor. Then, the rotational position detector 11b is based on the second change pattern that is periodically repeated in the superimposed rotational position signal of a specific phase, and the specific one of the resistances Ru, Rv, and Rw as the plurality of current change detectors. The timing of the current change of the individual rotational position signal in the specific motor among the three or more brushless DC motors is detected by two continuous current changes detected by the current change detection unit corresponding to the phase. When the predetermined condition is satisfied, the control calculation unit 11 generates a control signal Sx for generating a drive signal for driving the specific motor based on the detected rotation position signal in the specific motor. Output to each gate of the plurality of switching elements Sw. In this case, the following periodic control is performed. FIG. 9 is a flowchart showing another operation in which there are three or more motors in the periodic control operation in step S107. With reference to FIG. 9, a description will be given below with an example of the superimposed rotation position signal Hu, centering on points different from FIG.

例えば制御装置1に接続されたモータが5台(N=5)の場合、まず1台目のモータについて、検出回路11aは、複数の電流変化検出部たる抵抗Ruの両端電圧の電圧変化から、重畳回転位置信号Huの電流変化の最初のダウンエッジを検出し(ステップS1073’。前記ステップS1073に相当)、その後重畳回転位置信号Huの電圧波形のアップエッジを検出(ステップS1074’。前記ステップS1074に相当)する(工程A’)。   For example, when the number of motors connected to the control device 1 is five (N = 5), first, for the first motor, the detection circuit 11a detects the voltage change of the voltage across the resistor Ru as a plurality of current change detection units. The first down edge of the current change in the superimposed rotation position signal Hu is detected (step S1073 ′, corresponding to step S1073), and then the up edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu is detected (step S1074 ′, step S1074). (Step A ′).

次に2台目のモータについて、検出回路11aは、複数の電流変化検出部たる抵抗Ruの両端電圧の電圧変化から、重畳回転位置信号Huの電流変化の次の(2番目の)ダウンエッジを検出し、その後重畳回転位置信号Huの電流変化の2番目のアップエッジを検出(ステップS1079)する(工程A(2))。3、4台目のモータ各々について、検出回路11aは、同様に、順次、重畳回転位置信号Huの電流変化の3番目のダウンエッジと該ダウンエッジ後に生ずる3番目のアップエッジを検出(ステップS1080)し(工程A(3))、また4番目のダウンエッジと該ダウンエッジ後に生ずる4番目のアップエッジを検出(ステップS1081)する(工程A(4))。なお、工程A(2)〜工程A(4)では、重畳回転位置信号の第3変化態様が検出される。なお、回転位置検出部11bは、前記5台のモータのうちの2〜4台目のモータについては、上記の工程A(2)〜A(4)のように、抵抗Ru、Rv、Rwのうちの前記特定の相に対応した抵抗Ru、Rv、Rw(本実施形態では、抵抗Ru)によって検出された連続する2つの重畳回転位置信号の電流変化(上記重畳回転位置信号Huの電流変化のダウンエッジおよびそれに続くアップエッジ)によって、前記3個以上のブラシレス直流モータのうちの特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する。   Next, for the second motor, the detection circuit 11a detects the second (second) down edge next to the current change of the superimposed rotation position signal Hu from the voltage change of the voltage across the resistor Ru as a plurality of current change detection units. After that, the second up edge of the current change of the superimposed rotation position signal Hu is detected (step S1079) (step A (2)). Similarly, for each of the third and fourth motors, the detection circuit 11a sequentially detects the third down edge of the current change in the superimposed rotation position signal Hu and the third up edge that occurs after the down edge (step S1080). (Step A (3)), and the fourth down edge and the fourth up edge generated after the down edge are detected (Step S1081) (Step A (4)). In step A (2) to step A (4), the third change mode of the superimposed rotation position signal is detected. In addition, the rotational position detection part 11b is the resistance of Ru, Rv, Rw about the 2nd-4th motor among the said 5 motors like said process A (2) -A (4). A current change in two consecutive superimposed rotation position signals detected by the resistors Ru, Rv, Rw (in this embodiment, the resistance Ru) corresponding to the specific phase (the current change in the superimposed rotation position signal Hu). An individual rotational position signal in a specific motor among the three or more brushless DC motors is detected by a down edge and a subsequent up edge).

次に5台目のモータについて、検出回路11aは、重畳回転位置信号Huの電圧波形のダウンエッジを検出し(ステップS1075’。前記ステップS1075に相当)、その後複数の電流変化検出部たる抵抗Ruの両端電圧の電圧変化から、重畳回転位置信号Huの電流変化の5番目のアップエッジを検出(ステップS1076’。前記ステップS1076に相当)する(工程B’)。なお、工程B’の後は、所定の回数まで工程A’以下は繰り返される(ステップS1077でNO)。   Next, for the fifth motor, the detection circuit 11a detects the down edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu (step S1075 ′, which corresponds to step S1075), and then a plurality of resistors Ru serving as a plurality of current change detection units. The fifth up edge of the current change of the superimposed rotation position signal Hu is detected from the voltage change of the both-end voltage (step S1076 ′, corresponding to step S1076) (step B ′). Note that after step B ', the steps after step A' are repeated up to a predetermined number of times (NO in step S1077).

上記の工程A’、工程A(2)、A(3)、A(4)および前記工程B’の各工程において、検出部17は、上記5台のモータの個別回転位置信号を各々順番に検出し、前記5台のモータのうちのいずれかが個別回転位置信号が所定の条件を満たしたことを検出した場合には、前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとする。回転位置検出部11bは、前記5台のモータのうちの所定の2個のモータ(例えば前記1台目のモータおよび前記5台目のモータ等)が前記特定のモータである場合は、回転位置検出部11bは、前記複数の電圧変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出部によって検出された前記電圧変化と、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された前記電流変化と、を交互に優先することによって、前記回転位置信号を検出する。また、前記5台のモータのうちの前記所定の2個のモータ以外のモータ(例えば前記2台目のモータないし前記4台目のモータ)が前記特定のモータである場合は、回転位置検出部11bは、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された連続する2つの前記電流変化によって、前記回転位置信号を検出する。制御演算部11は制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。なお、モータ21およびモータ22の個別回転位置信号が所定の条件を満たしていない場合は、制御演算部11は、それまで出力していた駆動信号の出力をそのまま維持する制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する。   In each of the steps A ′, A (2), A (3), A (4) and the step B ′, the detection unit 17 sequentially outputs the individual rotational position signals of the five motors. And when any of the five motors detects that the individual rotational position signal satisfies a predetermined condition, the motor corresponding to the individual rotational position signal that satisfies the predetermined condition is A specific motor is used. The rotational position detection unit 11b is configured to rotate the rotational position when two of the five motors (for example, the first motor and the fifth motor) are the specific motors. The detection unit 11b detects the voltage change detected by the voltage change detection unit corresponding to the specific phase among the plurality of voltage change detection units, and the specific phase among the plurality of current change detection units. The rotational position signal is detected by alternately giving priority to the current change detected by the corresponding current change detection unit. In addition, when a motor other than the predetermined two motors among the five motors (for example, the second motor to the fourth motor) is the specific motor, a rotational position detector 11b detects the rotational position signal based on two consecutive current changes detected by a current change detector corresponding to the specific phase among the plurality of current change detectors. The control calculation unit 11 outputs a control signal Sx to each gate of the plurality of switching elements Sw. When the individual rotational position signals of the motor 21 and the motor 22 do not satisfy the predetermined condition, the control calculation unit 11 performs a plurality of switching of the control signal Sx that maintains the output of the drive signal that has been output until then. Output to each gate of the element Sw.

図2(b)には図示されていないが、モータが3つ以上存在する場合では、図2(b)の個別回転位置信号H1uと個別回転位置信号H2uとの間の位相差αが最も大きいとき、個別回転位置信号H1uとの位相差が前記位相差αより小さい個別回転位置信号が一つ以上存在する。前記不図示の個別回転位置信号は、次のように検出可能である。重畳回転位置信号Huの電流信号を観測することで、電流信号の最初のダウンエッジである個別回転位置信号H1uのダウンエッジは検出可能であり、重畳回転位置信号Huの電圧波形のダウンエッジのタイミングは電流信号の最後のダウンエッジである個別回転位置信号H2uのダウンエッジのタイミングと略一致するので、電流信号の最後のダウンエッジのタイミングは検出可能である。また、回転位置検出部11bは、電流信号のダウンエッジの数をカウントすることで、電流信号の最初のダウンエッジと最後のダウンエッジの間の各ダウンエッジも検出可能であり、複数の前記不図示の個別回転位置信号の各ダウンエッジは検出可能である。一方、重畳回転位置信号Huの電圧波形のアップエッジのタイミングは電流信号の最初のアップエッジである個別回転位置信号H1uのアップエッジのタイミングと略一致するので、電流信号の最初のアップエッジのタイミングは検出可能である。また、重畳回転位置信号Huの電流信号を観測し、回転位置検出部11bは、アップエッジの数をカウントすることで、電流信号の最後のアップエッジである個別回転位置信号H2uのダウンエッジは検出可能である。また、回転位置検出部11bは、前記ダウンエッジの数のカウントにより、電流信号の最初のアップエッジと最後のアップエッジの間の各アップエッジも検出可能であり、複数の前記不図示の個別回転位置信号の各アップエッジは検出可能である。以上のように、前記工程A’、工程A(2)、A(3)、A(4)および前記工程B’の各工程において、各モータからの個別回転位置信号のアップエッジ及びダウンエッジは検出可能となる。   Although not illustrated in FIG. 2B, when there are three or more motors, the phase difference α between the individual rotational position signal H1u and the individual rotational position signal H2u in FIG. 2B is the largest. In this case, there are one or more individual rotational position signals whose phase difference from the individual rotational position signal H1u is smaller than the phase difference α. The individual rotational position signal (not shown) can be detected as follows. By observing the current signal of the superimposed rotational position signal Hu, the down edge of the individual rotational position signal H1u, which is the first down edge of the current signal, can be detected, and the timing of the down edge of the voltage waveform of the superimposed rotational position signal Hu. Substantially coincides with the timing of the down edge of the individual rotational position signal H2u, which is the last down edge of the current signal, so that the timing of the last down edge of the current signal can be detected. In addition, the rotational position detection unit 11b can detect each down edge between the first down edge and the last down edge of the current signal by counting the number of down edges of the current signal, and the plurality of the above-described inconveniences. Each down edge of the illustrated individual rotational position signal can be detected. On the other hand, the timing of the up edge of the voltage waveform of the superimposed rotation position signal Hu substantially coincides with the timing of the up edge of the individual rotation position signal H1u, which is the first up edge of the current signal. Is detectable. Further, the current signal of the superimposed rotational position signal Hu is observed, and the rotational position detector 11b detects the down edge of the individual rotational position signal H2u that is the last up edge of the current signal by counting the number of up edges. Is possible. Further, the rotational position detector 11b can detect each up edge between the first up edge and the last up edge of the current signal by counting the number of down edges, and a plurality of the individual rotations (not shown). Each up edge of the position signal is detectable. As described above, in the processes A ′, A (2), A (3), A (4), and B ′, the up edge and the down edge of the individual rotational position signal from each motor are It can be detected.

この構成によれば、前記工程A’、工程A(2)、A(3)、A(4)および前記工程B’等が含まれる前記周期制御により、上記の制御装置1は、前記3個以上のモータの個別回転位置信号を順番に検出し、前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとし、特定のモータにおける個別回転位置信号を検出する回転位置検出部11bを備えることによって、前記3個以上のモータのいずれに負荷が加わっても速度一定に制御できる。   According to this configuration, the control device 1 includes the three units by the periodic control including the step A ′, the step A (2), A (3), A (4), the step B ′, and the like. Rotation position detection for detecting the individual rotation position signals of the above motors in order, and detecting the individual rotation position signal in the specific motor using the motor corresponding to the individual rotation position signal satisfying the predetermined condition as the specific motor. By providing the unit 11b, the speed can be controlled to be constant regardless of the load applied to any of the three or more motors.

なお、上記のN台(Nは3以上の整数)の三相ブラシレス直流モータの回転動作を同期させる制御は、上記に限られず、例えば図4を用いて説明した前記工程Aおよび前記工程Bが含まれる前記周期制御であってもよい。これは次の理由による。すなわち、図2(b)において、1台目のモータの個別回転位置信号H1uとN台目のモータの個別回転位置信号H2uとの間の位相差αが最も大きいとき、2〜(N−1)台目のモータの個別回転位置信号の1台目のモータの個別回転位置信号との位相差は1台目のモータの個別回転位置信号とN台目のモータの個別回転位置信号との位相差αよりも小さい。よって、1台目のモータとN台目のモータとが同期して回転動作していれば、残りの2〜(N−1)台目のモータも同期して回転動作することができるからである。この場合、特定のモータとされるのは1台目のモータまたはN台目のモータである。このとき、検出部17は、前記1台目のモータの前記特定の相の各個別回転位置信号とを前記N台目のモータの前記特定の相の各個別回転位置信号とを交互に検出し、前記所定の条件を満たした個別回転位置信号に対応したモータを前記特定のモータとする。そして、回転位置検出部11bは、前記第1変化態様と前記第2変化態様を含んで周期的に繰り返される前記第1変化パターンに基づいて、前記1台目およびN台目の三相ブラシレス直流モータの2つの前記回転子について個別回転位置信号の電流の変化タイミングを検出する。制御演算部11は、前記検出結果を使用して、前記特定のモータを駆動する駆動信号を生成する制御信号Sxを複数のスイッチング素子Swの各ゲートに対して出力する周期制御を行う。   The control for synchronizing the rotational operations of the N units (N is an integer of 3 or more) of the three-phase brushless DC motors is not limited to the above. For example, the steps A and B described with reference to FIG. The cycle control included may be included. This is due to the following reason. That is, in FIG. 2B, when the phase difference α between the individual rotational position signal H1u of the first motor and the individual rotational position signal H2u of the Nth motor is the largest, 2− (N−1 ) The phase difference between the individual rotational position signal of the first motor and the individual rotational position signal of the first motor is the level of the individual rotational position signal of the first motor and the individual rotational position signal of the Nth motor. It is smaller than the phase difference α. Therefore, if the first motor and the Nth motor are rotating synchronously, the remaining 2- (N-1) th motors can also rotate synchronously. is there. In this case, the specific motor is the first motor or the Nth motor. At this time, the detection unit 17 alternately detects the individual rotational position signals of the specific phase of the first motor and the individual rotational position signals of the specific phase of the Nth motor. The motor corresponding to the individual rotational position signal that satisfies the predetermined condition is set as the specific motor. Then, the rotational position detector 11b includes the first and N-th three-phase brushless direct currents based on the first change pattern that is periodically repeated including the first change mode and the second change mode. The current change timing of the individual rotational position signal is detected for the two rotors of the motor. The control calculation unit 11 performs cycle control for outputting a control signal Sx for generating a drive signal for driving the specific motor to each gate of the plurality of switching elements Sw using the detection result.

各モータにかかる負荷が脱調にまで至らない程度の場合、前記工程Aおよび前記工程B(図4)が含まれる前記周期制御により、図9を使用して説明した前記工程A’、工程A(2)、A(3)・・・A(N−1)および前記工程B’が含まれる前記周期制御より簡易な制御で、1個の制御装置1で複数のブラシレス直流モータの回転動作を同期制御できる。   When the load applied to each motor does not reach step-out, the process A ′ and the process A described using FIG. 9 by the periodic control including the process A and the process B (FIG. 4). (2), A (3)... A (N-1) and the control including the step B ′ are simpler than the periodic control, and one controller 1 can rotate a plurality of brushless DC motors. Synchronous control is possible.

本発明を表現するために、上記において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上記の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。   In order to express the present invention, the present invention has been described appropriately and fully through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.

H、Hu、Hv、Hw 重畳回転位置信号(重畳信号)
H1、H1u、H1v、H1w、H2、H2u、H2v、H2w 個別回転位置信号(回転位置信号)
Iu、Iv、Iw 重畳回転位置信号の電流値
Vu、Vv、Vw 重畳回転位置信号の電圧値
1 制御装置
11a 検出回路(電圧変化検出部を含む)
11b 回転位置検出部
11c 検出対象決定部
11d 強制転流駆動制御部
12 駆動制御部
13、13u、13v、13w 信号入力部
14、14u、14v、14w 信号出力部
17 検出部
21、22 ブラシレス直流モータ
211、211u、211v、211w、221、221u、221v、221w ホールIC(位置検出センサ)
Ru、Rv、Rw 抵抗(電流変化検出部)
H, Hu, Hv, Hw Superposition rotation position signal (superposition signal)
H1, H1u, H1v, H1w, H2, H2u, H2v, H2w Individual rotation position signal (rotation position signal)
Iu, Iv, Iw Current value of superimposed rotation position signal Vu, Vv, Vw Voltage value of superimposed rotation position signal 1 Controller 11a Detection circuit (including voltage change detection unit)
11b Rotational position detection unit 11c Detection target determination unit 11d Forced commutation drive control unit 12 Drive control unit 13, 13u, 13v, 13w Signal input unit 14, 14u, 14v, 14w Signal output unit 17 Detection unit 21, 22 Brushless DC motor 211, 211u, 211v, 211w, 221, 221u, 221v, 221w Hall IC (position detection sensor)
Ru, Rv, Rw resistance (current change detector)

Claims (11)

固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を入力するための信号入力部と、
前記信号入力部に入力された各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御部と、
前記駆動制御部で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として出力するための信号出力部とを備え、
前記検出部は、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出部と、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出部と、
前記複数の電圧変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出部によって検出された前記電圧変化と、前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出された前記電流変化と、を交互に優先することによって、前記複数のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出部とを備えること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御装置。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input unit for inputting a superimposed signal of each phase obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detecting unit for detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superimposed signal of a specific phase among superimposed signals of each phase input to the signal input unit;
A drive control unit that generates a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected by the detection unit;
A signal output unit for outputting a drive signal generated by the drive control unit as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors;
The detector is
A plurality of voltage change detection units provided for each of the phases and detecting a voltage change of the superimposed signal;
A plurality of current change detection units that are provided for each phase and detect a current change of the superimposed signal;
The voltage change detected by the voltage change detection unit corresponding to the specific phase among the plurality of voltage change detection units, and the current change detection corresponding to the specific phase among the plurality of current change detection units. A rotation position detection unit that detects the rotation position signal in the specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors by alternately giving priority to the current change detected by the unit. features and be Lube Rashiresu DC motor controller.
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を入力するための信号入力部と、
前記信号入力部に入力された各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御部と、
前記駆動制御部で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として出力するための信号出力部とを備え、
前記複数のブラシレス直流モータは、2個の第1および第2ブラシレス直流モータであり、
前記検出部は、前記第1ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号と前記第2ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号とを交互に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御装置。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input unit for inputting a superimposed signal of each phase obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detecting unit for detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superimposed signal of a specific phase among superimposed signals of each phase input to the signal input unit;
A drive control unit that generates a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected by the detection unit;
A signal output unit for outputting a drive signal generated by the drive control unit as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors;
The plurality of brushless DC motors are two first and second brushless DC motors,
The detection unit alternately detects and detects the rotational position signal of the specific phase of the first brushless DC motor and the rotational position signal of the specific phase of the second brushless DC motor. of the rotating position signal, the rotation of said brushless DC motor corresponding to a position signal the specific brushless DC motor, wherein the to Lube Rashiresu DC motor controller to a predetermined condition is satisfied.
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を入力するための信号入力部と、
前記信号入力部に入力された各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御部と、
前記駆動制御部で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として出力するための信号出力部とを備え、
前記複数のブラシレス直流モータは、N個のブラシレス直流モータであり(Nは3以上の整数)、
前記検出部は、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出部と、
前記複数の電流変化検出部のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出部によって検出されたi番目の立下がりの前記電流変化及びi番目の立上がりの前記電流変化によって(iはN以下の自然数)、前記N個のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出部とを備え、
前記N個のブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号を各々順番に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御装置。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input unit for inputting a superimposed signal of each phase obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detecting unit for detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superimposed signal of a specific phase among superimposed signals of each phase input to the signal input unit;
A drive control unit that generates a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected by the detection unit;
A signal output unit for outputting a drive signal generated by the drive control unit as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors;
The plurality of brushless DC motors are N brushless DC motors (N is an integer of 3 or more),
The detector is
A plurality of current change detection units that are provided for each phase and detect a current change of the superimposed signal;
The i-th falling current change detected by the current change detecting unit corresponding to the specific phase among the plurality of current change detecting units and the i-th rising current change (i is N or less). A natural number), a rotational position detection unit for detecting the rotational position signal in the specific brushless DC motor among the N brushless DC motors,
The rotational position signals of the specific phase of the N brushless DC motors are sequentially detected, and the brushless corresponding to the rotational position signal satisfying a predetermined condition among the detected rotational position signals. features and be Lube Rashiresu DC motor controller to the DC motor and the specific brushless DC motor.
前記所定の条件は、前記回転位置信号の1周期の長さが予め設定された閾値以上となることであること
を特徴とする請求項または請求項に記載のブラシレス直流モータ制御装置。
The brushless DC motor control device according to claim 2 or 3 , wherein the predetermined condition is that a length of one cycle of the rotational position signal is equal to or greater than a preset threshold value.
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を入力するための信号入力部と、
前記信号入力部に入力された各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御部と、
前記駆動制御部で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として出力するための信号出力部とを備え、
前記検出部は、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出部と、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出部と、
前記複数の電流変化検出部によって各相の前記重畳信号の電流変化を検出した後、最初に前記重畳信号の電圧変化を検出した電圧変化検出部に対応する相を前記特定の相とする検出対象決定部とを備えること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御装置。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input unit for inputting a superimposed signal of each phase obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detecting unit for detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superimposed signal of a specific phase among superimposed signals of each phase input to the signal input unit;
A drive control unit that generates a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected by the detection unit;
A signal output unit for outputting a drive signal generated by the drive control unit as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors;
The detector is
A plurality of voltage change detection units provided for each of the phases and detecting a voltage change of the superimposed signal;
A plurality of current change detection units that are provided for each phase and detect a current change of the superimposed signal;
After detecting the current change of the superimposed signal of each phase by the plurality of current change detection units, the detection target having the phase corresponding to the voltage change detection unit that first detected the voltage change of the superimposed signal as the specific phase features and be Lube Rashiresu DC motor controller further comprising a determination unit.
前記複数のブラシレス直流モータを強制転流で駆動する強制転流駆動信号を生成し、前記生成した強制転流駆動信号を前記信号出力部から出力する強制転流駆動制御部をさらに備えること
を特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載のブラシレス直流モータ制御装置。
A forced commutation drive control unit configured to generate a forced commutation drive signal for driving the plurality of brushless DC motors by forced commutation, and to output the generated forced commutation drive signal from the signal output unit. The brushless DC motor control device according to any one of claims 1 to 5 .
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータと、
請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載のブラシレス直流モータ制御装置とを備えること
を特徴とするモータシステム。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A plurality of brushless DC motors,
A motor system comprising: the brushless DC motor control device according to any one of claims 1 to 6 .
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、
前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、
前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、
前記検出工程は、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出工程と、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出工程と、
前記複数の電圧変化検出工程のうちの前記特定の相に対応した電圧変化検出工程によって検出された前記電圧変化と、前記複数の電流変化検出工程のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出工程によって検出された前記電流変化と、を交互に優先することによって、前記複数のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出工程と、を備えること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御方法。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input step of receiving a superimposed signal of each phase, which is obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detection step of detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superposition signal of a specific phase among the superposition signals of each phase received in the signal input step;
A drive control step of generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected in the detection step;
A signal output step of outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit,
The detection step includes
A plurality of voltage change detection steps provided for each of the phases and detecting a voltage change of the superimposed signal;
A plurality of current change detection steps provided for each of the phases and detecting a current change of the superimposed signal;
The voltage change detected by the voltage change detection step corresponding to the specific phase of the plurality of voltage change detection steps, and a current change detection corresponding to the specific phase of the plurality of current change detection steps. A rotation position detection step of detecting the rotation position signal in the specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors by alternately giving priority to the current change detected in the step. A brushless DC motor control method characterized by the above.
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、
前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、
前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、
前記複数のブラシレス直流モータは、2個の第1および第2ブラシレス直流モータであり、
前記検出工程は、前記第1ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号と前記第2ブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号とを交互に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御方法。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input step of receiving a superimposed signal of each phase, which is obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detection step of detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superposition signal of a specific phase among the superposition signals of each phase received in the signal input step;
A drive control step of generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected in the detection step;
A signal output step of outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit,
The plurality of brushless DC motors are two first and second brushless DC motors,
The detecting step alternately detects and detects the rotational position signal of the specific phase of the first brushless DC motor and the rotational position signal of the specific phase of the second brushless DC motor. A brushless DC motor control method, wherein the brushless DC motor corresponding to the rotation position signal satisfying a predetermined condition among the rotation position signals is set as the specific brushless DC motor.
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、
前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、
前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、
前記複数のブラシレス直流モータは、N個のブラシレス直流モータであり(Nは3以上の整数)、
前記検出工程は、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出工程と、
前記複数の電流変化検出工程のうちの前記特定の相に対応した電流変化検出工程によって検出されたi番目の立下がりの前記電流変化及びi番目の立上がりの前記電流変化によって(iはN以下の自然数)、前記N個のブラシレス直流モータのうちの前記特定のブラシレス直流モータにおける前記回転位置信号を検出する回転位置検出工程とを備え、
前記N個のブラシレス直流モータの前記特定の相の前記回転位置信号を各々順番に検出し、前記検出している回転位置信号のうち、所定の条件を満たした前記回転位置信号に対応した前記ブラシレス直流モータを前記特定のブラシレス直流モータとすること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御方法。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input step of receiving a superimposed signal of each phase, which is obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detection step of detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superposition signal of a specific phase among the superposition signals of each phase received in the signal input step;
A drive control step of generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected in the detection step;
A signal output step of outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit,
The plurality of brushless DC motors are N brushless DC motors (N is an integer of 3 or more),
The detection step includes
A plurality of current change detection steps provided for each of the phases and detecting a current change of the superimposed signal;
The i-th falling current change detected by the current change detecting step corresponding to the specific phase among the plurality of current change detecting steps and the i-th rising current change (i is N or less). A natural position), a rotational position detecting step for detecting the rotational position signal in the specific brushless DC motor among the N brushless DC motors,
The rotational position signals of the specific phase of the N brushless DC motors are sequentially detected, and the brushless corresponding to the rotational position signal satisfying a predetermined condition among the detected rotational position signals. A brushless DC motor control method, wherein the DC motor is the specific brushless DC motor.
固定子に対する回転子の回転位置を検出して前記回転位置を表す回転位置信号を出力し、回転方向に所定の間隔を空けて複数の相に対応させて配置された複数の位置検出センサ、を備える複数のブラシレス直流モータにおける前記複数の位置検出センサそれぞれから出力された複数の回転位置信号を各相ごとに重畳した各相の重畳信号を信号入力部で受け付ける信号入力工程と、
前記信号入力工程によって受け付けた各相の重畳信号のうちの特定の相の重畳信号に基づいて前記複数のブラシレス直流モータのうちの特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記特定のブラシレス直流モータにおける回転位置信号に基づいて前記特定のブラシレス直流モータを駆動する駆動信号を生成する駆動制御工程と、
前記駆動制御工程で生成した駆動信号を前記複数のブラシレス直流モータそれぞれの駆動信号として信号出力部から出力する信号出力工程と、を備え、
前記検出工程は、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電圧変化を検出する複数の電圧変化検出工程と、
前記各相ごとに設けられ、前記重畳信号の電流変化を検出する複数の電流変化検出工程と、
前記複数の電流変化検出工程によって各相の前記重畳信号の電流変化を検出した後、最初に前記重畳信号の電圧変化を検出した電圧変化検出工程に対応する相を前記特定の相とする検出対象決定工程とを備えること
を特徴とするブラシレス直流モータ制御方法。
A plurality of position detection sensors arranged to correspond to a plurality of phases at predetermined intervals in the rotation direction, detecting a rotation position of the rotor with respect to the stator and outputting a rotation position signal representing the rotation position. A signal input step of receiving a superimposed signal of each phase, which is obtained by superimposing a plurality of rotational position signals output from each of the plurality of position detection sensors in each of the plurality of position detection sensors in a plurality of brushless DC motors, for each phase;
A detection step of detecting a rotational position signal in a specific brushless DC motor among the plurality of brushless DC motors based on a superposition signal of a specific phase among the superposition signals of each phase received in the signal input step;
A drive control step of generating a drive signal for driving the specific brushless DC motor based on a rotational position signal in the specific brushless DC motor detected in the detection step;
A signal output step of outputting the drive signal generated in the drive control step as a drive signal of each of the plurality of brushless DC motors from a signal output unit,
The detection step includes
A plurality of voltage change detection steps provided for each of the phases and detecting a voltage change of the superimposed signal;
A plurality of current change detection steps provided for each of the phases and detecting a current change of the superimposed signal;
After detecting the current change of the superimposed signal of each phase by the plurality of current change detection steps, the detection target having the phase corresponding to the voltage change detection step of first detecting the voltage change of the superimposed signal as the specific phase And a determining step. A brushless DC motor control method comprising:
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