JPH02111220A - Protecting device for brushless dc motor - Google Patents

Protecting device for brushless dc motor

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JPH02111220A
JPH02111220A JP63261530A JP26153088A JPH02111220A JP H02111220 A JPH02111220 A JP H02111220A JP 63261530 A JP63261530 A JP 63261530A JP 26153088 A JP26153088 A JP 26153088A JP H02111220 A JPH02111220 A JP H02111220A
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JP
Japan
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position detection
rotor
inverter
motor
brushless
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Application number
JP63261530A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Noma
野間 利幸
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02111220A publication Critical patent/JPH02111220A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent an inverter power converter from damaging and the perma nent magnet of a rotor from demagnetizing by setting the maximum value of a rotating speed change rate per unit time of the rotor, comparing the change rate of the actual rotating speed with the set value, and stopping in emergency a motor in case of its malfunction. CONSTITUTION:A position detection signal discriminator 10 inputs the real rotating speed N of a rotor 5a from a microcomputer (muc) 7, further inputs position detection signals (a), (b), (c) from a counterelectromotive force position detector 6, determines whether the detection of the maximum change rate (dN/ dt)max of the rotating speed per unit time of the rotor having a minimum inertial moment, set therein from the detector 6 is according to an erroneous detection due to a noise or the like or not, and outputs an emergency stop command to the muc 7 as an erroneous detection determination signal E. The muc 7 stops a base driver 9 and an inverter 4 with the command. Thus, it can prevent Tr1-Tr6 from damaging and the rotor 5a from demagnetizing.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はブラシレス直流モータに係り、特に、ブラシレ
ス直流モータの位置検出時の誤動作により減磁やインバ
ータ回路の故障を回避するのに好適な保護装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to brushless DC motors, and in particular, to protection suitable for avoiding demagnetization and failure of inverter circuits due to malfunctions during position detection of brushless DC motors. Regarding equipment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

動作原理からいって同期モータの一種といえるブラシレ
ス直流モータは、永久磁石で構成した回転子を持ってい
る。そして、電機子巻線の各相に順番に電流を供給した
とき、回転子の永久磁石による磁界と電機子巻線の電流
とによりトルクが発生し、電機子巻線に供給する電流の
周波数に同期した回転数で回転子が回転するようになっ
ている。
A brushless DC motor, which can be considered a type of synchronous motor based on its operating principle, has a rotor made of permanent magnets. When current is supplied to each phase of the armature winding in turn, torque is generated by the magnetic field from the rotor's permanent magnets and the current in the armature winding, and the frequency of the current supplied to the armature winding changes. The rotors rotate at a synchronized number of rotations.

ブラシレス直流モータはブラシと整流子を持たないので
、電機子巻線の各相に順番に電流を供給するために、例
えばトランジスタ等の電力変換素子で構成したインバー
タを使用している。従って、回転子の磁極位置を検出し
、電流を供給する電機子巻線の相を回転子の位置に対応
してインバータによる切り替える必要がある。しかるに
、永久磁石で構成された回転子が回転するので、静止し
ている電機子巻線には逆起電圧が発生してしまう。
Since a brushless DC motor does not have brushes or a commutator, it uses an inverter made up of power conversion elements such as transistors to sequentially supply current to each phase of the armature winding. Therefore, it is necessary to detect the magnetic pole position of the rotor and switch the phase of the armature winding to which current is supplied by using an inverter in accordance with the position of the rotor. However, since the rotor made of permanent magnets rotates, a back electromotive force is generated in the stationary armature winding.

逆起電圧が発生している電機子巻線にインバータから電
流を供給すると、正方向(回転方向と同一方向)のトル
クが発生する。この過剰なトルクに対し、従来のブラシ
レス直流モータを含め誘導電動機用インバータでは、高
速ヒユーズを用いたり、インバータ入力電流またはイン
バータ出力電流を検出してインバータ電力変換素子を緊
急遮断したりして、電力変換素子の保護等を図っている
When an inverter supplies current to the armature winding where a back electromotive force is generated, torque is generated in the forward direction (same direction as the rotational direction). To deal with this excessive torque, inverters for induction motors, including conventional brushless DC motors, use high-speed fuses or detect the inverter input current or inverter output current to urgently shut off the inverter power conversion elements. This is intended to protect the conversion element.

尚、従来のブラシレス直流モータにおいて、フィルタと
コンパレータを用いて位置検出信号を得る逆起電圧位置
検出回路に関連するものとして特開昭59−16279
3号や特公昭59−36519号が、位置検出信号の位
相迎みによる位置検出不能に対する補正に関連するもの
として特開昭62−123979号がある。
In addition, in a conventional brushless DC motor, Japanese Patent Laid-Open No. 59-16279 is related to a back electromotive force position detection circuit that uses a filter and a comparator to obtain a position detection signal.
3 and Japanese Patent Publication No. 59-36519, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-123979 which is related to correction for the inability to detect a position due to a phase shift of a position detection signal.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ブラシレス直流モータにおいて、位置検出信号が、ノイ
ズ、検出回路の故障、または誤動作、検出用配線の断線
等により、1E常に検出できなければ、電機子巻線の誤
った相に電流が供給され、インバータ入力の直流電圧と
電機子巻線に誘起された電圧が加算され(この状態を逆
相という)過剰トルクが発生してしまう問題がある。
In a brushless DC motor, if the position detection signal cannot be constantly detected due to noise, failure or malfunction of the detection circuit, disconnection of the detection wiring, etc., current will be supplied to the wrong phase of the armature winding and the inverter will There is a problem in that excessive torque is generated when the input DC voltage and the voltage induced in the armature winding are added (this state is called reverse phase).

この逆相の問題に対して上記従来の保護方式を適用して
も、インバータ電力変換素子の破壊や。
Even if the conventional protection method described above is applied to this reverse phase problem, the inverter power conversion element may be destroyed.

回転子の永久磁石の減磁を防止することは困難である。It is difficult to prevent demagnetization of the rotor's permanent magnets.

尚、永久磁石の減磁とは、電機子巻線に流れる電流が大
きいと、その電流により発生する磁界により永久磁石の
磁界が打消されてしまい、永久磁石の磁束が減少する現
象のことである。
Demagnetization of a permanent magnet is a phenomenon in which when a large current flows through the armature winding, the magnetic field of the permanent magnet is canceled by the magnetic field generated by the current, and the magnetic flux of the permanent magnet decreases. .

本発明の目的は1位置検出信号が正常に検出できなかっ
た場合でもインバータ電力変換素子の破壊や回転子の永
久磁石の減磁を未然に防止できるブラシレス直流モータ
の保護装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a protection device for a brushless DC motor that can prevent destruction of an inverter power conversion element and demagnetization of a permanent magnet of a rotor even if a 1-position detection signal cannot be detected normally. .

camを解決するための手段〕 上記目的は、回転子の単位時間当りの回転数変化率の最
大値を設定しておき、実際の回転数の変化率とこの設定
値とを比較することで、位置検出が正常であるか否かを
判定し、異常の場合にはモータを緊急停止させることで
、達成される。
cam] The above purpose is to set the maximum value of the rotation speed change rate per unit time of the rotor, and to compare the actual rotation speed change rate with this set value. This is achieved by determining whether the position detection is normal or not, and in the case of abnormality, by emergency stopping the motor.

〔作用〕[Effect]

位置検出信号が異常の場合、実際の回転数変化率は設定
値と大きく異なる。従って、実際の回転数変化率と設定
値との比較により異常の発生が検出できる。このため、
異常の発生を検出した時点でモータを停止させればイン
バータ電力変換素子の破壊や永久磁石の減磁を回避でき
る。
If the position detection signal is abnormal, the actual rotation speed change rate will be significantly different from the set value. Therefore, the occurrence of an abnormality can be detected by comparing the actual rotational speed change rate with the set value. For this reason,
If the motor is stopped when an abnormality is detected, destruction of the inverter power conversion element and demagnetization of the permanent magnet can be avoided.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は1本発明の一実施例に係る保護装置を備えるブ
ラシレス直流モータ及びインバータ並びに速度制御回路
の全体構成図である。第1図において、交流電源1の交
流rtt圧は整流回路2および平滑コンデンサ3にJ、
り直流電圧Edに変換され、インバータ4に供給される
。このインバータ4は、トランジスタT r l〜Tr
6及び還流ダイオードD1〜D6で構成された120度
通電形インバータであり、その交流出力電圧VA、VB
、VCは、直流電圧Edの正電位側トランジスタ]゛r
1〜Tr3の通電期間(電気角120度)がパルス幅変
調を受はチョッパ動作することで制御される6ブラシレ
ス直流モータ5は、永久磁石で構成された回転子5aと
、スター結線された3相のrtt、様子巻線5bからな
り、電機子巻線5bの各相にインバータ4の各交流出力
電圧■^+ Vat Vcが印加されるようになってい
る。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a brushless DC motor, an inverter, and a speed control circuit equipped with a protection device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the AC rtt pressure of the AC power supply 1 is applied to the rectifier circuit 2 and the smoothing capacitor 3 by
The voltage is converted into a DC voltage Ed and supplied to the inverter 4. This inverter 4 includes transistors T r l to Tr
6 and freewheeling diodes D1 to D6, and its AC output voltages VA, VB
, VC is a transistor on the positive potential side of the DC voltage Ed]
The 6 brushless DC motor 5 is controlled by a chopper operation in which the energizing period (electrical angle 120 degrees) of Tr 1 to Tr 3 is subjected to pulse width modulation. It consists of a phase rtt and a state winding 5b, and each AC output voltage (VtVc) of the inverter 4 is applied to each phase of the armature winding 5b.

ブラシレス直流モータ5の速度を制御する速度制御回路
は、マイクロコンピュータ7と、回転子5aの磁極位置
をインバーj4の出力電圧■^。
A speed control circuit that controls the speed of the brushless DC motor 5 uses a microcomputer 7 and an output voltage of an inverter j4 to control the magnetic pole position of the rotor 5a.

VB、VCで検出する逆起電圧位置検出回路6と、直流
部の直流電流値を抵抗R1で検出しこの検出値とマイク
ロコンピュータ7からの指令I+、Cからモータ電流I
L を制御するチョッパ信号Cを作成する電流制御部8
と、該′電流制御部8がらのチョッパ信号Cおよびマイ
クロコンピュータ7からの指令信号(ドライブ信号)B
によりトランジスタT r 1〜Tr6のベース電流を
制御するペースドライバ9からなる。
A back electromotive voltage position detection circuit 6 detects VB and VC, and a resistor R1 detects the DC current value of the DC section, and the motor current I is determined from this detected value and commands I+ and C from the microcomputer 7.
A current control unit 8 that creates a chopper signal C that controls L.
, a chopper signal C from the current control section 8 and a command signal (drive signal) B from the microcomputer 7.
The pace driver 9 controls the base currents of the transistors Tr1 to Tr6.

本発明の実施例に係る保護装置である位置検出信号判定
回路10は、逆起4を正位置検出回路6の検出信号a、
b、cとマイクロコンピュータ7からの実回転数信号N
とを受けて後述するように判定し、判定信号Eをマイク
ロコンピュータ7に送出する。
The position detection signal determination circuit 10, which is a protection device according to an embodiment of the present invention, detects the back emitter 4 by the detection signal a of the normal position detection circuit 6,
b, c and the actual rotational speed signal N from the microcomputer 7
In response to this, a determination is made as will be described later, and a determination signal E is sent to the microcomputer 7.

第2図は、第1図に示す逆起電圧位置検出回路6とマイ
クロコンピュータ7と位置検出信号判定回路10の関係
の詳細を示す図である。マイクロコンピュータ7は、C
P U 7 aと、ROM7bと、RA M 7 cと
、タイマ7dと、入出カポ−ドアeを備えてなり、RO
M7bには、ブラシレス直流モータ5を駆動するに必要
な各種制御処理プログラムが格納されている。このマイ
クロコンピュータ7は、逆起電圧位置検出回路6の出力
信号a。
FIG. 2 is a diagram showing details of the relationship between the back electromotive force position detection circuit 6, the microcomputer 7, and the position detection signal determination circuit 10 shown in FIG. The microcomputer 7 is C
It is equipped with a P U 7 a, a ROM 7 b, a RAM 7 c, a timer 7 d, and an input/output capo door e.
Various control processing programs necessary to drive the brushless DC motor 5 are stored in M7b. This microcomputer 7 receives the output signal a of the back electromotive force position detection circuit 6.

b、cを取り込み、ペースドライバ9へのドライバ信号
Bと、電流制御部8への電流指令ILCとを出力する。
b and c, and outputs a driver signal B to the pace driver 9 and a current command ILC to the current control unit 8.

逆起電圧位置検出回路6は、コンデンサC1゜C4及び
抵抗R2,R5でなるフィルタでインバータ4の出力電
圧(端子電圧)Vcをフィルタリングして電圧Vc’ 
 を得、コンデンサC2,C5及び抵抗R3,R6でな
るフィルタでインバータ4の出力電圧(端子電圧)Va
をフィルタリングして電圧Vs’  を得、コンデンサ
C3,C6でなるフィルタでインバータ4の出力電圧(
端子電圧)■^フィルタリングして電圧V^′ を得、
これらの電圧VA’ 、 Va’ 、 Vc’ と、こ
れら電圧V A ’Va’+Vc’の抵抗R8,R9,
RIOによるスター結線の中点電圧VNとを夫々コンパ
レータCPI、CP2.CP3で比較して、比較結果を
回転子位置に対応した位置検出信号a g b HOと
している。第3図は、上述した電圧V^、Va。
The back electromotive voltage position detection circuit 6 filters the output voltage (terminal voltage) Vc of the inverter 4 with a filter consisting of a capacitor C1°C4 and resistors R2 and R5 to obtain a voltage Vc'.
The output voltage (terminal voltage) Va of the inverter 4 is calculated using a filter consisting of capacitors C2 and C5 and resistors R3 and R6.
is filtered to obtain the voltage Vs', and the output voltage of the inverter 4 (
Terminal voltage)■^Filter to obtain voltage V^',
These voltages VA', Va', Vc' and the resistances R8, R9, of these voltages VA'Va'+Vc'
The midpoint voltage VN of the star connection by RIO is connected to the comparators CPI, CP2 . A comparison is made using CP3, and the comparison result is used as a position detection signal a g b HO corresponding to the rotor position. FIG. 3 shows the voltages V^ and Va mentioned above.

vc、■^′、■B′、vc′及び電圧VNと、信号a
、b、Qの波形図である。
vc, ■^', ■B', vc' and voltage VN, and signal a
, b, and Q waveform diagrams.

位置検出信号判定回路1oは、回転子5aの実回転数N
をマイクロコンピュータ7から取り込み、更に逆起電圧
位置検出回路6から位置検出信号a。
The position detection signal determination circuit 1o determines the actual rotational speed N of the rotor 5a.
is taken in from the microcomputer 7, and a position detection signal a is received from the back electromotive voltage position detection circuit 6.

b、cを取り込み、内部に設定されている。最小慣性モ
ーメントを有する回転体の単位時間当りの回転数の最大
変化率(d N / d t )−axから、逆起電圧
位置検出回路6での検出が、ノイズ等による誤検出であ
るか否かを判定し、誤検出であると判定した場合は、判
定信号Eとして緊急停止指令をマイクロコンピュータ7
に出力する。マイクロコンピュータ7は、この緊急停止
指令の入力により、ペースドライバ9を停止させてイン
バータ4を停止させる。これにより、トランジスタTr
i〜Tr6は破壊されること無く、また1回転子5aは
減磁されることが無い。
b and c are imported and set internally. From the maximum rate of change (d N / d t ) - ax in the number of rotations per unit time of the rotating body having the minimum moment of inertia, it can be determined whether the detection by the back electromotive force position detection circuit 6 is an erroneous detection due to noise or the like. If it is determined that it is an erroneous detection, an emergency stop command is sent to the microcomputer 7 as a determination signal E.
Output to. Upon input of this emergency stop command, the microcomputer 7 stops the pace driver 9 and stops the inverter 4. As a result, the transistor Tr
i to Tr6 are not destroyed, and the first rotor 5a is not demagnetized.

第4図は、位置検出信号判定回路10の詳細構成図であ
る。位置検出信号判定回路10は、カウンタ10aと、
演算回路10bと、トリガ回路10cと、カウンター0
dと、コンパレータ10eと、フリップフロップlog
、10fと、ORゲート10hからなる。カウンター0
aは、第5図に示すように、位置検出信号a、b、cの
変化する時間間隔T(電気角60度の時間)を計数する
FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the position detection signal determination circuit 10. The position detection signal determination circuit 10 includes a counter 10a,
Arithmetic circuit 10b, trigger circuit 10c, and counter 0
d, comparator 10e, and flip-flop log
, 10f, and an OR gate 10h. counter 0
As shown in FIG. 5, a counts the time interval T (time of 60 electrical degrees) at which the position detection signals a, b, and c change.

演算回路10bは、カウンター0aの計数値Tと、マイ
クロコンピュータ7からの実回転数値Nと、該演算回路
10b内のメモリに設定格納されている最大変化率値(
d N / d t ) maxとから、次式(1)、
 (2)に従い、時間間隔の最小値T m t。と最大
値T wa a xを算出する。
The arithmetic circuit 10b calculates the count value T of the counter 0a, the actual rotation value N from the microcomputer 7, and the maximum rate of change value (
From d N / d t ) max, the following formula (1),
According to (2), the minimum value of the time interval T m t. and the maximum value T wa a x is calculated.

Tl1tn= 1 / (N + (d N/ d t
 )−ax X T)  ”’(1)T、a、= 1 
/(N  (d N/ d t)−axX T)  ”
・(2)トリガ回路10cは、第6図に示す様に1位置
検出信号a、b、Qの変化を検出してカウンタ10dに
スタートパルスSを出力する。カウンタ10dは、この
スタートパルスSにより、初期値としてT m a x
を取り込んでカウントダウン動作をし、カウント値が1
1011になるとカウントアツプ信号Uを出力する。こ
のカウントアツプ信号Uが出力されることは、T□8以
上の時間が経過しても位置検出信号a、b、Qが変化し
ないということを示す。つまり、実回転数Nが減少しそ
の減少変化率が設定最大変化率以上になったと、即ち逆
起電圧位置検出回路6がノイズ等で誤動作していると判
定できることを示す。
Tl1tn= 1 / (N + (d N/ d t
)-ax X T) ”'(1) T, a, = 1
/(N (d N/ d t)-axX T)”
(2) The trigger circuit 10c detects changes in the 1-position detection signals a, b, and Q and outputs a start pulse S to the counter 10d, as shown in FIG. With this start pulse S, the counter 10d has an initial value of T m a x
It takes in the countdown, and the count value is 1.
When the count reaches 1011, a count-up signal U is output. The fact that this count-up signal U is output indicates that the position detection signals a, b, and Q do not change even after a time period of T□8 or more has elapsed. In other words, when the actual rotational speed N decreases and the rate of decrease becomes equal to or higher than the set maximum rate of change, it can be determined that the back electromotive voltage position detection circuit 6 is malfunctioning due to noise or the like.

値Tと演算値T wr t nとを比較し、Tl1in
>Tのとき信号D%比出力る。コンパレータ10aから
信+ 号りが出力されるということは、T +a t n以下
の時間で位置検出信号a*b+Qが変化したことを示す
。つまり、回転数Nが設定最大変化率以とに変化したこ
とを示し、逆起電圧位置検出回路6がノイズ等で誤動作
していると判定できる。
The value T and the calculated value T wr t n are compared, and Tl1in
>T, the signal D% ratio is output. The fact that the signal + signal is output from the comparator 10a indicates that the position detection signal a*b+Q has changed in a time less than or equal to T +a t n. In other words, this indicates that the rotational speed N has changed below the set maximum rate of change, and it can be determined that the back electromotive voltage position detection circuit 6 is malfunctioning due to noise or the like.

フリップフロップ10f、10gは、前記信什IJ、D
を保持し、ORゲートコ、ohは、ノリツブフロップ1
0f、1.0gの論理和を緊急停止信号Eとしてマイク
ロコンピュータ7に出力する。マイクロコンピュータ7
はこの指令Eを受けてドライブ信号Bを停止させると共
に電流指令I+、cをゼロにし、ブラシレス直流モータ
5の駆動力を止める。
The flip-flops 10f and 10g are
hold, OR gateco, oh is Noritsubu flop 1
The logical sum of 0f and 1.0g is output to the microcomputer 7 as an emergency stop signal E. microcomputer 7
Upon receiving this command E, it stops the drive signal B and also sets the current commands I+ and c to zero, thereby stopping the driving force of the brushless DC motor 5.

マイクロコンピュータ7は、緊急停止信号Eを受信した
とき、上述したように一旦インバータ4を停止させ、そ
の後、位置検出信号判定回路10にリセット信号を出力
する。具体的には、フリップフロップ10f、Logに
ホールドされた異常状態をリセットする。これにより1
位は検出と位置検出信号の判定を継続し、位置検出が正
常に復帰するかを判定する。マイクロコンピュータ7は
When the microcomputer 7 receives the emergency stop signal E, it temporarily stops the inverter 4 as described above, and then outputs a reset signal to the position detection signal determination circuit 10. Specifically, the flip-flop 10f resets the abnormal state held at Log. This results in 1
The position detection and determination of the position detection signal are continued to determine whether the position detection has returned to normal. Microcomputer 7.

内部タイマ7dを用いて、一定時間内に位置検出が正常
に復帰したことを検出した場合には、ペースドライバ9
ヘトライブ信号Bを出力し、電流制御部8へは電流指令
ILCを回転数Nより計算して出力し、ブラシレス直流
モータの駆動を再開する。
If it is detected using the internal timer 7d that the position detection has returned to normal within a certain period of time, the pace driver 9
A hetribe signal B is output, a current command ILC calculated from the rotation speed N is output to the current control unit 8, and the drive of the brushless DC motor is restarted.

上述した実施例では1位置検出信号判定回路10をハー
ドウェアで構成したが、位置検出信号判定回路10の動
作をマイクロコンピュータ7においてソフトウェアで実
現することも可能である。
In the above-described embodiment, the 1-position detection signal determination circuit 10 is configured by hardware, but the operation of the position detection signal determination circuit 10 can also be realized by software in the microcomputer 7.

この場合は、例えば次の様にして行う。In this case, for example, the procedure is as follows.

最小慣性モーメントを有する回転体の単位時間当りの回
転数の最大変化率(a N / a t )waxは。
The maximum rate of change in the number of rotations per unit time (a N / at ) wax of a rotating body with the minimum moment of inertia is.

ROM7bに記憶させておく、位置検出信号a。Position detection signal a stored in ROM 7b.

b、eは入出カポ−ドアeから入力し、RAM7cに一
時記憶させる。CPU7aは、位置検出信号a、b、c
を入出カポ−ドアeから取り込み、以前に取り込みRA
 M 7 Cに一時記憶させた内容と比較することで、
位置検出信号が変化したことを検出する。CPU7aは
、位置検出信号の変化を検出すると、タイマ7dのカウ
ント値をRAM7cに一時記憶し、次に変化したときの
タイマ7dのカラン1へ値からRAM7cに記憶したカ
ウント値を減算することで、時間間隔Tを計算する。
b and e are input from the input/output port door e and are temporarily stored in the RAM 7c. The CPU 7a receives position detection signals a, b, c.
is imported from the input/output port door e, and the previously imported RA
By comparing the contents temporarily stored in M7C,
Detects a change in the position detection signal. When the CPU 7a detects a change in the position detection signal, the CPU 7a temporarily stores the count value of the timer 7d in the RAM 7c, and subtracts the count value stored in the RAM 7c from the value of the timer 7d's run 1 when the position detection signal changes next time. Calculate the time interval T.

次に、前記(1)、 (2)の計算をCPU7aで行な
ってr m 1 n 、 T m a !を求め、これ
らをRAM7cに一時記憶する。CPTJ7aは、タイ
マ7dのカウント値に、1゛□n+Tmaxを夫々加算
し、その結果T+ T−t。、T + 1’−axをR
AM7cに一時記憶する。
Next, the calculations (1) and (2) above are performed by the CPU 7a, and r m 1 n , T m a ! are found and temporarily stored in the RAM 7c. The CPTJ 7a adds 1゛□n+Tmax to the count value of the timer 7d, and the result is T+T-t. , T + 1'-ax as R
Temporarily stored in AM7c.

位置検出信号の変化を検出するとき、タイマ7dのカウ
ント値と、−1−〕記で加算した結果T + ”I” 
−axとを比較して、カウント値が加算結果T+T□8
を越えている場合には、位置検出回路の誤動作として緊
急停止を行なう。また、位置検出信号の変化を検出した
とき、タイマ7dのカウント値と。
When detecting a change in the position detection signal, the result of adding the count value of the timer 7d and -1-] is T + "I"
-ax, the count value is the addition result T+T□8
If it exceeds this, it is assumed that the position detection circuit has malfunctioned and an emergency stop is performed. Also, when a change in the position detection signal is detected, the count value of the timer 7d.

+ 上記で加算した結果T + ’l”−Inとを比較して
、カラン1へ値が加0結果T+T111を越えていない
場合には、位置検出回路の誤イリ1作として緊急停止を
行なう。また位置検出回路の誤動作を検出した時に、ブ
ラシレス直流モータ5の駆動を一旦休止し、上記の位置
検出と位置検出信号の判定動作を継続させ、タイマ7d
を用い、一定時間内に位置検出信号が正常に復帰したこ
とを検出した場合には。
+ The above addition result T+'l''-In is compared, and if the value of Callan 1 does not exceed the addition result T+T111, an emergency stop is performed as an error in the position detection circuit. Further, when a malfunction of the position detection circuit is detected, the drive of the brushless DC motor 5 is temporarily stopped, the above-mentioned position detection and judgment operation of the position detection signal are continued, and the timer 7d
If it is detected that the position detection signal has returned to normal within a certain period of time.

ブラシレス直流モータ5の駆動を再開する。The drive of the brushless DC motor 5 is restarted.

上記各実施例によれば、位置検出の誤動作と判定した場
合、ブラシレス直流モータ5の駆動を一旦休止させ、さ
らに位置検出は継続して位置検出が正常に復帰するかを
判定し、正常に復帰したことを検出したときには、ブラ
シレス直流モータの駆動を再開させるので、インバータ
の電力変換素子の破壊及び回転子の永久磁石の減磁を未
然に防止できるとともに、ブラシレス直流モータ5の回
転を維持でき、信頼性を向ヒするという効果がある。
According to each of the above embodiments, when it is determined that the position detection has malfunctioned, the drive of the brushless DC motor 5 is temporarily stopped, and the position detection is continued to determine whether the position detection returns to normal. When this is detected, the drive of the brushless DC motor is restarted, so that destruction of the power conversion element of the inverter and demagnetization of the permanent magnet of the rotor can be prevented, and the rotation of the brushless DC motor 5 can be maintained. This has the effect of increasing reliability.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、ノイズや検出回路の故障、または誤動
作検出用配線の断線などで位置検出信号が正常に検出さ
れない場合にも、インバータによる電機子巻線の逆相へ
の通電を未然に防止でき、インバータの電力変換素子の
破壊や1回転子の永久磁石の減磁を保護できるという効
果がある。
According to the present invention, even if the position detection signal is not normally detected due to noise, a failure of the detection circuit, or a break in the malfunction detection wiring, the inverter can prevent the inverter from energizing the armature windings in the opposite phase. This has the effect of protecting the power conversion elements of the inverter from being destroyed and the permanent magnets of the single rotor from being demagnetized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係る保護装置を備えたブラ
シレス直流モータ及びインバータ並びに速度制御回路の
全体構成図、第2図は第1図に示す逆起電圧位置検出回
路とマイクロコンピュータと位置検出信号判定回路の関
係を示す図、第3図は逆起電圧位置検出回路の動作原理
を説明する信号波形図、第4図は第1図に示す位置検出
信号判定回路の詳細構成図、第5図は第4図に示すカウ
ンタの説明図、第6図は第4図に示すトリガ回路の説明
図である。 1・・・交流電源、2・・・整流回路、3・・・平滑コ
ンデンサ、4・・インバータ、5・・・ブラシレス直流
モータ。 6・・・逆起電圧位置検出回路、7・・・マイクロコン
ピュータ、8・・・電流制御部、9・・・ペースドライ
バ、10・・・位置検出信号判定回路(保護装置)。 +II□f客イ1;号0 1 ’−’Fy
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a brushless DC motor, an inverter, and a speed control circuit equipped with a protection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the back electromotive force position detection circuit and microcomputer shown in FIG. 3 is a signal waveform diagram illustrating the operating principle of the back electromotive force position detection circuit; FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the position detection signal determination circuit shown in FIG. 1; FIG. 5 is an explanatory diagram of the counter shown in FIG. 4, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the trigger circuit shown in FIG. 4. 1... AC power supply, 2... Rectifier circuit, 3... Smoothing capacitor, 4... Inverter, 5... Brushless DC motor. 6... Back electromotive force position detection circuit, 7... Microcomputer, 8... Current control section, 9... Pace driver, 10... Position detection signal determination circuit (protection device). +II□fCustomer I1; No.0 1 '-'Fy

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、インバータ出力電圧から回転子の磁極位置に対応す
る位置検出信号を求める位置検出回路を備えるブラシレ
ス直流モータにおいて、回転子の最大回転数変化率を設
定する手段と、回転子の実際の回転数の変化割合を前記
最大回転数変化率と比較し比較結果により異常の有無を
判定する手段と、異常有りと判定した場合にはインバー
タを停止させる手段とを備えてなることを特徴とするブ
ラシレス直流モータの保護装置。
1. In a brushless DC motor equipped with a position detection circuit that obtains a position detection signal corresponding to the magnetic pole position of the rotor from the inverter output voltage, a means for setting the maximum rotation speed change rate of the rotor and an actual rotation speed of the rotor are provided. The brushless direct current is characterized by comprising means for comparing the rate of change of the rotational speed with the maximum rotational speed change rate and determining the presence or absence of an abnormality based on the comparison result, and means for stopping the inverter when it is determined that there is an abnormality. Motor protection device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006526381A (en) * 2003-05-23 2006-11-16 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Method and apparatus for monitoring power output stage
EP3587929A4 (en) * 2017-02-24 2020-02-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heating cooker

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