JPH03230790A - ブラシレスモータの制御装置 - Google Patents
ブラシレスモータの制御装置Info
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
センサを用いたものの駆動を制御する装置に関する。
て簡易で小型化が容易である等の理由により、取付機器
の省スペース化が要求される自動車用空調装置において
も、近年、ブロワモータとして用いることが検討されつ
つあり、本願出願人においても、いくつかの装置を提案
している(特願平1−87374号、特願平1−924
50号等)。
ロワモータとして用いた場合、ブロワモータを取り付け
るプロワユニットがモータの振動に共振して一種の共鳴
を生じ、乗員に不快感を与えるという問題がある。
験を行なうことにより、次のようなことを把握すること
ができた。
分と振動レベルは回転状態に拘らず常に一定のものでは
なく、第9図に示すように、回転数によって変化するこ
とがわかった。
第10図に示すように、モータ回転数によって共振する
場合としない場合とがあることが確認された。第10図
の例では、11000rpの際に周波数frにおいて共
振が生じている。
の励磁コイルへの通電のタイミングを変化させてみたと
ころ、例えば第11図に示されるように、モータ単体の
振動周波数の分布をシフトできることを確認することが
できた(同図において実線は通電タイミングを変化させ
る前の周波数の分布、点線は通電タイミング調節後の周
波数の分布をそれぞれ示す)。
上記従来例の問題点を解決し、収納ケース等の収納部分
の共振を防止することができるブラシレスモータの制御
装置を提供することを課題とするものである。
、第1図に示されるように、定位置でロータの回転に伴
うロータ磁界の変化を検出する磁気検出手段100と、
前記磁気検出手段100の出力信号に基づいてブラシレ
スモータlへの通電のタイミングを定めるタイミング信
号を発生するタイミング信号発生手段110と、前記タ
イミング信号発生手段110の出力信号に応じて前記ブ
ラシレスモータ1への通電を行なう駆動手段120と、
前記ブラシレスモータ1の回転速度に関する情報を検出
する回転情報検出手段130と、前記回転情報検出手段
130の出力信号に基づいて前記タイミング信号発生手
段110におけるタイミング信号の発生時期を調節する
調節手段140とを具備したものである。
数もしくは設定回転数などの回転数に関する情報に基づ
いて、調節手段によりタイミング信号発生手段における
タイミング信号の発生時期が調節されるので、そのため
、上記課題を達成できるものである。
例を図面により説明する。
力信号に基づいて、ブラシレスモータ1の駆動を制御す
るためのマイクロコン、ピユータ9及びこのマイクロコ
ンピュータ9の出力信号に応じてブラシレスモータlの
励磁コイル1aを通電する三相インバータ回路IOを中
心に構成されるものである。
いて説明すれば、2は速度設定器で、可変抵抗器を用い
て構成されており、摺動子2aの位置を移動することで
、ブラシレスモータ1の所望の回転数Nsを設定できる
ようになっている。
けられた永久磁石1b(第3図参照。)の回転に伴う所
定位置での磁界強度の変化を検出するためのもので、本
実施例においては、三相のブラシレスモータであること
に対応して三個設けられているものである。そして、ホ
ール素子3a〜3cの出力信号は、それぞれ励磁コイル
1aのU相、■相、W相の通電タイミングを決定するた
めの情報としてマイクロコンピュータ9内で用いられる
ようになっている。
bとの位置関係は、例えば第3図に示すように、ロータ
の永久磁石1bを回転方向に展開した状態で示せば、基
準とする位置(基準0°位置)にN極とS極の境界を位
置させたときにU相用のホール素子3aはそれより手前
の位置(反回転方向)に所定角度α°だけ進めた位置に
設けるようにしである。
するものである。
のセンサ5で検出された温度はモータの過熱ヲ防<ため
の情報としてマイクロコンピュータ9内で用いられる。
過電流検出回路で、後述する三相インバータ回路10と
、アース間に直列に接続された抵抗6aと、この抵抗6
aの電圧降下を所定の増幅度で増幅する演算増幅器6b
とから構成されており、その出力信号もマルチプレクサ
7に入力されるようになっている。
御信号に応じて入力される前述の各種センサ等の検出信
号を選択してA/D変換器8に出力するものである。A
/D変換器8は、マルチプレクサ7からの入力信号をデ
ジタル信号化してマイクロコンピュータ9へ入力するも
のである。
読出し専用メモリ(ROM) 、ランダムアクセスメモ
リ(RAM)及び入出力ボート(Ilo)等を有するそ
れ自体公知のものである。このマイクロコンピュータ9
は、入力された各種センサ信号などに基づいて後述する
プログラムを実行してブラシレスモータ1の駆動を制御
するものである。
イル1aに三相の励磁電流を通電するためのもので、上
述のマイクロコンピュータ9がらの信号に応じて作動す
るものである、尚、その構成は通常この種のブラシレス
モータの駆動回路に用いられる一般的もので周知である
ので、その説明は省略する。
スモータの通電タイミング制御について、第4図に示さ
れるフローチャートを参照しつつ説明する。
実行を開始してステップ202へ進ミ、各11変数など
の初期設定の後、ステップ204へ進む。
転数Nsを入力してステップ206へ進み、同ステップ
206では過電流検出回路6の出力値1ov(以下、「
過電流検出値」と言う。)を入力し、ステップ208へ
進む。
値11より大か否かを判定し、11より大である場合(
YES)、即ち、励磁コイル1aの通電流が異常に大き
い場合には、モータ保護の観点より、ステップ214へ
進んでブラシレスモータlの駆動を停止する。そして、
ステップ214の後はステップ216へ進み、本制御ル
ーチンの処理を終了する。
ると判定された場合(NO)には、ステップ210へ進
んで過熱センサ5の出力値Dovを入力する。そして、
次のステップ212において、このDovが所定値D1
より大か否かを判定し、大である場合(YES)、即ち
、モータ温度が異常に上昇している場合には、モータ保
護、事故防止などの観点より、過電流が検出された場合
と同様に、ステップ214へ進んでブラシレスモータ1
の駆動を停止する。
ップ218へ進み、設定回転数Nsに対する通電タイミ
ングTs、を予め記憶されているROM等の記憶素子か
ら読み出す。
、その読出方法を簡単に述べれば、設定回転数Nsに対
して例えば第6図の実線で表わされるような関係を予め
実験データ等に基づいて定めておき種々のNsに対する
Ts、の値をROM等に記憶してこれを読み出すように
するか、または、第6図の特性線を表わす演算式を作り
その都度演算することでNsに対するTs、の値を算出
するようにすれば良い。尚、Nsに対する特性は第6図
の二点鎖線で示されるようなものであっても良い。
プ220へ進み、ホール素子3a〜3cの出力信号を入
力してステップ222へ進む。
の入力信号に基づいて三和インバータ回路IOを作動さ
せるに必要なタイミング信号を定めるための演算、即ち
、ロジック演算を行なう。
行なわれているもので、図をもって概略のみを説明すれ
ば、第7図に示されるように、ホール素子3a〜3Cか
らの入力波形をHu、 HvH−とすれば、三相インバ
ータ回路lOにおいては、例えばU相を例にとれば、U
相側のトランジスタは二組であるので、Ue、Ueの二
つのタイミング信号を生成する必要がある。このため、
ホール素子3a〜3cの出力信号Hu、Hν、H−から
は同図(d)〜(i)に示されるようなタイミング信号
を生成するべくロジック演算を行なう。このようにして
、タイミング信号が定められた後はステップ224へ進
みPWM演算を行なう。
モータで通常に行なわれているものなので、PWMII
Jmそのものについてのここでの詳細な説明は省略する
が、このステップ224においては、設定回転数Nsに
基づいてPWM制御におけるデユーティ比を定めている
。
算により決定した後はステップ226へ進み、先のステ
ップ218で決定した通電タイミングTs+で三相イン
バータ回路10により励磁コイルlaの通電を行なう。
装置においてはステップ222で決定されたタイミング
信号(第7図(d)〜(i)参照。)に対してさらに電
気角でα°だけ全体を遅延させた状態を通電タイミング
T s I= Oとし基準状態としている。これをUe
倍信号ついて見れば、第8図(a)に示されるように、
Hu倍信号立ち下りの点からα°遅延することとなる(
他の信号についても同様である)。そして、この第8図
(a)の状態よりさらに遅れてUe倍信号出力される場
合(同図[有])参照。)は通電タイミング遅れの状態
であり、逆に0°より先行してUe倍信号出力される場
合(同図(C)参照)は、通電タイミング進みの状態で
ある(他のタイミング信号についても同様である)。
戻り、上述した各処理が繰り返されることとなる。
に総括的に説明する。先ず、速度設定器2により設定速
度としてN1が設定されている状態において図示しない
始動スイッチが投入されたとすると、通電タイミングと
しては遅れ状態に設定される( T s + =−α
、第6図参照)。例えばUe倍信号ついて言えば、基準
となるO°位置よりα°遅れた時点で立ち上がり、これ
に対応して三相インバータ回路10が作動することとな
る。
Nsに対するTs、特性が、第6図の実線で表わされる
ものであれば、設定回転数Nsの増加に比例してTs、
も決定される結果、N2に対して通電タイミングは遅れ
状態となる。
図のごとく変えることにより、振動周波数の分布の変化
に加えてブラシレスモータの効率も変わることが確認さ
れており、特にTs、 (または後述するT s t
)をプラス側(通電タイミング進みの状態)の所定値α
に設定した際には最高効率が得られた。
ャートを参照しつつ以下に説明するが、第1の実施例と
同一の処理内容のステップには同一番号を付してその説
明を省略し、異なる点を中心に説明する。
検出された現在回転数Nnを入力し、ステップ219へ
進んでNnに対する通電タイミングTs2をROM等に
より読み出す。この通電タイミングTs、は第1の実施
例におけるTs、に相当するもので、Ts、がNsに対
して定めたものであるのに対して、このTszは上述の
ようにNnに対して定まるものである点のみが異なって
いる。尚、Nnに対するTszの特性は、第1の実施例
と同様に例えば第6図に示されるような特性線を予め定
めておくものである。
決定された通電タイミングTszにより第1の実施例で
説明したと同様にして励磁コイル1aへの通電が行なわ
れることとなる。
れに限定されることなく、他の多相の場合にも同様に適
用できるものである。
電タイミングを変えることにより装置全体の共振状態が
回避できるという実験結果に基づいて、回転数に応じて
通電タイミングを可変できるようにしたので、従来のよ
うにブラシレスモータから生ずる振動によって収納ケー
スが共振するようなことが防止でき、使用者に不快感を
与えることがなくなる。
率が変化するので、高負荷時の高効率化を図ることもで
きるという効果を奏するものである。
能ブロック図、第2図は本装置の一実施例を示す構成図
、第3図はブラシレスモータに用いられるホール素子と
ロータ磁石との位置関係を示す配置図、第4図は本装置
に用いられるマイクロコンピュータによる通電タイミン
グ制御の第1の実施例を示すフローチャート、第5図は
通電タイミング制御の第2の実施例を示すフローチャー
ト、第6図はブラシレスモータの設定回転数または実回
転数と通電タイミングとの関係を示す特性線図、第7図
はホール素子とタイミング信号との関係を示す波形図、
第8図は通電タイミングを説明するための概念図、第9
図は従来のブラシレスモータ単体での振動周波数の分布
とそのレベルとの関係を示す特性線図、第1O図はブラ
シレスモータをプロワユニットに組み込んだ状態におけ
る振動周波数の分布とそのレベルとの関係を示す特性線
図、第11図はブラシレスモータ単体での従来の振動周
波数の分布と振動レベル及び本発明に係る装置により駆
動された場合の振動周波数の分布と振動レベルを示す特
性線図である。 3a〜3C・、・ホール素子、2・・・速度設定器、4
・・・回転センサ、9・・・マイクロコンピュータ、1
00・・・磁気検出手段、110・・、タイミング信号
発生手段、120・・・駆動手段、130・・・回転情
報検出手段、140.・・調節手段。 第 図 6 第 9 図 第 10図 ?r IvlAS八弁 第 へ 図 r ffl液数Aり
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 定位置でロータの回転に伴うロータ磁界の変化を検出す
る磁気検出手段と、 前記磁気検出手段の出力信号に基づいてブラシレスモー
タへの通電のタイミングを定めるタイミング信号を発生
するタイミング信号発生手段と、前記タイミング信号発
生手段の出力信号に応じて前記ブラシレスモータへの通
電を行なう駆動手段と、 前記ブラシレスモータの回転速度に関する情報を検出す
る回転情報検出手段と、 前記回転情報検出手段の出力信号に基づいて前記タイミ
ング信号発生手段におけるタイミング信号の発生時期を
調節する調節手段とを具備することを特徴とするブラシ
レスモータの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02023733A JP3099047B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | ブラシレスモータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02023733A JP3099047B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | ブラシレスモータの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03230790A true JPH03230790A (ja) | 1991-10-14 |
JP3099047B2 JP3099047B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12118513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02023733A Expired - Lifetime JP3099047B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | ブラシレスモータの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3099047B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0747768A2 (en) | 1995-06-05 | 1996-12-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Chemically amplified positive resist composition |
JP2000069784A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-03 | Calsonic Corp | ブラシレスモータ |
DE112010005020T5 (de) | 2009-12-28 | 2012-10-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Sprachsignal-Wiederherstellungsvorrichtung und Sprachsignal-Wiederherstellungsverfahren |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3099047B2 (ja) | 2000-10-16 |
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