JPH03239187A - ブラシレスモータの運転装置 - Google Patents

ブラシレスモータの運転装置

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JPH03239187A
JPH03239187A JP2034321A JP3432190A JPH03239187A JP H03239187 A JPH03239187 A JP H03239187A JP 2034321 A JP2034321 A JP 2034321A JP 3432190 A JP3432190 A JP 3432190A JP H03239187 A JPH03239187 A JP H03239187A
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/04Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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モータに係り、特に電機子巻線に誘
起される誘起電圧によって磁石回転子と電機子巻線との
相対的位置を検出し この位置検出信号に基づいて運転
する形式のブラシレスモータの運転装置に関するもので
ある。
従来の技術 通常ブラシレスモータに(友 その回転子の磁極位置を
検出するための検出器が必要である力丈 この磁極位置
検出器を使用しにくい場合等には磁極位置検出器を省略
し 電機子巻線に誘起される電圧信号に基づいてモータ
の転流信号を生成する方法が用いられていも 以下に本
方法について説明すも 第2図は本方法のブラシレスモータの運転装置の構成図
で、 lは直流重態 2は半導体スイッチング素子群で
、U−Zの6個のトランジスタとそれぞれに逆並列接続
された6個のダイオードからなム 3はブラシレスモー
タで、3相結線された電機子巻線4と磁石回転子5から
なム 6は前記電機子巻線4に誘起された電圧信号を波
形処理するフィルタ同区 7は前記フィルタ回路6の出
力信号の比較を行なう比較同区 8は前記比較回路7の
出力信号に応じて前記半導体スイッチング素子群2の導
通 遮断の制御をする制御回路であムここで、前記フィ
ルタ回路6として第5図(A>に示す微分回路の後段に
積分回路を配した回路(B)に示す積分回路の後段に微
分回路を配した回路が考案されている。
以上の構成における動作を第3皿 第4図を用いて説明
する。
第3図は電機子巻線4に誘起される電圧信号とフィルタ
回路6の出力信号 比較回路7の出力信号の関係をU相
l相分について表わしたものであム 同図において、U
相の誘起電圧Vuをフィルタ回路6Uにて波形処理した
出力信号は60Uのようになム またV祖 W相の誘起
電圧Vv、VWはそれぞれフィルタ回路6V、6Wにて
波形処理され60V、60Wとなり、これらを合成した
波形が71Uとなも 比較回路7により前記60Uと7
1Uを比較L  70Uなる比較回路出力を得も この
出力信号は磁石回転子5の位置検出信号とな翫 以上の波形処理がv祖 W相についても行なわれ それ
ぞれ位置検出信号70V、70Wが得られも これらの
位置検出信号70U〜70Wは第4図に示すようにそれ
ぞれ120°ずつ位相の異なる信号となも これらの位
置検出信号が制御回路8で論理演算され 転流信号8U
〜8Zが生成される。これらの転流信号により前記半導
体スイッチング素子群2のトランジスタがスイッチング
され ブラシレスモータ3に連続的に回転トルクを発生
させることとなム 以上の運転モードを位置検出運転モ
ードと呼ぶことにすム ー人  ブラシレスモータ3が停止中は前記電機子巻線
4に誘起電圧が発生しないた取 起動時は第4図の8U
〜8Zの転流信号を外部から低周波で与え、前記ブラシ
レスモータ3を強制的に低速で回転させる。この回転に
より前記電機子巻線4に誘起電圧が発生し それを前記
フィルタ回路6にて波形処理し 比較回路7にて比較す
ることで同図の70U〜70Wの位置検出信号を得も 
以上を同期運転モードと呼ぶことにすム 同期運転モー
ドで前記位置検出信号が確立された時点でそれに基づい
て運転する位置検出運転モードへ移行することとなa 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記第5図のようなフィルタ回路の構成で
(&  微分回路のコンデンサ6c、積分回路のコンデ
ンサ6eに電源電圧レベルの高耐圧が要求されるたべ 
装置の大型化 コストアップを招くことになa また 
高耐圧で適度な静電容量でかつ小型化をねらうと電解コ
ンデンサを使用することが多い爪 電解コンデンサは高
周波特性が悪いた八 負荷変動に対する位置検出信号の
安定性が悪くなり、負荷変動時モータの脱調現象を起こ
しゃす(〜 また 第5図(A)、 (B)両回路とも微分回路中の
コンデンサ6cの放電経路がなく、ブラシレスモータ停
止時、常に直流分を持つことになムこの状態でブラシレ
スモータを起動すると、同期運転モード開始直後のフィ
ルタ回路出力(例えばU相であれば60U)も第6図の
点線のように直流分を持板 この直流分が位置検出運転
モードへ移行時に減衰していないと移行失敗しやすいと
いう課題を有してい九 本発明は上記の課題に鑑ペ フィルタ回路の小型(1,
コストダウン、負荷変動時の安定性向上が実現でき、起
動時、同期運転モードから位置検出運転モードへのスム
ーズな移行が可能となるブラシレスモータの運転装置を
提供するものであム課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のブラシレスモータの
運転装置(よ 直流電源と、ブラシレスモータの電機子
巻線への電流を通電 遮断する半導体スイッチング素子
群と、前記電機子巻線に誘起される誘起電圧を波形処理
する複数のフィルタ回路と、前記複数のフィルタ回路出
力とその合成波を比較する比較回路と、前記比較回路出
力に応じて前記半導体スイッチング素子群の導通 遮断
を制御する制御回路を’a、i、、  前記フィルタ回
路は複数の抵抗で構成された分圧回路の後段に直列にコ
ンデンサを配し その後段に積分回路を配した構成を備
えたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、フィルタ回路中のコン
デンサを低耐圧品で構成でき、装置の小型化 コストダ
ウンが可能となる。さらく 低耐圧化に伴しく 小型の
高周波特性の良いコンデンサが使用しやすくなり、負荷
変動等に対する位置検出信号の安定(L  回路の長寿
命化が実現できる。
また 同コンデンサの放電経路を設けることによりブラ
シレスモータ起動時、同コンデンサに直流分の残留がな
く同期運転モードから位置検出運転モードへの移行がス
ムーズに行えることとな本実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
本発明の実施例のブラシレスモータの運転装置の概略構
成(よ 第2図に示す従来例のものと同様であるので、
説明を省略すも 第1図は本実施例のフィルタ回路6、比較回路7、制御
回路8の構成図であム フィルタ回路6はU、  V、
  W各相の誘起電圧を波形処理するフィルタ回路6U
、  6V、  6Wがらなり、さらにフィルタ回路6
Uは抵抗6a、6b、コンデンサ6 c。
積分回路6dがらなり、抵抗6a、6bで構成される分
圧回路の後段に直列にコンデンサ6cを配し その後段
に積分回路6dを配した構成となっている。比較回路7
は3相分のフィルタ回路出力60U〜60Wにつき、そ
れ自身と他の2相分の合成波とを比較して位置検出信号
700〜70Wを出力し これに基づいて制御回路8で
第4図に示す転流信号8U〜8Zを生成するものであム
以上の構成において、例えばU相の場合、電機子巻線4
の誘起電圧Vuは抵抗6a、6りによって分圧され 抵
抗6bの両端電圧は6b/(6a十6b)*Vuとなa
 この分圧比を適当に選ぶことで抵抗6bの両端電圧を
低く抑えることができも これにより抵抗6b以降の回
路を低圧回路とすることができ、微分同区 積分回路に
使用するコンデンサ6c、 6eも低耐圧品が使用可能
となム まり微分回路のコンデンサ6Cに蓄積された直流分は 
抵抗6bを通して放電されるた取 ブラシレスモータ停
止時コンデンサ6Cに直流分が残留することはなく、次
回起動時同期運転モードから位置検出運転モードへスム
ーズに移行することができも 以上U相について説明したM  Vm  W相について
も同様であも また 本実施例では積分回路をオペアン
プを用いた回路としだ力(抵抗とコンデンサによる1次
遅れ回路としてもよ(℃発明の効果 以上のように本発明は 直流電源と、ブラシレスモータ
の電機子巻線への電流を通電 遮断する半導体スイッチ
ング素子群と、前記電機子巻線に誘起される誘起電圧を
波形処理する複数のフィルタ回路と、前記複数のフィル
タ回路出力とその合成波を比較する比較回路と、前記比
較回路出力に応じて前記半導体スイッチング素子群の導
通 遮断を制御する制御回路を備え 前記フィルタ回路
は複数の抵抗で構成された分圧回路の後段に直列にコン
デンサを配し その後段に積分回路を配することにより
、フィルタ回路中のコンデンサを低耐圧品で構成でき、
装置の小型化 コストダウンが可能となる。さらに 低
耐圧化に伴しく 小型の高周波特性の良いコンデンサが
使用しゃすくなり、負荷変動等に対する位置検出信号の
安定4t  回路の長寿命化が実現できも また 同コ
ンデンサの放電経路を設けることによりブラシレスモー
タ起動時、同コンデンサに直流分の残留がなく同期運転
モードから位置検出運転モードへの移行をスムーズに行
なうことができも
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
運転装置の要部構成に 第2図は同運転装置および従来
の運転装置の構成は 第3図は従来例のフィルタ回路お
よび比較回路の各部波形は第4図は同位置検出信号と転
流信号のタイミングチャート、第5図は同フィルタ回路
の構成は 第6図は起動時の同フィルタ回路の出方波形
図であも l・・・直流電fL 2・・・半導体スイッチング素子
法3・・・ブラシレスモー久 4・・・電機予巻a 5
・・・磁石回転子、6・・・フィルタ同区6a、6b・
・・抵籠6c、6e・・・コンデンサ、 6d 積分同
区 7・・・比較同区 8・・・制御同区

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中性点非接地に結線された複数相の電機子巻線と磁石回
    転子とを有するブラシレスモータと、直流電源と、前記
    電機子巻線への電流を通電、遮断する半導体スイッチン
    グ素子群と、前記電機子巻線に誘起される誘起電圧を波
    形処理する複数のフィルタ回路と、前記複数のフィルタ
    回路からの出力とその合成波を比較する比較回路と、前
    記比較回路出力に応じて前記半導体スイッチング素子群
    の導通、遮断を制御する制御回路とを備え、前記フィル
    タ回路は複数の抵抗で構成された分圧回路の後段に直列
    にコンデンサを配し、その後段に積分回路を配したブラ
    シレスモータの運転装置
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