JPH04340390A - 換気扇 - Google Patents
換気扇Info
- Publication number
- JPH04340390A JPH04340390A JP3112842A JP11284291A JPH04340390A JP H04340390 A JPH04340390 A JP H04340390A JP 3112842 A JP3112842 A JP 3112842A JP 11284291 A JP11284291 A JP 11284291A JP H04340390 A JPH04340390 A JP H04340390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- motor
- circuit
- brushless
- speed command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、換気扇に係り、特にそ
の駆動源となる電動機の速度制御装置に関する。
の駆動源となる電動機の速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】換気扇の駆動源にはファンと誘導電動機
が用いられている。しかし、前記電動機を騒音および振
動を解消し、容易に速度制御することは困難である。こ
の対策として特開昭６２−１７１４８９号公報に記載の
ように、ブラシレスモータ駆動制御装置が提案されてい
る。しかし、換気扇に適したブラシレス直流電動機の速
度制御方法について、この公報では論じられていない。
が用いられている。しかし、前記電動機を騒音および振
動を解消し、容易に速度制御することは困難である。こ
の対策として特開昭６２−１７１４８９号公報に記載の
ように、ブラシレスモータ駆動制御装置が提案されてい
る。しかし、換気扇に適したブラシレス直流電動機の速
度制御方法について、この公報では論じられていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、換気
扇に適したブラシレス直流電動機の速度制御方法につい
て配慮されておらず、換気扇の負荷状態に対応できない
問題があった。
扇に適したブラシレス直流電動機の速度制御方法につい
て配慮されておらず、換気扇の負荷状態に対応できない
問題があった。
【０００４】本発明の目的は、換気扇の負荷状態に応じ
て、ブラシレス直流電動機の速度制御を行うことにある
。
て、ブラシレス直流電動機の速度制御を行うことにある
。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ブラシレス
直流電動機をインバータ制御装置により、速度指令に基
づいた閉ループ速度制御を行い、さらに、速度指令を該
電動機の回転速度に応じて更新し、目標回転速度に制御
することにより達成される。
直流電動機をインバータ制御装置により、速度指令に基
づいた閉ループ速度制御を行い、さらに、速度指令を該
電動機の回転速度に応じて更新し、目標回転速度に制御
することにより達成される。
【０００６】
【作用】ブラシレス直流電動機は界磁に永久磁石を用い
た同期電動機であるが、インバータ制御装置で前記電動
機を速度指令に基づいた閉ループ速度制御を行い、さら
に、速度指令を前記電動機の回転速度に応じて更新する
ことにより、負荷の状態に応じて前記電動機の回転速度
が変化し、遂には目標回転速度に制御される。それによ
って、換気扇の負荷状態に応じた最適な電動機制御が行
え、振動および騒音を最小限に抑えた換気扇が得られる
。
た同期電動機であるが、インバータ制御装置で前記電動
機を速度指令に基づいた閉ループ速度制御を行い、さら
に、速度指令を前記電動機の回転速度に応じて更新する
ことにより、負荷の状態に応じて前記電動機の回転速度
が変化し、遂には目標回転速度に制御される。それによ
って、換気扇の負荷状態に応じた最適な電動機制御が行
え、振動および騒音を最小限に抑えた換気扇が得られる
。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４を用いて
説明する。
説明する。
【０００８】図１は本発明に係わるブラシレス直流電動
機とインバータ制御装置からなる速度制御装置の全体構
成を示したものである。
機とインバータ制御装置からなる速度制御装置の全体構
成を示したものである。
【０００９】交流電源１から整流回路２および平滑コン
デンサ３を介して直流電圧Ｅｄを得てインバータ制御装
置４に供給し、このインバータ制御装置４の３相出力が
、ブラシレス直流電動機５の電機子巻線５−１に印加さ
れて、永久磁石を界磁とする回転子５−２を駆動する。
デンサ３を介して直流電圧Ｅｄを得てインバータ制御装
置４に供給し、このインバータ制御装置４の３相出力が
、ブラシレス直流電動機５の電機子巻線５−１に印加さ
れて、永久磁石を界磁とする回転子５−２を駆動する。
【００１０】インバータ制御装置４は、６個のトランジ
スタＡ＋，Ｂ＋，Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ−と６個の還流
ダイオードＤ１〜Ｄ６から構成される１２０度通電形の
インバータで、３相の電機子巻線のうちのいずれかの２
相が通電される。また上記６個のトランジスタのうち、
直流電圧Ｅｄの正電位側に接続されたＡ＋〜Ｃ＋のみが
、その１２０度の通流期間がチョッパ信号ＣＨＰにより
変調を受け、このチョッパ信号ＣＨＰの通流率を変え、
巻線電流を制御する。さらに、直流電圧Ｅｄの負電位ラ
イン側のトランジスタＡ−〜Ｃ−の共通エミッタ端子と
、還流ダイオードＤ４〜Ｄ６の共通アノード端子間に低
抵抗Ｒ１が接続され、この低抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｌ
を電機子巻線に流れる巻線電流として、低抵抗Ｒ１の電
圧降下から検出する。
スタＡ＋，Ｂ＋，Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ−と６個の還流
ダイオードＤ１〜Ｄ６から構成される１２０度通電形の
インバータで、３相の電機子巻線のうちのいずれかの２
相が通電される。また上記６個のトランジスタのうち、
直流電圧Ｅｄの正電位側に接続されたＡ＋〜Ｃ＋のみが
、その１２０度の通流期間がチョッパ信号ＣＨＰにより
変調を受け、このチョッパ信号ＣＨＰの通流率を変え、
巻線電流を制御する。さらに、直流電圧Ｅｄの負電位ラ
イン側のトランジスタＡ−〜Ｃ−の共通エミッタ端子と
、還流ダイオードＤ４〜Ｄ６の共通アノード端子間に低
抵抗Ｒ１が接続され、この低抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｌ
を電機子巻線に流れる巻線電流として、低抵抗Ｒ１の電
圧降下から検出する。
【００１１】制御回路は、シングルチップのマイクロコ
ンピュータ７，ブラシレス直流電動機５の回転子５−２
の磁極位置を検出する磁極位置検出回路６，ブラシレス
直流電動機５の巻線電流Ｉｌを希望値ＩＤＲに制御する
電流制御回路８、およびＡ＋〜Ｃ＋，Ａ−〜Ｃ−のベー
スドライブ回路９から構成される。磁極位置検出回路６
は、ホール素子１０からの出力を受けて、回転子位置に
対応した位置検出信号６ｓを形成する回路である。そし
て、この位置検出信号６ｓを用いて、ブラシレス直流電
動機５の回転速度を、マイクロコンピュータ７において
求めるものである。マイクロコンピュータ７は、例えば
ＨＤ６８０５Ｖ１のようなシングルチップのものを用い
、ＣＰＵやＡＬＵ７−４，ＲＡＭ７−５，ＲＯＭ７−６
，タイマー７−７，入出力ポート用レジスタ７−１〜７
−３が内蔵される。ＲＯＭ７−６には、ブラシレス直流
電動機を駆動するのに必要な各種処理プログラム、例え
ば速度演算処理，指令取り込み処理および速度制御処理
などに係るものが記憶されている。
ンピュータ７，ブラシレス直流電動機５の回転子５−２
の磁極位置を検出する磁極位置検出回路６，ブラシレス
直流電動機５の巻線電流Ｉｌを希望値ＩＤＲに制御する
電流制御回路８、およびＡ＋〜Ｃ＋，Ａ−〜Ｃ−のベー
スドライブ回路９から構成される。磁極位置検出回路６
は、ホール素子１０からの出力を受けて、回転子位置に
対応した位置検出信号６ｓを形成する回路である。そし
て、この位置検出信号６ｓを用いて、ブラシレス直流電
動機５の回転速度を、マイクロコンピュータ７において
求めるものである。マイクロコンピュータ７は、例えば
ＨＤ６８０５Ｖ１のようなシングルチップのものを用い
、ＣＰＵやＡＬＵ７−４，ＲＡＭ７−５，ＲＯＭ７−６
，タイマー７−７，入出力ポート用レジスタ７−１〜７
−３が内蔵される。ＲＯＭ７−６には、ブラシレス直流
電動機を駆動するのに必要な各種処理プログラム、例え
ば速度演算処理，指令取り込み処理および速度制御処理
などに係るものが記憶されている。
【００１２】図２は、図１中の電流制御回路８の詳細回
路図である。電流制御回路８は、増幅器１２，ヒステリ
シス特性を有するコンパレータ１３およびＤ／Ａ変換器
１４から構成される。増幅器１２は、前述の低抵抗Ｒ１
の電圧降下を増幅して電流検出値Ｖｉｌとして出力する
。Ｄ／Ａ変換器１４は、マイクロコンピュータ７内の出
力ポートレジスタ７−２を介して出力される８ビットの
電流希望値ＩＤＲをアナログ量であるアナログ電流希望
値ＩＤＲＡに変換する。コンパレータ１３にて電流検出
値Ｖｉｌとアナログ電流希望値ＩＤＲＡとが比較され、
チョッパ信号ＣＨＰが作成され、巻線電流Ｉｌが電流希
望値ＩＤＲに応じて制御される。なお、Ｒ２〜Ｒ６はそ
れぞれ図示位置に挿入配置されている抵抗である。
路図である。電流制御回路８は、増幅器１２，ヒステリ
シス特性を有するコンパレータ１３およびＤ／Ａ変換器
１４から構成される。増幅器１２は、前述の低抵抗Ｒ１
の電圧降下を増幅して電流検出値Ｖｉｌとして出力する
。Ｄ／Ａ変換器１４は、マイクロコンピュータ７内の出
力ポートレジスタ７−２を介して出力される８ビットの
電流希望値ＩＤＲをアナログ量であるアナログ電流希望
値ＩＤＲＡに変換する。コンパレータ１３にて電流検出
値Ｖｉｌとアナログ電流希望値ＩＤＲＡとが比較され、
チョッパ信号ＣＨＰが作成され、巻線電流Ｉｌが電流希
望値ＩＤＲに応じて制御される。なお、Ｒ２〜Ｒ６はそ
れぞれ図示位置に挿入配置されている抵抗である。
【００１３】図３は、本発明の制御回路をブロック的に
表した概略構成図である。図において、速度指令回路１
１より指令がマイクロコンピュータ７に入力されると、
マイクロコンピュータ７は指令取り込み処理を行って目
標回転速度Ｎ＊に変換する。そして、この目標回転速度
Ｎ＊を受けて、速度指令Ｎ＊＊を作成し、磁極位置検出
回路６からの信号６ｓを受けて速度演算処理を行い回転
速度Ｎを算出し、つき合わせる構成としている。この速
度指令Ｎ＊＊と回転速度Ｎとの偏差から電流希望値ＩＤ
Ｒが電流制御回路８に出力される。この結果、ブラシレ
ス直流電動機５は速度指令Ｎ＊＊どうりになるように制
御される。さらに、回転速度Ｎに応じて速度指令Ｎ＊＊
が目標回転速度Ｎ＊に等しくなるまで更新され、遂には
目標回転速度Ｎ＊どうりになるように制御される。
表した概略構成図である。図において、速度指令回路１
１より指令がマイクロコンピュータ７に入力されると、
マイクロコンピュータ７は指令取り込み処理を行って目
標回転速度Ｎ＊に変換する。そして、この目標回転速度
Ｎ＊を受けて、速度指令Ｎ＊＊を作成し、磁極位置検出
回路６からの信号６ｓを受けて速度演算処理を行い回転
速度Ｎを算出し、つき合わせる構成としている。この速
度指令Ｎ＊＊と回転速度Ｎとの偏差から電流希望値ＩＤ
Ｒが電流制御回路８に出力される。この結果、ブラシレ
ス直流電動機５は速度指令Ｎ＊＊どうりになるように制
御される。さらに、回転速度Ｎに応じて速度指令Ｎ＊＊
が目標回転速度Ｎ＊に等しくなるまで更新され、遂には
目標回転速度Ｎ＊どうりになるように制御される。
【００１４】図４は、本発明の速度制御装置でブラシレ
ス直流電動機を駆動したときの動作説明図である。図４
（ａ）は加速時の動作を示し、サンプリング時間ｔｗ毎
に演算した回転速度Ｎと速度指令Ｎ＊＊との間にＮ≧Ｎ
＊＊の関係が成立したときのみＮ＊＊が更新され、ブラ
シレス直流電動機は徐々に加速され、目標回転速度Ｎ＊
で運転される。また、図４（ｂ）減速時の動作を示し、
サンプリング時間ｔｗ毎に演算した回転速度Ｎと速度指
令Ｎ＊＊との間にＮ≦Ｎ＊＊の関係が成立した時のみＮ
＊＊が更新されブラシレス直流電動機は徐々に減速され
、目標回転速度Ｎ＊で運転される。この結果、ブラシレ
ス直流電動機５は負荷変化に対応し、徐々に加速または
減速され、目標回転速度Ｎ＊に制御される。よって、振
動および騒音が最小限に抑えられるという特有の効果が
得られる。
ス直流電動機を駆動したときの動作説明図である。図４
（ａ）は加速時の動作を示し、サンプリング時間ｔｗ毎
に演算した回転速度Ｎと速度指令Ｎ＊＊との間にＮ≧Ｎ
＊＊の関係が成立したときのみＮ＊＊が更新され、ブラ
シレス直流電動機は徐々に加速され、目標回転速度Ｎ＊
で運転される。また、図４（ｂ）減速時の動作を示し、
サンプリング時間ｔｗ毎に演算した回転速度Ｎと速度指
令Ｎ＊＊との間にＮ≦Ｎ＊＊の関係が成立した時のみＮ
＊＊が更新されブラシレス直流電動機は徐々に減速され
、目標回転速度Ｎ＊で運転される。この結果、ブラシレ
ス直流電動機５は負荷変化に対応し、徐々に加速または
減速され、目標回転速度Ｎ＊に制御される。よって、振
動および騒音が最小限に抑えられるという特有の効果が
得られる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、換気扇の駆動系にイン
バータ制御ブラシレス直流電動機を用い、速度指令に基
づいた閉ループ速度制御を行い、さらに、速度指令をブ
ラシレス直流電動機の回転速度に応じて更新し、目標回
転速度まで加速または減速できるので、換気扇の負荷変
化に応じた最適な電動機制御が行え、運転性能を向上し
た換気扇が得られる。
バータ制御ブラシレス直流電動機を用い、速度指令に基
づいた閉ループ速度制御を行い、さらに、速度指令をブ
ラシレス直流電動機の回転速度に応じて更新し、目標回
転速度まで加速または減速できるので、換気扇の負荷変
化に応じた最適な電動機制御が行え、運転性能を向上し
た換気扇が得られる。
【図１】ブラシレス直流電動機とインバータ制御装置か
らなる速度制御装置の全体構成図である。
らなる速度制御装置の全体構成図である。
【図２】図１中の一部詳細図である。
【図３】本発明に係る速度制御装置の制御回路をブロッ
ク的に示した概略構成図である。
ク的に示した概略構成図である。
【図４】本発明によるブラシレス直流電動機の動作説明
図である。
図である。
４…インバータ制御装置、５…ブラシレス直流電動機、
６…磁極位置検出回路、７…マイクロコンピュータ、８
…電流制御回路、９…ベースドライブ回路、１０…ホー
ル素子、１１…速度制御回路。
６…磁極位置検出回路、７…マイクロコンピュータ、８
…電流制御回路、９…ベースドライブ回路、１０…ホー
ル素子、１１…速度制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】駆動源にブラシレス直流電動機とこれを駆
動するインバータ制御装置からなる速度制御装置を用い
た換気扇において、前記インバータ制御装置の制御回路
をマイクロコンピュータ，電流検出回路，磁極位置検出
回路および速度指令回路で構成し、速度指令回路の速度
指令に基づいて前記電動機を閉ループ速度制御するとと
もに、速度指令を前記電動機の回転速度に応じて更新し
、設定されている目標回転速度に制御することを特徴と
する換気扇。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112842A JPH04340390A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 換気扇 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112842A JPH04340390A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 換気扇 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340390A true JPH04340390A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=14596899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3112842A Pending JPH04340390A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 換気扇 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340390A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10225176A (ja) * | 1997-02-05 | 1998-08-21 | Smc Corp | ブラシレスモータの制御方法およびその装置 |
| US7560886B2 (en) | 2004-07-07 | 2009-07-14 | Hitachi, Ltd. | Motor controlling device for mounting on vehicle |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP3112842A patent/JPH04340390A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10225176A (ja) * | 1997-02-05 | 1998-08-21 | Smc Corp | ブラシレスモータの制御方法およびその装置 |
| US7560886B2 (en) | 2004-07-07 | 2009-07-14 | Hitachi, Ltd. | Motor controlling device for mounting on vehicle |
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