JPH0454892A - モートルの速度制御装置 - Google Patents
モートルの速度制御装置Info
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- JPH0454892A JPH0454892A JP2159748A JP15974890A JPH0454892A JP H0454892 A JPH0454892 A JP H0454892A JP 2159748 A JP2159748 A JP 2159748A JP 15974890 A JP15974890 A JP 15974890A JP H0454892 A JPH0454892 A JP H0454892A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 101100420171 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) rti1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＤＣブラシレスモートルの速度検出装置に係
り、特に速度切換えにより負荷電流が増減する状況にお
いて、駆動装置の温度上昇と制御性を両立するに好適な
りＣブラシレスモートルの速度制御装置に関する。
り、特に速度切換えにより負荷電流が増減する状況にお
いて、駆動装置の温度上昇と制御性を両立するに好適な
りＣブラシレスモートルの速度制御装置に関する。
従来の装置は、特開平１−１３３５８８号公報に記載の
ように、電源から供給される電圧の値を検出する電源電
圧検出手段と、ＤＣモータに印加される平均電圧を制御
する制御系の制御ゲインを、電源電圧検出手段の出力に
応じて変化させる手段とを備えるものであった。
ように、電源から供給される電圧の値を検出する電源電
圧検出手段と、ＤＣモータに印加される平均電圧を制御
する制御系の制御ゲインを、電源電圧検出手段の出力に
応じて変化させる手段とを備えるものであった。
第１図に一例として、三相全波駆動方式の、モートルコ
イル駆動部の構成を示す。第１図は、バイポーラ型のパ
ワートランジスタを適用した例であるが、ＱｌとＱ６が
ＯＮ状態にある場合、電流は、電源Ｖ、、Ｑｌ、モート
ルコイル１．Ｑ６゜ＧＮＤの経路で流れる。この時、速
度制御のためのＰＷＭ信号をＱ６のベースに与えた場合
、Ｑ６のコレクタ損失Ｐｃは、第２に示すようにＱ６の
コレクタ電流Ｉｃの波形２と、Ｑ６のコレクタ〜エミッ
タ間電圧ＶＣＨの波形３の積により、波形４のようにな
る。この波形４において、５の部分が突出しているが、
この部分は電流のＯＦＦ時→ＯＮ時、及びＯＮ時→ＯＦ
Ｆ時に生じるものであり、通常は、スイッチング損失と
呼ばれ、波形２゜、３，４の周期は、ＰＷＭ周波数と逆
数の関係にある。
イル駆動部の構成を示す。第１図は、バイポーラ型のパ
ワートランジスタを適用した例であるが、ＱｌとＱ６が
ＯＮ状態にある場合、電流は、電源Ｖ、、Ｑｌ、モート
ルコイル１．Ｑ６゜ＧＮＤの経路で流れる。この時、速
度制御のためのＰＷＭ信号をＱ６のベースに与えた場合
、Ｑ６のコレクタ損失Ｐｃは、第２に示すようにＱ６の
コレクタ電流Ｉｃの波形２と、Ｑ６のコレクタ〜エミッ
タ間電圧ＶＣＨの波形３の積により、波形４のようにな
る。この波形４において、５の部分が突出しているが、
この部分は電流のＯＦＦ時→ＯＮ時、及びＯＮ時→ＯＦ
Ｆ時に生じるものであり、通常は、スイッチング損失と
呼ばれ、波形２゜、３，４の周期は、ＰＷＭ周波数と逆
数の関係にある。
ところで、モートルの制御性、ｌｉ音、振動といった面
において、ＰＷＭ周波数は、モートルの共振周波数を避
けた上で、できるだけ高い周波数に設定する事が望まし
いが、前記のように、ＰＷＭ周波数を高く設定すると、
スイッチング損失５の間隔が短くなるため、トランジス
タの損失が増加し、トランジスタの温度上昇値が大きく
なるという問題が有る。
において、ＰＷＭ周波数は、モートルの共振周波数を避
けた上で、できるだけ高い周波数に設定する事が望まし
いが、前記のように、ＰＷＭ周波数を高く設定すると、
スイッチング損失５の間隔が短くなるため、トランジス
タの損失が増加し、トランジスタの温度上昇値が大きく
なるという問題が有る。
ところが、例えば第３図に示すように、速度制御をかけ
ない場合、トルク−回転数特性６を示すモートルを、二
通りの回転数Ｎ７とＮａに切り換えて使用する場合、負
荷トルクＴｉが一定である場合は、回転数Ｎ７の場合の
負荷電流Ｉｒ７と、回転数Ｎ８の場合の負荷電流Ｉｚδ
を比較すると、Ｎ ７ ）Ｎ ａの時は、Ｉ ｉ７＞
Ｉ ｔｓの関係にある。すなわち、負荷トルクＴ、は一
定でも、回転数設定の高い方が負荷電流は大きくなって
しまう。
ない場合、トルク−回転数特性６を示すモートルを、二
通りの回転数Ｎ７とＮａに切り換えて使用する場合、負
荷トルクＴｉが一定である場合は、回転数Ｎ７の場合の
負荷電流Ｉｒ７と、回転数Ｎ８の場合の負荷電流Ｉｚδ
を比較すると、Ｎ ７ ）Ｎ ａの時は、Ｉ ｉ７＞
Ｉ ｔｓの関係にある。すなわち、負荷トルクＴ、は一
定でも、回転数設定の高い方が負荷電流は大きくなって
しまう。
ここで、ＰＷＭ周波数を決定するところの、ＰＷＭ用三
角波発振回路を第４図に示す。また、第１図のモートル
駆動部と、第４図の三角波発振回路の組み合せの一例と
して第５図を示す。
角波発振回路を第４図に示す。また、第１図のモートル
駆動部と、第４図の三角波発振回路の組み合せの一例と
して第５図を示す。
第４図において、発振回路は、コンパレータとタイミン
グ抵抗ＲＴＩ１．タイミングコンデンサＣＴ１２．その
他の抵抗４個で構成されているが、抵抗１１以外の４個
の抵抗と、コンデンサ１２の定数を一定とした場合は、
発振周波数は、抵抗１１の値に反比例する。ところが、
第４図の構成では、ひとたび定数を決定すると、第３図
におけるように、負荷電流が変化しても、発振周波数す
なわちＰＷＭ周波数は一定値である。特に、高い回転数
設定における駆動素子のスイッチング損失を低減して、
ＰＷＭ周波数を低く設定した場合が第６図であるが、低
速時の電流波形のデユーティが波形２０のように小さく
なり、制御性が悪化し、回転むらの増加等の影響が出る
。
グ抵抗ＲＴＩ１．タイミングコンデンサＣＴ１２．その
他の抵抗４個で構成されているが、抵抗１１以外の４個
の抵抗と、コンデンサ１２の定数を一定とした場合は、
発振周波数は、抵抗１１の値に反比例する。ところが、
第４図の構成では、ひとたび定数を決定すると、第３図
におけるように、負荷電流が変化しても、発振周波数す
なわちＰＷＭ周波数は一定値である。特に、高い回転数
設定における駆動素子のスイッチング損失を低減して、
ＰＷＭ周波数を低く設定した場合が第６図であるが、低
速時の電流波形のデユーティが波形２０のように小さく
なり、制御性が悪化し、回転むらの増加等の影響が出る
。
逆に、低い回転数設定における制御性を優先して、ＰＷ
Ｍ周波数を高く設定した場合が、第７図であるが、この
場合は、高速時の電流波形が波形２２のようになり、ス
イッチング損失が増大し、駆動素子の温度上昇値が増大
する。
Ｍ周波数を高く設定した場合が、第７図であるが、この
場合は、高速時の電流波形が波形２２のようになり、ス
イッチング損失が増大し、駆動素子の温度上昇値が増大
する。
高い回転数Ｎ７と低い回転数Ｎ８の差が小さい場合は、
各々の負荷電流工□７． Ｉｚａの差も小さく、一定値
のＰＷＭ周波数設定で、高速時の駆動素子の温度上昇と
、低速時の制御性を両立させることが可能であるが、Ｎ
７とＮａの差が極端に大きくなると、両立は困難になっ
てしまう問題があった。
各々の負荷電流工□７． Ｉｚａの差も小さく、一定値
のＰＷＭ周波数設定で、高速時の駆動素子の温度上昇と
、低速時の制御性を両立させることが可能であるが、Ｎ
７とＮａの差が極端に大きくなると、両立は困難になっ
てしまう問題があった。
このような不具合を避けるための手段として、自動式Ｐ
ＷＭを採用し、負荷電流が増大した場合には、ＰＷＭ周
波数を下げて駆動素子の温度上昇を抑える方法がある。
ＷＭを採用し、負荷電流が増大した場合には、ＰＷＭ周
波数を下げて駆動素子の温度上昇を抑える方法がある。
しかしながら、自励式ＰＩＩＩＭ方式によるＰＷＭ周波
数は、他励式によるそれと比較して不安定であり、また
負荷条件が変化した場合、ＰＷＭ周波数がモートルの共
振周波数になってしまい、騒音、振動を悪化させてしま
う可能性がある。
数は、他励式によるそれと比較して不安定であり、また
負荷条件が変化した場合、ＰＷＭ周波数がモートルの共
振周波数になってしまい、騒音、振動を悪化させてしま
う可能性がある。
本発明の目的は、自励式ＰＷＭの前記のような問題を回
避し、高速時の駆動素子の温度上昇値と低速時の制御性
の悪化防止の両立のために、 ＰｗＭ周波数の切り換え
を可能とした構造の発振回路を提供することにある。
避し、高速時の駆動素子の温度上昇値と低速時の制御性
の悪化防止の両立のために、 ＰｗＭ周波数の切り換え
を可能とした構造の発振回路を提供することにある。
上記目的は、タイミング抵抗１１に並列に、スイッチと
抵抗とを直列に配したものを接続することにより達成さ
れる。
抵抗とを直列に配したものを接続することにより達成さ
れる。
第４図は、ひとたび定数を決定すると発振周波数すなわ
ちＰＷＭ周波数は一定値となる。
ちＰＷＭ周波数は一定値となる。
それに対して、タイミング抵抗１１に並列に、スイッチ
と抵抗とを直列に配したものを接続することにより、発
振周波数すなわちＰＷＭ周波数の切り換えが可能になり
、回転数設定が高く、負荷電流が大きいときは、ＰＷＭ
周波数を低く設定し、回転数が低く、負荷電流が小さい
ときは、ＰＷＭ周波数を高く設定することができる。
と抵抗とを直列に配したものを接続することにより、発
振周波数すなわちＰＷＭ周波数の切り換えが可能になり
、回転数設定が高く、負荷電流が大きいときは、ＰＷＭ
周波数を低く設定し、回転数が低く、負荷電流が小さい
ときは、ＰＷＭ周波数を高く設定することができる。
以下、本発明の実施例を第８図により説明する。
まず、回転数設定が高い場合であるが、この時は、スイ
ッチ２５をオフに設定して、発振周波数を、タイミング
抵抗１１とタイミングコンデンサ１２とで決定する。次
に、回転数設定が低い場合には、スイッチ２５をオンに
設定して発振周波数を高く設定する。この高く設定され
た周波数は、タイミングコンデンサ１２と、タイミング
抵抗１１と２４の並列接続された抵抗値により決定され
る。抵抗１１と２４の並列接続された抵抗値は、抵抗１
１の値よりも小さくなり、発振周波数は高くなることが
明らかである。本実施例によれば、回転数設定が低い場
合には、発振周波数すなわちＰＷＭ周波数を高くして制
御性を良くし、回転数が高い場合には、発振周波数を低
くして駆動索□子のスイッチング損失を低減して温度上
昇を抑える効果がある。
ッチ２５をオフに設定して、発振周波数を、タイミング
抵抗１１とタイミングコンデンサ１２とで決定する。次
に、回転数設定が低い場合には、スイッチ２５をオンに
設定して発振周波数を高く設定する。この高く設定され
た周波数は、タイミングコンデンサ１２と、タイミング
抵抗１１と２４の並列接続された抵抗値により決定され
る。抵抗１１と２４の並列接続された抵抗値は、抵抗１
１の値よりも小さくなり、発振周波数は高くなることが
明らかである。本実施例によれば、回転数設定が低い場
合には、発振周波数すなわちＰＷＭ周波数を高くして制
御性を良くし、回転数が高い場合には、発振周波数を低
くして駆動索□子のスイッチング損失を低減して温度上
昇を抑える効果がある。
又、第８図と同じように発振周波数の切り換えが可能な
構成を第９図に示す。
構成を第９図に示す。
第９図において、発振周波数を低く設定する場合は、ス
イッチ２７をオンとして、タイミングコンデンサは１２
．２６の並列容量で設定する。又発振周波数を高く設定
する場合は、スイッチ２７をオフして、タイミングコン
デンサは１２のみを使用する。
イッチ２７をオンとして、タイミングコンデンサは１２
．２６の並列容量で設定する。又発振周波数を高く設定
する場合は、スイッチ２７をオフして、タイミングコン
デンサは１２のみを使用する。
スイッチ２５．２７には、リレーもしくはトランジスタ
、フォトカプラ等の半導体素子の適用ができ、そのオン
、オフの切換指令信号には、回転数切り換えの指令信号
を使用することで達成可能である。
、フォトカプラ等の半導体素子の適用ができ、そのオン
、オフの切換指令信号には、回転数切り換えの指令信号
を使用することで達成可能である。
本発明によれば発振周波数すなわちＰＷＭ周波数を切り
換えることができるので、低速時の制御性と、高速時の
駆動素子のスイッチング損失低減の二つを両立させる事
が可能になる。
換えることができるので、低速時の制御性と、高速時の
駆動素子のスイッチング損失低減の二つを両立させる事
が可能になる。
第１図はモートルコイル駆動部の構成図、第２図はトラ
ンジスタＱ６のＩｃ 、 ＶＣＥＴ ＰＣ波形図、第３
図はモートルの回転数−トルク−電流特性図、第４図は
ＰＷＭ用三角波発振回路図、第５図はＰＷＭ制御回路全
体の構成図、第６図はＰＷＭ周波数を低く設定した場合
の電流波形図、第７図はＰＷＭ周波数を高く設定した場
合の電流波形図、第８図、第９図は発振周波数切り換え
可能な発振回路図である。 １・・・モートルコイル、２・・・Ｑ６のＩｃ波形、３
・・Ｑ６のＶＣＥ波形、４・・・Ｑ６のＰｃ波形、５・
・・スイッチング損失の波形、６・・・非制御時の回転
数−トルク特性、７・・・高速設定時の回転数−トルク
特性、８・・・低速設定時の回転数−トルク特性、９・
・・高速設定時の電流−トルク特性、１０・・・低速設
定時の電流−トルク特性、１１・・・タイミング抵抗、
１２・・・タイミングコンデンサ、１３・・・コンパレ
ータ、１４・・・モートル駆動用の論理ｉｃ、１５・・
・ＰＷＭ用トランジスタ、１６・・・コンパレータ、１
７・・ＰＷＭ用三角波発振回路、１８・・・ＰＷＭ用三
角波（低い周波数設定）、１９・・・高速時の電流波形
、２０・・・低速時の電流波形、２１・・・ＰＷＭ用三
角波（高い周波数設定）、２２・・・高速時の電流波形
、２３・・・低速時の電流波形、２４・・・発振周波数
切換用タイミング抵抗、２５・・・スイッチ、２６・・
・発振周波数切換用タイミングコンデンサ、２７・・・
スイ第 図 第２図 第５図 第３図 第４図 Ｉ 第６図 第７図
ンジスタＱ６のＩｃ 、 ＶＣＥＴ ＰＣ波形図、第３
図はモートルの回転数−トルク−電流特性図、第４図は
ＰＷＭ用三角波発振回路図、第５図はＰＷＭ制御回路全
体の構成図、第６図はＰＷＭ周波数を低く設定した場合
の電流波形図、第７図はＰＷＭ周波数を高く設定した場
合の電流波形図、第８図、第９図は発振周波数切り換え
可能な発振回路図である。 １・・・モートルコイル、２・・・Ｑ６のＩｃ波形、３
・・Ｑ６のＶＣＥ波形、４・・・Ｑ６のＰｃ波形、５・
・・スイッチング損失の波形、６・・・非制御時の回転
数−トルク特性、７・・・高速設定時の回転数−トルク
特性、８・・・低速設定時の回転数−トルク特性、９・
・・高速設定時の電流−トルク特性、１０・・・低速設
定時の電流−トルク特性、１１・・・タイミング抵抗、
１２・・・タイミングコンデンサ、１３・・・コンパレ
ータ、１４・・・モートル駆動用の論理ｉｃ、１５・・
・ＰＷＭ用トランジスタ、１６・・・コンパレータ、１
７・・ＰＷＭ用三角波発振回路、１８・・・ＰＷＭ用三
角波（低い周波数設定）、１９・・・高速時の電流波形
、２０・・・低速時の電流波形、２１・・・ＰＷＭ用三
角波（高い周波数設定）、２２・・・高速時の電流波形
、２３・・・低速時の電流波形、２４・・・発振周波数
切換用タイミング抵抗、２５・・・スイッチ、２６・・
・発振周波数切換用タイミングコンデンサ、２７・・・
スイ第 図 第２図 第５図 第３図 第４図 Ｉ 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、他励式ＰＷＭ装置を有するＤＣブラシレスモートル
の制御装置において、回転数の増減もしくは負荷トルク
の増減に応じてＰＷＭ周波数を切り換える装置を有する
ことを特徴とするモートルの速度制御装置。 ２、他励式ＰＷＭ装置を有するＤＣブラシ付きモートル
の制御装置において、回転数の増減もしくは負荷トルク
の増減においてＰＷＭ周波数を切り換える装置を有する
ことを特徴とするモートルの速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159748A JPH0454892A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | モートルの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159748A JPH0454892A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | モートルの速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454892A true JPH0454892A (ja) | 1992-02-21 |
Family
ID=15700408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2159748A Pending JPH0454892A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | モートルの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0454892A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19501375A1 (de) * | 1994-01-28 | 1995-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | Wechselrichter-Steuerverfahren und -vorrichtung |
| WO2004030200A1 (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Sanyo Denki Co.,Ltd. | ブラシレスｄｃファンモータ |
| JP2006346098A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Toshiba Tec Corp | 電気掃除機 |
| JP2009153330A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Yazaki Corp | 電動ファンの制御装置 |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP2159748A patent/JPH0454892A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19501375A1 (de) * | 1994-01-28 | 1995-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | Wechselrichter-Steuerverfahren und -vorrichtung |
| WO2004030200A1 (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Sanyo Denki Co.,Ltd. | ブラシレスｄｃファンモータ |
| JP2006346098A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Toshiba Tec Corp | 電気掃除機 |
| JP2009153330A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Yazaki Corp | 電動ファンの制御装置 |
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