JPH05137377A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動装置Info
- Publication number
- JPH05137377A JPH05137377A JP3296922A JP29692291A JPH05137377A JP H05137377 A JPH05137377 A JP H05137377A JP 3296922 A JP3296922 A JP 3296922A JP 29692291 A JP29692291 A JP 29692291A JP H05137377 A JPH05137377 A JP H05137377A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- current
- copper loss
- power
- brushless motor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回生電力を電機子銅損として消費させること
により放電抵抗器をなくした、小型かつ廉価なブラシレ
スモータの駆動装置を提供する。 【構成】 回生電力を演算する手段２１と、モータ電流
による電機子銅損が上記演算した回生電力に相当するよ
うにモータ電流のトルク無効成分電流を回生動作中に加
減する電流制御手段２０とを備え、回生電力を電機子銅
損として消費して回生動作中のコンバータ部の直流電
圧、すなわち平滑コンデンサ１１の直流電圧の上昇を防
止するブラシレスモータの駆動装置。
により放電抵抗器をなくした、小型かつ廉価なブラシレ
スモータの駆動装置を提供する。 【構成】 回生電力を演算する手段２１と、モータ電流
による電機子銅損が上記演算した回生電力に相当するよ
うにモータ電流のトルク無効成分電流を回生動作中に加
減する電流制御手段２０とを備え、回生電力を電機子銅
損として消費して回生動作中のコンバータ部の直流電
圧、すなわち平滑コンデンサ１１の直流電圧の上昇を防
止するブラシレスモータの駆動装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回生電力を消費させる
手段を備えたブラシレスモータの駆動装置に関する。
手段を備えたブラシレスモータの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のモータ駆動装置は、商用交流電源
を直流電源に変換するコンバータ部と、その直流電源を
モータに印加する交流電流に変換するインバータ部を備
え、直流電源部に放電用抵抗とそれをスイッチングする
トランジスタを有し、回生電力により直流電源電圧が所
定の電圧より上昇したとき、前記トランジスタをオンし
て回生電力を放電用抵抗により消費させていた。以下、
図面を参照しながら従来の技術について説明する。図２
は三相モータの駆動装置を示し、１０は商用電源１６を
整流し直流電源に変換するコンバータとしてのダイオー
ドブリッジ、１１は平滑コンデンサ、１２は直流電源よ
りモータ１７に交流電源を印加するためのトランジスタ
である。モータ１７が回生動作となったとき、モータ１
７から発生する回生電力は駆動装置に還元され平滑コン
デンサ１１に蓄えられる。それにより平滑コンデンサ１
１の電圧が上昇を始める。１３は電圧検出器であり、平
滑コンデンサ１１の電圧が所定値を越えたときトランジ
スタ１４をオンとし、放電用抵抗１５に電流を流して回
生電力を消費させていた。
を直流電源に変換するコンバータ部と、その直流電源を
モータに印加する交流電流に変換するインバータ部を備
え、直流電源部に放電用抵抗とそれをスイッチングする
トランジスタを有し、回生電力により直流電源電圧が所
定の電圧より上昇したとき、前記トランジスタをオンし
て回生電力を放電用抵抗により消費させていた。以下、
図面を参照しながら従来の技術について説明する。図２
は三相モータの駆動装置を示し、１０は商用電源１６を
整流し直流電源に変換するコンバータとしてのダイオー
ドブリッジ、１１は平滑コンデンサ、１２は直流電源よ
りモータ１７に交流電源を印加するためのトランジスタ
である。モータ１７が回生動作となったとき、モータ１
７から発生する回生電力は駆動装置に還元され平滑コン
デンサ１１に蓄えられる。それにより平滑コンデンサ１
１の電圧が上昇を始める。１３は電圧検出器であり、平
滑コンデンサ１１の電圧が所定値を越えたときトランジ
スタ１４をオンとし、放電用抵抗１５に電流を流して回
生電力を消費させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のモー
タ駆動装置では、回生電力が増大したとき、放電用抵抗
の発熱が大きくなり、放熱の問題や抵抗器の形状も大き
くしなければならないという問題があった。
タ駆動装置では、回生電力が増大したとき、放電用抵抗
の発熱が大きくなり、放熱の問題や抵抗器の形状も大き
くしなければならないという問題があった。
【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、従来
の放電抵抗器をなくした、小型かつ廉価なブラシレスモ
ータの駆動装置を提供することを目的とする。
の放電抵抗器をなくした、小型かつ廉価なブラシレスモ
ータの駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のブラシレスモータの駆動装置は、回生動作
中に回生電力を演算する手段と、モータ電流による電機
子銅損が上記演算した回生電力に相当するようにモータ
電流のトルク無効成分電流を回生動作中に加減する手段
とを備えている。
に、本発明のブラシレスモータの駆動装置は、回生動作
中に回生電力を演算する手段と、モータ電流による電機
子銅損が上記演算した回生電力に相当するようにモータ
電流のトルク無効成分電流を回生動作中に加減する手段
とを備えている。
【０００６】
【作用】本発明は上記手段により、回生電力を電機子銅
損として消費して回生動作中のコンバータ部の直流電圧
の上昇を防止している。
損として消費して回生動作中のコンバータ部の直流電圧
の上昇を防止している。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明のブラシレスモータの
駆動装置の構成を示すブロック図で、２１は回生電力演
算手段、２２はモータ電機子電流を検出する手段、２３
はエンコーダ、２０は電流指令とロータ位相により、ト
ルク有効電流と無効電流を制御する電流制御手段であ
る。電機子電流はモータの誘起電圧と同相のトルクに有
効な成分と、電気的に９０°位相のずれたトルクに無効
な成分に分解することができる。三相モータの場合、各
相に流れる電流をトルク有効成分Ｉｑと無効成分Ｉｄに
分離し、 Ｉｕ＝Ｉｑ・ｓｉｎωｔ＋Ｉｄ・ｃｏｓωｔ Ｉｖ＝Ｉｑ・ｓｉｎ（ωｔ−１２０°）＋Ｉｄ・ｃｏｓ（ωｔ−１２０°） Ｉｗ＝Ｉｑ・ｓｉｎ（ωｔ−２４０°）＋Ｉｄ・ｃｏｓ（ωｔ−２４０°） とし、各相のモータ電機子抵抗をＲとすれば、銅損Ｐｃ
は、 Ｐｃ＝Ｉｕ2・Ｒ＋Ｉｖ2・Ｒ＋Ｉｗ2・Ｒ ＝３（Ｉｑ2＋Ｉｄ2）Ｒ／２ となる。
しながら説明する。図１は本発明のブラシレスモータの
駆動装置の構成を示すブロック図で、２１は回生電力演
算手段、２２はモータ電機子電流を検出する手段、２３
はエンコーダ、２０は電流指令とロータ位相により、ト
ルク有効電流と無効電流を制御する電流制御手段であ
る。電機子電流はモータの誘起電圧と同相のトルクに有
効な成分と、電気的に９０°位相のずれたトルクに無効
な成分に分解することができる。三相モータの場合、各
相に流れる電流をトルク有効成分Ｉｑと無効成分Ｉｄに
分離し、 Ｉｕ＝Ｉｑ・ｓｉｎωｔ＋Ｉｄ・ｃｏｓωｔ Ｉｖ＝Ｉｑ・ｓｉｎ（ωｔ−１２０°）＋Ｉｄ・ｃｏｓ（ωｔ−１２０°） Ｉｗ＝Ｉｑ・ｓｉｎ（ωｔ−２４０°）＋Ｉｄ・ｃｏｓ（ωｔ−２４０°） とし、各相のモータ電機子抵抗をＲとすれば、銅損Ｐｃ
は、 Ｐｃ＝Ｉｕ2・Ｒ＋Ｉｖ2・Ｒ＋Ｉｗ2・Ｒ ＝３（Ｉｑ2＋Ｉｄ2）Ｒ／２ となる。
【０００８】銅損Ｐｃをトルク有効成分Ｐｃｑと無効成
分Ｐｃｄに分離すると、 Ｐｃｑ＝３・Ｉｑ2・Ｒ／２ Ｐｃｄ＝３・Ｉｄ2・Ｒ／２ となる。
分Ｐｃｄに分離すると、 Ｐｃｑ＝３・Ｉｑ2・Ｒ／２ Ｐｃｄ＝３・Ｉｄ2・Ｒ／２ となる。
【０００９】ＤＣブラシレスモータの駆動装置は、トル
クに有効な成分のみをモータに印加し、無効な成分は印
加しないのが一般的である。回生電力として消費させな
ければならない電力Ｐｒｅｇは、 Ｐｒｅｇ＝Ｐｍ−Ｐｃｑ−Ｐｉ−Ｐｔｒ Ｐｍ：モータが受ける外部機械エネルギー Ｐｃｑ：モータの銅損 Ｐｉ：モータの鉄損 Ｐｔｒ：駆動装置のトランジスタ電力損失等 で示される。ここにＰｍ（機械エネルギー）はモータの
回転速度とトルクの積であり、またトルクはモータ電流
と比例した値、Ｐｉ（鉄損）はモータ固有の値で既知の
値であり、Ｐｔｒ（トランジスタ電力損失）は駆動装置
固有の値で既知の値である。
クに有効な成分のみをモータに印加し、無効な成分は印
加しないのが一般的である。回生電力として消費させな
ければならない電力Ｐｒｅｇは、 Ｐｒｅｇ＝Ｐｍ−Ｐｃｑ−Ｐｉ−Ｐｔｒ Ｐｍ：モータが受ける外部機械エネルギー Ｐｃｑ：モータの銅損 Ｐｉ：モータの鉄損 Ｐｔｒ：駆動装置のトランジスタ電力損失等 で示される。ここにＰｍ（機械エネルギー）はモータの
回転速度とトルクの積であり、またトルクはモータ電流
と比例した値、Ｐｉ（鉄損）はモータ固有の値で既知の
値であり、Ｐｔｒ（トランジスタ電力損失）は駆動装置
固有の値で既知の値である。
【００１０】したがって回生電力として処理させなけれ
ばならない電力Ｐｒｅｇは、リアルタイムに容易に演算
できることになる。ここでＰｒｅｇ≦Ｐｃｄとなるトル
ク無効成分電流Ｉｄは、
ばならない電力Ｐｒｅｇは、リアルタイムに容易に演算
できることになる。ここでＰｒｅｇ≦Ｐｃｄとなるトル
ク無効成分電流Ｉｄは、
【００１１】
【数１】
【００１２】となり、モータが回生動作となったとき回
生電力演算手段２１により上記Ｉｄを演算し、電機子に
トルク無効成分電流Ｉｄを印加すれば回生電力はすべて
銅損として消費させることができ、コンバータ部の直流
電圧の増加を防止できる。なお、モータが回生動作中で
あることはたとえばモータのトルク指令値が負になるこ
とによって検知され、その場合たとえばコミュテーショ
ンセンサの信号を移相するなどによってモータ電流のト
ルク無効成分電流の大きさを加減することができる。
生電力演算手段２１により上記Ｉｄを演算し、電機子に
トルク無効成分電流Ｉｄを印加すれば回生電力はすべて
銅損として消費させることができ、コンバータ部の直流
電圧の増加を防止できる。なお、モータが回生動作中で
あることはたとえばモータのトルク指令値が負になるこ
とによって検知され、その場合たとえばコミュテーショ
ンセンサの信号を移相するなどによってモータ電流のト
ルク無効成分電流の大きさを加減することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、モータが回生動作となったときその回生電力を演
算し、その回生電力に応じたトルク無効成分電流を電機
子に印加することによって回生電力を銅損として消費さ
せることができ、それにより放電抵抗等が不要となり、
小型かつ廉価で発熱の少ないブラシレスモータの駆動装
置を得ることができる。
れば、モータが回生動作となったときその回生電力を演
算し、その回生電力に応じたトルク無効成分電流を電機
子に印加することによって回生電力を銅損として消費さ
せることができ、それにより放電抵抗等が不要となり、
小型かつ廉価で発熱の少ないブラシレスモータの駆動装
置を得ることができる。
【図１】本発明のブラシレスモータの駆動装置の回路図
【図２】従来のブラシレスモータの駆動装置の回路図
１０ ダイオードブリッジ（コンバータ部） １１ 平滑コンデンサ（コンバータ部の直流電圧） ２０ 電流制御回路（トルク無効成分電流を加減する手
段） ２１ 回生電力演算手段
段） ２１ 回生電力演算手段
Claims (1)
- 【請求項１】回生動作中に回生電力を演算する手段と、
モータ電流による電機子銅損が上記演算した回生電力に
相当するようにモータ電流のトルク無効成分電流を回生
動作中に加減する手段とを備え、回生電力を電機子銅損
として消費して回生動作中のコンバータ部の直流電圧の
上昇を防止するブラシレスモータの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296922A JPH05137377A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296922A JPH05137377A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05137377A true JPH05137377A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17839917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3296922A Pending JPH05137377A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05137377A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6239566B1 (en) | 1998-05-12 | 2001-05-29 | Mannesmann Sachs Ag | Drive system for a permanently excited electric motor having at least one phase winding |
| WO2005093942A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 永久磁石式同期モータの制御装置 |
| WO2007049810A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | モータ駆動システム |
| EP1826058A2 (en) | 2006-02-28 | 2007-08-29 | Hitachi, Ltd. | Controller for an electric four-wheel-drive vehicle |
| JP2012222890A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | モータ制御装置 |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP3296922A patent/JPH05137377A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6239566B1 (en) | 1998-05-12 | 2001-05-29 | Mannesmann Sachs Ag | Drive system for a permanently excited electric motor having at least one phase winding |
| JPWO2005093942A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2007-08-30 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石式同期モータの制御装置 |
| WO2005093942A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 永久磁石式同期モータの制御装置 |
| CN100463354C (zh) * | 2004-03-24 | 2009-02-18 | 三菱电机株式会社 | 永磁式同步电动机的控制装置 |
| US7408312B2 (en) | 2004-03-24 | 2008-08-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for permanent magnet synchronous motor |
| JP2007151336A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-06-14 | Toyota Motor Corp | モータ駆動システム |
| WO2007049810A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | モータ駆動システム |
| JP4561616B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | モータ駆動システム |
| US7893637B2 (en) | 2005-10-27 | 2011-02-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive system |
| EP1950878A4 (en) * | 2005-10-27 | 2017-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive system |
| EP1826058A2 (en) | 2006-02-28 | 2007-08-29 | Hitachi, Ltd. | Controller for an electric four-wheel-drive vehicle |
| EP1826058A3 (en) * | 2006-02-28 | 2010-01-27 | Hitachi, Ltd. | Controller for an electric four-wheel-drive vehicle |
| EP2497675A1 (en) * | 2006-02-28 | 2012-09-12 | Hitachi Ltd. | Controller for an electric four-wheel-drive vehicle |
| JP2012222890A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | モータ制御装置 |
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