JPH05184188A - ブラシレスモータ駆動制御装置 - Google Patents
ブラシレスモータ駆動制御装置Info
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- JPH05184188A JPH05184188A JP3333215A JP33321591A JPH05184188A JP H05184188 A JPH05184188 A JP H05184188A JP 3333215 A JP3333215 A JP 3333215A JP 33321591 A JP33321591 A JP 33321591A JP H05184188 A JPH05184188 A JP H05184188A
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- Japan
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- brushless
- motor
- current
- energization
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】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の３相交流出力が
ブラシレス直流電動機５を駆動する。マイクロコンピュ
ータ７は、電流希望値ＩＤＲからベースドライブ回路９
をオン，オフする電気角を演算し、磁極位置検出信号６
ｓを受けて、前記電気角からベースドライブ信号９ｓを
作成し、ベースドライブ回路に出力する。そして、転流
時のブラシレス直流電動機の巻線電流の立ち上がりおよ
び立ち下がりを制御する。 【効果】ブラシレス直流電動機の巻線電流に応じて、転
流時のトルクリップルを低減でき、振動および騒音を最
小にした最適な電動機制御が行える。
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の３相交流出力が
ブラシレス直流電動機５を駆動する。マイクロコンピュ
ータ７は、電流希望値ＩＤＲからベースドライブ回路９
をオン，オフする電気角を演算し、磁極位置検出信号６
ｓを受けて、前記電気角からベースドライブ信号９ｓを
作成し、ベースドライブ回路に出力する。そして、転流
時のブラシレス直流電動機の巻線電流の立ち上がりおよ
び立ち下がりを制御する。 【効果】ブラシレス直流電動機の巻線電流に応じて、転
流時のトルクリップルを低減でき、振動および騒音を最
小にした最適な電動機制御が行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモータ駆動
制御装置に関する。
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、特開昭62−171489号公報に記載
のように、マグネットロータの磁極位置検出信号の時間
間隔より所定の電気角に相当する通電重なり時間を算出
し、それに応じて各ステータコイルの通電時間を制御
し、常時、所定の電気角の通電重なり時間を設けるよう
にしていた。
のように、マグネットロータの磁極位置検出信号の時間
間隔より所定の電気角に相当する通電重なり時間を算出
し、それに応じて各ステータコイルの通電時間を制御
し、常時、所定の電気角の通電重なり時間を設けるよう
にしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ブラ
シレス直流電動機の負荷に応じた最適な電動機制御につ
いて論じられていない。
シレス直流電動機の負荷に応じた最適な電動機制御につ
いて論じられていない。
【０００４】本発明の目的は、前記電動機の負荷状態に
応じて、ブラシレス直流電動機の転流時の電流の立ち上
がりおよび立ち下がりを制御し、転流時の電流変動によ
るトルクリップルを低減し、振動および騒音の少ないブ
ラシレスモータ駆動制御装置を提供することにある。
応じて、ブラシレス直流電動機の転流時の電流の立ち上
がりおよび立ち下がりを制御し、転流時の電流変動によ
るトルクリップルを低減し、振動および騒音の少ないブ
ラシレスモータ駆動制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、予め、ブラ
シレス直流電動機の負荷電流から転流時の通電開始角お
よび通電重なり角を求める演算式をマイクロコンピュー
タに記憶しておき、インバータ制御装置により、閉ルー
プ制御を行うと共に、前記演算式から算出した通電開始
角および通電重なり角で前記インバータ制御装置を制御
することにより達成される。
シレス直流電動機の負荷電流から転流時の通電開始角お
よび通電重なり角を求める演算式をマイクロコンピュー
タに記憶しておき、インバータ制御装置により、閉ルー
プ制御を行うと共に、前記演算式から算出した通電開始
角および通電重なり角で前記インバータ制御装置を制御
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の負荷電流が変化する
と、転流時の通電開始角および通電重なり角が更新さ
れ、この電気角でインバータ制御装置のスイッチング素
子をオン，オフさせ、転流時の前記電動機の電流の立ち
上がりおよび立ち下がりが制御される。すると、転流時
の電流変動が最小となり、トルクリップルが低減され
る。その結果、前記電動機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ブラ
シレスモータ駆動制御装置が得られる。
と、転流時の通電開始角および通電重なり角が更新さ
れ、この電気角でインバータ制御装置のスイッチング素
子をオン，オフさせ、転流時の前記電動機の電流の立ち
上がりおよび立ち下がりが制御される。すると、転流時
の電流変動が最小となり、トルクリップルが低減され
る。その結果、前記電動機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ブラ
シレスモータ駆動制御装置が得られる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図５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ブラシレスモータ駆動
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ブラシレスモータ駆動
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相の電機子巻線に通電される。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相の電機子巻線に通電される。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。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，ＲＡＭ
７−５，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、例えば通電角演算処理に係るものが記
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。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，ＲＡＭ
７−５，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、例えば通電角演算処理に係るものが記
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、本発明のブラシレスモータ駆動制
御装置のタイムチャートである。図において回転子５−
２が回転すると、電機子巻線５−１に誘起電圧ｅが発生
する。誘起電圧ｅと磁極位置検出信号６ｓの位相は図示
のようになるように、ホール素子１０が位置ぎめされて
いる。マイクロコンピュータ７は電流希望値ＩＤＲから
通電開始角θ1 および通電重なり角θｔを演算し、磁極
位置検出信号６ｓを受けて６０°間隔時間Ｔ60より、通
電開始時間ｔ2 および通電重なり時間Δｔを次式より算
出する。
御装置のタイムチャートである。図において回転子５−
２が回転すると、電機子巻線５−１に誘起電圧ｅが発生
する。誘起電圧ｅと磁極位置検出信号６ｓの位相は図示
のようになるように、ホール素子１０が位置ぎめされて
いる。マイクロコンピュータ７は電流希望値ＩＤＲから
通電開始角θ1 および通電重なり角θｔを演算し、磁極
位置検出信号６ｓを受けて６０°間隔時間Ｔ60より、通
電開始時間ｔ2 および通電重なり時間Δｔを次式より算
出する。
【００１４】
【数１】
【００１５】
【数２】
【００１６】そして、タイマー７−７でｔ2 およびΔｔ
をカウントし、インバータ制御装置４の６個のトランジ
スタＡ＋，Ｂ＋，Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ−をオン，オフ
するベースドライブ信号９ｓを出力する。この処理を順
次繰返し行い、相切り替えを行う。
をカウントし、インバータ制御装置４の６個のトランジ
スタＡ＋，Ｂ＋，Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ−をオン，オフ
するベースドライブ信号９ｓを出力する。この処理を順
次繰返し行い、相切り替えを行う。
【００１７】次に、通電開始角θ1 および通電重なり角
θｔの演算式を図４を用いて説明する。巻線電流Ｉｌ
は、直流電圧Ｅｄおよび誘起電圧ｅ，電機子巻線抵抗Ｒ
から次式で表される。
θｔの演算式を図４を用いて説明する。巻線電流Ｉｌ
は、直流電圧Ｅｄおよび誘起電圧ｅ，電機子巻線抵抗Ｒ
から次式で表される。
【００１８】
【数３】
【００１９】数３より、転流時の巻線電流の立ち上がり
および立ち下がりは、直流電圧Ｅｄと誘起電圧ｅで決ま
る。本実施例において、巻線電流Ｉｌは電流希望値ＩＤ
Ｒに相当し、誘起電圧ｅは電気角θの関数であることか
ら、電流希望値ＩＤＲと通電開始角θ1 および通電重な
り角θｔとの間には図示の関係式が成立する。
および立ち下がりは、直流電圧Ｅｄと誘起電圧ｅで決ま
る。本実施例において、巻線電流Ｉｌは電流希望値ＩＤ
Ｒに相当し、誘起電圧ｅは電気角θの関数であることか
ら、電流希望値ＩＤＲと通電開始角θ1 および通電重な
り角θｔとの間には図示の関係式が成立する。
【００２０】図５は、電気角に対するトルクの変化を示
す。通常の１２０°通電の場合、（ａ）に示すように転
流時にトルクリップルを生ずるが、本実施例によれば、
（ｂ）に示すようにトルクリップルが低減される。その
結果、ブラシレス直流電動機の振動および騒音を低減す
ることができる。
す。通常の１２０°通電の場合、（ａ）に示すように転
流時にトルクリップルを生ずるが、本実施例によれば、
（ｂ）に示すようにトルクリップルが低減される。その
結果、ブラシレス直流電動機の振動および騒音を低減す
ることができる。
【００２１】また、本実施例では、通電開始時間ｔ2 お
よび通電重なり時間Δｔを求めるにあたり、６０°間隔
時間より算出しているが、１２０°間隔時間より算出し
てもよい。
よび通電重なり時間Δｔを求めるにあたり、６０°間隔
時間より算出しているが、１２０°間隔時間より算出し
てもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、１２０°通電形インバ
ータで駆動されるブラシレス直流電動機の転流時のトル
クリップルを、巻線電流に応じて低減することができ、
振動および騒音を最小にした最適な運転ができる。
ータで駆動されるブラシレス直流電動機の転流時のトル
クリップルを、巻線電流に応じて低減することができ、
振動および騒音を最小にした最適な運転ができる。
【図１】ブラシレス直流電動機とブラシレスモータ駆動
制御装置の全体構成図である。
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】本発明に係わるタイムチャートである。
【図４】本発明に係わる通電角演算の説明図である。
【図５】本発明に係わる動作説明図である。
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。
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。
Claims (1)
- 【請求項１】永久磁石を界磁回転子とするブラシレス直
流電動機を駆動するブラシレスモータ駆動制御装置を、
インバータ制御装置とこの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
出回路で構成し、前記ブラシレス直流電動機の負荷電流
から、転流時の通電開始角および通電重なり角を演算
し、この通電開始角および通電重なり角で前記インバー
タ制御装置のスッイチング素子をオン，オフすることを
特徴とするブラシレスモータ駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3333215A JPH05184188A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | ブラシレスモータ駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3333215A JPH05184188A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | ブラシレスモータ駆動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184188A true JPH05184188A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18263604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3333215A Pending JPH05184188A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | ブラシレスモータ駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05184188A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1174998A1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-23 | MAGNETEK S.p.A. | Brushless motor,method and circuit for its control |
| JP2002101688A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Nidec Shibaura Corp | 電動機の制御装置 |
| US6404153B2 (en) | 1999-12-06 | 2002-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor and disk drive apparatus |
| WO2008090254A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Kone Corporation | Method and apparatus for controlling a motor |
| KR100966879B1 (ko) * | 2003-01-08 | 2010-06-30 | 삼성전자주식회사 | 브러시리스 직류 모터의 제어 장치 및 방법 |
| CN107437906A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-05 | 哈尔滨工程大学 | 一种直流母线电压控制的无刷电机换相方法 |
-
1991
- 1991-12-17 JP JP3333215A patent/JPH05184188A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6404153B2 (en) | 1999-12-06 | 2002-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor and disk drive apparatus |
| US6639372B2 (en) | 1999-12-06 | 2003-10-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor and disk drive apparatus |
| EP1174998A1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-23 | MAGNETEK S.p.A. | Brushless motor,method and circuit for its control |
| JP2002101688A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Nidec Shibaura Corp | 電動機の制御装置 |
| JP4594505B2 (ja) * | 2000-09-26 | 2010-12-08 | 日本電産シバウラ株式会社 | 電動機の制御装置 |
| KR100966879B1 (ko) * | 2003-01-08 | 2010-06-30 | 삼성전자주식회사 | 브러시리스 직류 모터의 제어 장치 및 방법 |
| WO2008090254A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Kone Corporation | Method and apparatus for controlling a motor |
| US8054019B2 (en) | 2007-01-24 | 2011-11-08 | Kone Corporation | Method and apparatus for controlling a motor |
| CN107437906A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-05 | 哈尔滨工程大学 | 一种直流母线电压控制的无刷电机换相方法 |
| CN107437906B (zh) * | 2017-07-12 | 2019-12-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种直流母线电压控制的无刷电机换相方法 |
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