JPH0576272B2 - - Google Patents

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電動機の制御装置、特にブ
ラシレス電動機を常に効率よく駆動制御し得る制
御装置に関するものである。

［従来の技術］ ブラシレス電動機として知られる回転界磁形同
期電動機は、消耗するブラシがなく、また保守を
要する整流子が少ない等の特長を有し、しかも従
来の直流電動機と同程度の制御性能を有すること
から、工作機械等の制御用電動機として広く使用
されている。

このブラシレス電動機は、永久磁石から成る界
磁極を回転子とし、電機子巻線を固定子巻線とし
て、この固定子巻線に例えば三相交流の電機子電
流を流し、界磁極の主磁束及びこの主磁束と直交
する電機子電流によつて回転子に回転力を発生さ
せ、回転子を電機子電流によつて生じる回転磁界
に同期させて回転させる電動機である。

次に、図面を参照して上記のブラシレス電動機
につきなお具体的に説明する。

第１５図において、１は三相のブラシレス電動
機で、この電動機１は固定子１−２及び回転子１
−３を有し、固定子１−２には三相電機子巻線１
−２Ｕ，１−２Ｖ，１−２Ｗが巻回されている。
この電動機１では、各電機子巻線１−２Ｕ，１−
２Ｖ，１−２Ｗにそれぞれ三相電機子電流iu，
iv，iwを流して、回転子１−３の界磁極の主磁
束φの向きと直交する軸ｑ上に回転起磁力Ｈを発
生させる。なお、以後の説明の便宜上、この回転
起磁力Ｈは等価電機子電流Iaによつて発生するも
のとする。この回転起磁力Ｈと上記主磁束φとに
より回転子１−３に回転力が発生し、回転子１−
３が回転動作を行う。上記の主磁束φの位置を検
出するために位置検出器２が設けられており、こ
の位置検出器２は上記回転磁力Ｈが主磁束φに対
して常に電気的に90度ずれるように、主磁束φの
位置を検出して図示していない駆動回路に制御信
号を与えて、電機子電流iu，iv，iwの切換動作、
すなわち整流子作用を行わせるためのものであ
る。

上記のような回転動作において、主磁束φが一
定であれば、電動機１が最適運動状態で運転され
ているときの発生トルクT₀は、前記回転起磁力
Ｈを発生させる等価電機子電流Iaに比例し、次の
(1)式で表わされることは周知である。

T₀＝Ｋ・φ・Ia (1) 但し、Ｋは比例定数である。

ここで、主磁束φに対して等価電機子電流Iaが
直交していても、電機子反作用によつて空隙磁束
φ′が歪んでいる場合には、主磁束φの向きに対し
て空隙磁束φ′の向きが回転方向にずれて位相差が
生じ、空隙磁束φ′と等価電機子電流Iaとが直交し
なくなるので、最適運転状態とならず効率の悪い
運転状態となる。

次に、このことをブラシレス電動機の等価回路
を示す第１６図を参照して説明する。第１６図に
おいて、Ｅは電動機端子電圧、EAは誘起起電力、
Iaは電機子電流、Ｒは電機子巻線抵抗、Xsは電
機子反作用によるリアクタンス、Ｔは発生トル
ク、Ｎは回転子の回転速度をそれぞれ表わしてい
る。第１７図は第１６図における電圧、電流のベ
クトル関係を示したものである。同図において、
発生トルクＴに比例して電機子電流Iaが増加する
と電機子反作用が大きくなるので、電機子電流Ia
と誘起起電力EAとの位相差θは、矢印Ｙで示す
回転方向に大きくなる。従つて、トルクに寄与す
る電流Ia₁と電機子電流Iaとの比Ia₁／Iaが減少し
て、電動機１のトルク定数Ktが小さくなり、効
率の悪い運転状態となる。このときの発生トルク
T′は次式で与えられる。

T′＝K′・φ′・Ia cosθ (2) ここで、K′は比例定数である。

(2)式から明らかなように、電動機１を最適運転
状態とするためには、位相差θを零にすることが
必要である。

また、電動機１が一定トルクＴを出して或回転
速度で回転しているときに回転速度のみが変動し
た場合、回転速度に比例して内部電流の周波数が
高くなるとともに同期インピーダンスXsが大き
くなるために、前期位相差θが回転方向に大きく
なる。従つて、回転速度に応じて最適運転状態に
するためにも位相差θを零にすることが必要であ
る。

第１８図はブラシレス電動機の回転数Ｎに対す
る位相差θの特性を示す代表的特性図であり、図
において曲線Ａは無負荷時、曲線Ｂは全負荷時の
特性を示す。図から解るように回転数Ｎに比例し
て位相差θが大きくなり負荷が増加するにつれて
位相差θは大きくなる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の制御装置では、電動機１
の界磁極の主磁束φを検出して、誘起起電力EA
と同相の電機子電流Iaを流すように電機子電流Ia
の切換動作が行われていたので、電動機１の重負
荷時又は高速回転時において位相差θが大きくな
り、運転効率が悪くなるという欠点があつた。従
つて、従来の制御装置では比較的大形の電動機１
を必要とすることになり、経費の増大、更には省
エネルギー上から好ましくないという問題があつ
た。

本発明の目的は、重負荷時又は高速回転時にお
いてもブラシレス電動機を効率よく駆動制御する
ことができるブラシレス電動機の制御装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明は、制御す
べき極数Pmのブラシレス電動機１を駆動制御す
るブラシレス電動機の制御装置において、周波数
がｆの二相正弦波信号eX，eYを出力し且つ前記
正弦波信号eX，eYの位相に対応したデジタル値
を有するデジタル信号DS１を出力する励磁回路
４と、前記電動機１の回転軸に連結され前記二相
正弦波信号eX，eYで励磁されて回転体の回転角
θmに応じた電気的位相角を有し回転速度θ・に応
じた周波数（ｆ±Δf）を有する検出信号e₀を出
力する極数Prのレゾルバ２と、前記検出信号e₀を
入力信号として該検出信号e₀を該信号と同一の周
期T₁₀を有する矩形波状のパルス列信号EP１に波
形整形して出力する波形整形回路５と、前記電動
機１の回転軸に連結された速度検出器３と、該速
度検出器３から出力される速度信号ETG又は外
部から与えられるトルク指令信号ETのうちの何
れか一方又は双方と前記パルス列信号EP１とを
入力信号として該入力信号ETG，ETのうちのい
ずれか一方又は双方の値及び極性に応じて前記パ
ルス列信号EP１の位相を増減させて該パルス列
信号EP１に対して位相差θを有するパルス列信
号EP２を出力するパルス位相変換器６と、前記
パルス列信号EP２をラツチ信号として前記デジ
タル信号DS１を所定の周期T₁₀で繰り返してラツ
チしたデジタル信号DS２を出力するラツチ回路
７と、前記デジタル信号DS２をアドレス入力信
号としたときに周期がT₀／ｎ（ｎ＝Pm／Pr）で
位相が互いに前記ブラシレス電動機の相数に応じ
た電気角度でずれた複数相のデジタル正弦波信号
を出力するようにメモリーされた複数のメモリー
部を備え前記デジタル信号DS２を前記各メモリ
ー部のアドレス入力として前記各メモリー部から
そのアドレス信号に応じた前記複数相のデジタル
正弦波信号を出力するメモリー回路８と、前記複
数相のデジタル正弦波信号を入力信号として前記
トルク指令信号ETと各々デジタル・アナログ乗
算して複数相の電流指令信号を出力する電流指令
信号形成回路９と、前記複数相の電流指令信号に
より駆動されて前記ブラシレス電動機に複数相の
電機子電流を供給する駆動回路１０とからなるこ
とを特徴とするものである。

［発明の作用］ 本願発明の主要部の作用について説明する。本
願の発明では、励磁回路４から出力される正弦波
信号eV，eYの位相に対応するデジタル値を有す
るデジタル信号DS１と波形整形回路５から出力
されるパルス列信号EP１との関係において、デ
ジタル信号DS１をラツチ回路７のデータ端子に
入力し、検出信号e₀の周期T₁₀と同一の周期T₁₀
を有するパルス列信号EP１をパルス位相変換器
６に入力し、該パルス位相変換器６に入力される
速度信号ETG又はトルク指令信号ETのうちいず
れか一方又は双方の電圧値に比例して増減し、ま
た電圧の極性に応じて進み遅れ位相差θを有する
パルス列信号EP２をラツチ回路７のラツチ端子
に入力する。従つて、ラツチ路７へ入力されたデ
ジタル信号DS１のラツチされる時点はパルス列
信号EP２により制御される。即ち、ラツチ回路
７から出力されるデジタル信号DS２の値をパル
ス列信号EP２のラツチ時点によつて制御するこ
とにより、誘起起電力EAと電機子電流Iaとの位
相差θを零に近づけるようにするのである。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本願の発明の一実施例を示したもの
である。ここで、ブラシレス電動機１の極数Pm
はPm＝４で、レゾルバ２の極数PrをPr＝２であ
るものとして説明する。図において、前述した第
１５図と対応する部分は同一符号を付して示して
いる。

２は、回転軸２−１がブラシレス電動機１の回
転軸に連結され、固定子には二相巻線で固定子巻
線２−２，２−３が巻装され、各々周波数ｆの二
相正弦波信号eX，eYで励磁され、回転子には検
出巻線２−４が巻装され、検出巻線２−４からは
回転軸２−１の回転角θmに対応した電気的位相
角を有し回転速度θ・ｍに応じた周波数（ｆ±Δf）
を有する検出信号e₀が出力されるレゾルバであ
る。

３は、ブラシレス電動機１の回転軸に連結さ
れ、回転速度θ・ｍに比例し、回転方向によつて正
極又は負極の電圧値を示す速度信号ETGが出力
される速度検出器である。この速度検出器には、
速度発電機を用いるか、またはレゾルバやエンコ
ーダを信号変換回路と併用したものを用いてもよ
い。

４は、前記レゾルバ２の固定子巻線２−２，２
−３に対して各々二相正弦波信号eX，eYを与
え、それとともに該正弦波信号eX，eYの位相に
対応するデジタル値を有するデジタル信号DS１
を出力する励磁回路である。

５は、前記レゾルバ２の検出信号e₀を入力信号
として該信号e₀を該信号の周期と同一の周期T₁₀
を有する矩形波状のパルス列信号EP１に波形整
形して出力する波形整形回路である。

６は、前記速度信号ETG又は外部から与えら
れるトルク指令信号ETのうちいずれか一方又は
双方とパルス列信号EP１とを入力信号として該
入力信号ETG又はETのうちのいずれか一方の電
圧値、電圧の正極・負極によつて前記パルス列信
号EP１の位相を増減させて該パルス列信号EP１
と位相差θを有するパルス列信号EP２を出力す
るパルス位相変換器である。

７は、前記励磁回路４から出力されるデジタル
信号DS１をデータ端子に入力し、前記パルス位
相変換器６から出力されるパルス列信号EP２の
立上がりをラツチ信号として該デジタル信号DS
１を周期T₁₀で繰り返しラツチしたデジタル信号
DS２を出力する一般的なラツチ回路である。

８は、メモリー部８−１，８−２，８−３内に
予め各々正弦波sin（θm／２）、sin｛（θm／２）＋
（2π／３）｝、sin｛（θm／２）＋（4π／３）｝のデ
ジタ
ル値がメモリーされており、ラツチ回路７から出
力されるデジタル信号DS２をアドレス入力信号
として該アドレス入力信号に応じて各々正弦波デ
ジタル信号Du＝sin（θm／２）、Dv＝sin｛（θm／
２）＋（2π／３）｝、Dw＝sin｛（θm／２）＋（4π／
３）｝を出力するメモリー回路である。

９は、前記メモリー回路８から出力される各デ
ジタル信号Du，Dv，Dwと経路１１より入力さ
れるトルク指令信号ETとを各電流指令信号形成
部９−１，９−２，９−３で乗算して各々、アナ
ログ量の電流指令信号Iu，Iv，Iwを出力する電
流指令信号形成回路である。

１０は、前記電流指令信号形成回路９から出力
される電流指令信号Iu，Iv，Iwを入力信号とし
てこれら入力信号Iu，Iv，Iwの値に比例した電
機子電流iu，iv，iwを前記ブラシレス電動機１の
電機子巻線１−２Ｕ，１−２Ｖ，１−２Ｗに給電
する駆動回路である。

次に、前述した励磁回路４の構成を第２図を参
照して説明する。この励磁回路４は、図示のよう
に一定周波数のパルス列信号Ｋ・ｆを出力する発
振器４１と、前記パルス列信号Ｋ・ｆを計数して
０〜ｎビツトのデジタル値を周期T₀で繰り返す
デジタル信号DS１を線路Ｌ１に出力すると共に
周期T₀で繰り返すもう一つのデジタル信号DS４
を出力する計数回路４２と、メモリー内に各々正
弦波、余弦波のデジタル値が予めメモリーされて
いて前記デジタル信号DS４がアドレス端子にア
ドレス入力信号として入力された際に、該アドレ
ス信号に応じて各々正弦波、余弦波デジタル信号
DS５−１，DS５−２を出力するメモリー回路４
３，４４と、前記デジタル信号DS５−１，DS５
−２の各々デジタル・アナログ（以下、Ｄ／Ａと
称する。）変換して二相正弦波信号eX，eYを出
力するＤ／Ａ変換器４５，４６とからなつてい
る。

第３図は前記デジタル信号DS１と二相正弦波
信号eX，eYの関係を示す図で、横軸は時間ｔ
を、縦軸はデジタル値及び電圧値を表わす。第３
図ａ，ｂにおいて、デジタル信号DS１は周期T₀
内で零からデジタル値DAに到達し周期T₀ごとに
この状態を繰り返し、また、正弦波信号eXとeY
は互いに90度位相ずれをもち周期T₀（周波数ｆ）
をもつており、従つて該デジタル信号DS１が正
弦波信号eX，eYの位相状態をデジタル値で表わ
している。

第４図ａ，ｂは、前記正弦波信号exと検出信
号e₀及びパルス列信号EP１との関係を、回転角
θmだけずらしたときについて示したもので、横
軸は時間ｔを、縦軸は電圧値を示す。同図におい
て、回転角θmが与えられると、正弦波信号exを
基準にして検出信号e₀の位相がθmだけ変化し、
この位相の変化（θm）に応じてパルス列信号EP
１の立ち上がり時点ｔ１，ｔ２…がずれる。従つ
て、後述するパルス位相変換器６からのパルス列
信号EP２の立ち上がり時点、すなわち、デジタ
ル信号DS１をラツチする時点もずれることとな
る。

第５図はパルス位相変換器６の具体例を示した
ものである。このパルス位相変換器６は図示のよ
うに抵抗器R₀₁，R₀₂，R₁〜R₈、コンデンサC₀₁，
C₀₂、増幅器Ａ、単安定マルチバイブレータMM
１，MM２からなり、増幅器Ａで速度信号ETG、
トルク指令信号ETを加減して増幅器Ａの出力電
圧Ｅ１を増減させ、抵抗器R₆，R₇，R₈で電圧分
圧された電圧Ｅ２を制御することにより単安定マ
ルチバイブレータMM２の時限時間ΔT₂₀を制御
する。他方、単安定マルチバイブレータMM１
は、抵抗器R₀₁、コンデンサC₀₁の定数で決められ
た時限時間ΔT₁をもち、パルス列信号EP１の立
上がり時にローレベルからハイレベルに変換し、
時間ΔT₁期間ハイレベルとなつて時間ΔT₁後には
自動的にローレベルとなるパルス列信号EP１１
を出力する。このパルス列信号EP１１は単安定
マルチバイブレータMM２に入力され、該パルス
列信号EP１１の立上がり時にハイレベルからロ
ーレベルに変化し、電圧Ｅ２の値と抵抗器R₀₂、
コンデンサC₀₂の定数で決められた時限時間ΔT₂₀
期間ローレベルとなつて時間ΔT₂₀後には自動的
にハイレベルとなるパルス列信号EP２が出力さ
れる。

第６図ａ〜ｅはパルス位相変換器６の動作を説
明するための波形図である。第６図ａ〜ｃにおい
ては横軸に時間ｔをとり、回転角θmが停止して
いる状態にあるときのパルス列信号EP１，EP１
１，EP２の動作を示す。パルス列信号EP１に対
してパルス列信号EP２が時限時間ΔT₂₀、すなわ
ち図ではパルス列信号EP１の周期T₁₀を電気角
360°とすれば時限時間ΔT₂₀で立上がりパルスを
有するパルス列信号EP２は電気角で90°の位相ず
れをもつことになりこの状態が基準状態となる。
（なお、この基準状態では誘起起電力EAと電機子
電流Iaとの位相差θが零である状態にあるものと
する。）第６図ｄは回転体を正回転速度θ・ｍで回
転させたときのパルス列信号EP２の動作を示し、
該信号EP２がパルス列信号EP１に対し時限時間
ΔT₂₁（＜90°）で立上がる、即ち上記基準状態か
ら位相差＋θ（進み位相）であることを示す。第
６図ｅは回転体を逆回転速度θ・ｍで回転させたと
きのパルス列信号EP２の動作を示し、該信号EP
２がパルス列信号EP１に対し時限時間ΔT₂₂（＞
90°）で立上がる、即ち上記基準状態から位相差
−θ（遅れ位相）であることを示す。なお、第６
図ｄ，ｅ及び第７図における位相差θの進み（＋
θ）、遅れ（−θ）はレゾルバ２の回転磁界の回
転方向と回転体の回転方向とに関係するので注意
を要する。

第７図は横軸に回転速度θ・ｍ、縦軸に位相差θ
をとつたときのパルス位相変換器６の特性図を示
したものである。線Ａ（実線）は電動機負荷が無
負荷時の特性を、また線Ｂ（破線）は全負荷時の
特性を示すもので、位相差θが速度信号ETG（即
ち、回転速度θ・ｍ）及びトルク指令信号ET（即
ち、負荷）に比例していることを示している。

次に、本願の発明の要部であるレゾルバ２、励
磁回路４、波形整形回路５、パルス位相変換器
６、ラツチ回路７、メモリー回路８、電流指令信
号形成回路９からなる回路における回転角θmと
デジタル信号Du，Dv，Dw及び電流指令信号Iu，
Iv，Iwとの関係を第８図ａ〜ｈ及び第９図ａ〜
ｃを参照して説明する。第８図ａ〜ｈにおいて
は、横軸に時間ｔを、縦軸に各信号の値あるいは
デジタル値をとつている。第８図ａはデジタル信
号DS１を示し、第８図ｂは回転角θmがレゾルバ
２の回転磁界の回転方向と同一方向に回転角θm₁
だけ回転して停止しているとき、正弦波信号eX
と検出信号e₀との位相関係において検出信号e₀の
方が正弦波信号eXより位相θm₁だけ遅れの関係
にあることを示している。第８図ｃ，ｄ，ｅはメ
モリー回路８の各メモリー部８−１，８−２，８
−３のアドレス端子にデジタル信号DS１をラツ
チすることなしにそのままアドレス信号としてア
ドレス端子に入力したときに各メモリー部８−
１，８−２，８−３から出力される各デジタル信
号Du，Dv，Dwのデジタル値が時間ｔにつれて
変化する様子を表わした仮想的動作特性で、この
場合には周期T₀に２サイクルの各デジタル信号
Du，Dv，Dwが出力されることを示している。
第８図ｆは周期T₁₀をもつて繰返し出力されるパ
ルス列信号EP１の出力状態を示し、第８図ｇ，
ｈはパルス列信号EP１の波形の立上がり時にパ
ルス位相変換器６で発生する内部信号EP１１と、
同じく信号EP１の波形の立上がり時にパルス位
相変換器６から時限時間ΔT₂₀をもつて出力する
パルス列信号EP２を示している。第８図ａ〜ｈ
において、パルス列信号EP２の波形の立上がり
時、即ち、時間t₁，t₂，…でラツチ回路７のデー
タ信号であるデジタル信号DS１がラツチされる
ので、デジタル信号Du，Dv，Dwの値は図示の
ように点Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の値が出力される。こ
れらのデジタル信号Du，Dv，Dwは、回転角θm
が変化しない限り時間t₁，t₂，…と経時しても点
線で示すように一定の値を示す。また、回転角
θmをレゾルバ２の回転磁界の回転方向とは反対
の方向（又は同一方向）に回転して停止させると
各デジタル信号Du，Dv，Dwの値Ｕ１，Ｖ１，
Ｗ１が図から解るように右方向（又は左方向）に
移動した或る値になる。

第９図ａ〜ｃは、横軸に回転角θmをとり、縦
軸に電流指令信号Iu，Iv，Iwをとり、トルク指
令信号ETを一定値として回転角θmを変化させた
ときの電流指令信号Iu，Iv，Iwの特性（実線）
を示すもので、レゾルバ２の回転磁界の回転方向
と反対方向（又は同一方向）に回転角θmを変化
させると電流指令信号Iu，Iv，Iwの値は特性
（実線）上を左から右方向（又は右から左方向）
へと移行することを示し、回転角θmの半回転
（Ｒ／２）の変化に対して電流指令信号Iu，Iv，
Iwが正弦波状で１サイクルの変化をする。

第８図ａ〜ｈにおいて、レゾルバ２の回転磁界
の回転方向とは反対方向（又は同一方向）に回転
角θmを或る回転速度θ・ｍで回転させたとき、回
転角θm₁の瞬間について考察すると、パルス列信
号EP２の時限時間ΔT₂₀が前記第６図で説明した
ように大きい時限時間ΔT₂₂（又は小さい時限時間
ΔT₂₁）となり、ラツチ時間t₁，t₂，…が右方向
（又は左方向）に移動するので、デジタル信号
Du，Dv，Dwのラツチ時の値Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１
は右方向（又は左方向）に移動する。

従つて、回転角θm₁の瞬間における第９図ａ〜
ｃの点Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１は左方向（又は右方向）
に移動する。レゾルバ２の回転磁界の回転方向と
反対方向（又は同一方向）に或る回転速度θ・ｍで
回転しているときの各回転角θmの各瞬間を考え
たときの電流指令信号Iu，Iv，Iwの特性は点線
（又は一点鎖線）で示すような特性となり、点線
（又は一点鎖線）で示した特性は回転角θmが左方
向から右方向（又は右方向から左方向）へ変化す
る動作となるので、実線で示した波形よりも点線
（又は一点鎖線）で示した波形が位相差θ（又は
θ′）だけ進んだ特性となる。

以上説明したように、本実施例によればブラシ
レス電動機１の回転速度θ・ｍ及び負荷トルクが増
加したときに電流指令信号Iu，Iv，Iwを位相差
θ（又はθ′）だけ進ませることができるので、ブ
ラシレス電動機を効率よく円滑に駆動することが
できる。

以上の実施例において、３個のメモリー部８−
１，８−２，８−３からなるメモリー回路８と、
３個の電流指令信号形成部９−１，９−２，９−
３からなる電流指令信号形成回路９を用いて説明
したが、第１０図に示すように２個のメモリー部
８−１，８−２からなるメモリー回路８Ａと、２
個の電流指令信号形成部９−１，９−２からなる
電流指令信号形成回路９Ａとを用いて電流指令信
号Iu，Ivを出力し、これら信号Iu，Ivを電流指令
信号形成回路９Ａの抵抗器R₉〜R₁₁及び演算増幅
器OPAで加算、反転増幅して電流指令信号Iwを
得てこれを出力するようにしてもよい。この電流
指令信号Iwを得る動作は、第１１図に示すよう
に２つの信号Iu，Ivをベクトル加算して信号ｗ
を得、この信号ｗを反転して信号Iwを得るこ
とを意味している。

また、第１２図に示すように、メモリー回路８
Ｂの各メモリー部８−１Ｂ，８−２Ｂに予めアド
レス入力信号DS３に応じて正弦波及び余弦波状
のデジタル値を出力するようにデジタル値をメモ
リーさせておき、デジタル信号DS５に応じて
各々デジタル信号Dα，Dβを出力し、これら信号
Dα，Dβを電流指令信号形成回路９Ｂの２つの電
流指令信号形成部９−１，９−２に入力して二相
電流指令信号Iα，Iβを得、さらにこれら信号Iα，
Iβを電流指令信号形成回路９Ｂの二相・三相変換
器２・3CONVに入力して三相電流指令信号Iu，
Iv，Iwを得るようにすることもできる。この二
相・三相変換動作のベクトル図を第１３図に示
す。この二相・三相変換動作は、二相電流指令信
号Iα，Iβをベクトル的に或る比例関係をもつて演
算増幅器を用いて加減算することにより得ること
ができる。

上記実施例では、三相ブラシレス電動機の制御
装置について述べたが二相ブラシレス電動機の制
御装置にも本発明は適用することができる。

また、上記実施例ではレゾルバ移相器として二
相励磁・一相出力巻線タイプのレゾルバを用いて
説明したが、第１４図に示すように一相励磁・二
相出力巻線タイプのレゾルバ２と、その２つの出
力巻線２−４，２−５の内の一方の出力巻線２−
４の一端に抵抗器R₀₃を直列接続し、他方の出力
巻線２−５の一端にコンデンサC₀₃を直列に接続
し、２つの出力巻線２−４，２−５の他方の端子
を相互に接続し、抵抗器R₀₃とコンデンサC₀₃のそ
れぞれの他端を相互に接続して、２つの出力巻線
２−４，２−５の相互接続点と抵抗器R₀₃とコン
デンサC₀₃の相互接続点とから検出信号e₀を得る
ようにしたレゾルバも同様な動作をするので、本
発明で使用することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るブラシレス電
動機の制御装置は、ブラシレス電動機の回転速度
又は負荷トルクのいずれか一方又は双方の増加に
ともない、電動機の誘起起電力と電機子電流との
位相差θを自動的に零になるようにすることが容
易にできるので、重負荷時又は高速回転時におい
てもブラシレス電動機の運転効率がよい駆動、即
ち省エネルギー駆動ができ、且つ所定の負荷トル
クに対して電動機の温度上昇を押えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るブラシレス電動機の実施
例のブロツク図、第２図は第１図における励磁回
路の実施例のブロツク図、第３図は第２図を説明
するための動作波形図、第４図は第１図における
波形整形回路とラツチ回路の動作を説明するため
の動作波形図、第５図は第１図におけるパルス位
相変換器の実施例を示す回路図、第６図は第５図
を説明するための動作波形図、第７図は第５図を
説明するための特性図、第８図は第１図を説明す
るための動作波形図、第９図は第１図を説明する
ための特性図、第１０図及び第１２図はメモリー
回路と電流指令信号形成回路の他の２種の例を示
すブロツク図、第１１図及び第１３図は第１０図
及び第１２図における信号のベクトル合成の例を
示す図、第１４図はレゾルバの他の例を示す回路
図である。第１５図はブラシレス電動機の概略構
成を示す説明図、第１６図は第１５図を説明する
ための等価回路図、第１７図は第１５図を説明す
るためのベクトル図、第１８図は第１５図を説明
するための特性図である。 １……ブラシレス電動機、２……レゾルバ、３
……速度検出器、４……励磁回路、５……波形整
形回路、６……パルス位相変換器、７……ラツチ
回路、８……メモリー回路、８−１，８−２，８
−３……メモリー部、９……電流指令信号形成回
路、９−１，９−２，９−３……電流指令信号形
成部、１０……駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 制御すべき極数Pmのブラシレス電動機１を
   駆動制御するブラシレス電動機の制御装置におい
   て、周波数がｆの二相正弦波信号eX，eYを出力
   し且つ前記正弦波信号eX，eYの位相に対応した
   デジタル値を有するデジタル信号DS１を出力す
   る励磁回路４と、前記電動機１の回転軸に連結さ
   れ前記二相正弦波信号eX，eYで励磁されて回転
   体の回転角θmに応じた電気的位相角を有し回転
   速度θ・ｍに応じた周波数（ｆ±Δf）を有する検
   出信号e₀を出力する極数Prのレゾルバ２と、前記
   検出信号e₀を入力信号として該検出信号e₀を該信
   号と同一の周期T₁₀を有する矩形波状のパルス列
   信号EP１に波形整形して出力する波形整形回路
   ５と、前記電動機１の回転軸に連結された速度検
   出器３と、該速度検出器３から出力される速度信
   号ETG又は外部から与えられるトルク指令信号
   ETのうちの何れか一方又は双方と前記パルス列
   信号EP１とを入力信号として該入力信号ETG，
   ETのうちの何れか一方又は双方の値及び極性に
   応じて前記パルス列信号EP１の位相を増減させ
   て該パルス列信号EP１に対して位相差θを有す
   るパルス列信号EP２を出力するパルス位相変換
   器６と、前記パルス列信号EP２をラツチ信号と
   して前記デジタル信号DS１を所定の周期T₁₀で繰
   り返してラツチしたデジタル信号DS２を出力す
   るラツチ回路７と、前記デジタル信号DS２をア
   ドレス入力信号としたときに周期がT₀／ｎ（ｎ＝
   Pm／Pr）で位相が互いに前記ブラシレス電動機
   の相数に応じた電気角度でずれた複数相のデジタ
   ル正弦波信号を出力するようにメモリーされた複
   数のメモリー部を備え前記デジタル信号DS２を
   前記各メモリー部のアドレス入力として前記各メ
   モリー部からそのアドレス信号に応じた前記複数
   相のデジタル正弦波信号を出力するメモリー回路
   ８と、前記複数相のデジタル正弦波信号を入力信
   号として前記トルク指令信号ETと各々デジタ
   ル・アナログ乗算して複数相の電流指令信号を出
   力する電流指令信号形成回路９と、前記複数相の
   電流指令信号により駆動されて前記ブラシレス電
   動機に複数相の電機子電流を供給する駆動回路１
   ０とからなることを特徴とするブラシレス電動機
   の制御装置。