JPH06253584A - Driver for sensorless brushless motor - Google Patents

Driver for sensorless brushless motor

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Publication number
JPH06253584A
JPH06253584A JP5035046A JP3504693A JPH06253584A JP H06253584 A JPH06253584 A JP H06253584A JP 5035046 A JP5035046 A JP 5035046A JP 3504693 A JP3504693 A JP 3504693A JP H06253584 A JPH06253584 A JP H06253584A
Authority
JP
Japan
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motor
excitation
coil
phase
rotor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5035046A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Tamaki
悟史 玉木
Yasuhiro Kondo
康宏 近藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5035046A priority Critical patent/JPH06253584A/en
Publication of JPH06253584A publication Critical patent/JPH06253584A/en
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To allow commutation at an appropriate timing without requiring any delay pulse by correcting the exciting time such that phase shift is eliminated between the rotary position of rotor and conduction of coil. CONSTITUTION:Conduction is started forcibly for each phase of a three-phase motor. Excitation is performed by dividing one period of 360 deg. into 12 patterns of 30 deg.. A microprocessor 1 observes the waveform of voltage induced during nonconducting period and corrects the exciting time such that the phase shift of rotor is eliminated. A comparator 4 compares the induced voltage with an applying voltage of motor while dividing into tri-levels at a specific timing and phase lock control is performed based on the comparison results. Consequently, stabilized operation of rotor equivalent to a brushless motor equipped with a rotary position sensor can be achieved. Furthermore, rotation synchronized with a command speed 14 can be achieved by comparing the speed command with an averaged exciting time and varying the duty of PWM signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は家電機器等に用いられ、
負荷の種類がファン,ポンプのような位置検出用センサ
のないブラシレスモータを駆動する駆動装置に関するも
のである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention is used in home appliances and the like.
The present invention relates to a drive device that drives a brushless motor that does not have a position detection sensor such as a fan or a pump.

【0002】[0002]

【従来の技術】家電機器等の分野において、商品の長寿
命,高信頼性化が進み、それにともないブラシレスモー
タが使用されるようになってきている。またその駆動方
法についても、センサレス駆動する方法が数多く提案さ
れている。
2. Description of the Related Art In the field of home electric appliances and the like, brush life motors have come to be used along with the long life and high reliability of products. As for the driving method, many sensorless driving methods have been proposed.

【0003】以下にセンサレス駆動の一方法について説
明する。図7に従来のセンサレスブラシレスモータの駆
動回路の概略ブロック図を示す。図中で使用するモータ
は2相全波駆動のものである。
A method of sensorless driving will be described below. FIG. 7 shows a schematic block diagram of a drive circuit of a conventional sensorless brushless motor. The motor used in the figure is a two-phase full-wave drive.

【0004】モータが回転している時は各コイルLa,
Lbの両端には図8(a)の波形図に示すように90度
位相差の正弦波状の誘起電圧Ea,Ebが発生する。こ
の誘起電圧Ea,EbはコイルLa,Lbの両端に2入
力が接続されたコンパレータ24,25によってモータ
の中性点電圧において波形整形される。従って各コンパ
レータ24,25から図8(b)に示すように誘起電圧
Ea,Ebと同じ周期,位相で90度位相差のパルス信
号S1,S2が得られる。
When the motor is rotating, each coil La,
At both ends of Lb, sinusoidal induced voltages Ea and Eb having a 90-degree phase difference are generated as shown in the waveform diagram of FIG. The waveforms of the induced voltages Ea and Eb are shaped at the neutral voltage of the motor by the comparators 24 and 25 having two inputs connected to both ends of the coils La and Lb. Therefore, as shown in FIG. 8B, the pulse signals S1 and S2 having the same period and phase as the induced voltages Ea and Eb and a phase difference of 90 degrees are obtained from the comparators 24 and 25, respectively.

【0005】パルス信号S1,S2は遅延回路23に供
給され、図8(c)に示すように、S1,S2の立上が
り両エッヂから時間Tだけ立上がりが遅延された遅延ク
ロックDCKが形成される。時間Tは電気角で45度に
相当し、これにより回転位置センサなしでロータマグネ
ットの基準位置である磁極境界から45度の位置を前縁
とする90度幅の電気角を設定でき、図8(e)にしめ
すタイミングでスイッチング回路21をスイッチング
し、ブラシレスモータをセンサレス駆動している。
The pulse signals S1 and S2 are supplied to the delay circuit 23, and as shown in FIG. 8C, a delayed clock DCK whose rising edge is delayed by the time T is formed from both rising edges of S1 and S2. The time T corresponds to an electrical angle of 45 degrees, so that a 90-degree width electrical angle can be set with the front edge at a position of 45 degrees from the magnetic pole boundary that is the reference position of the rotor magnet without a rotational position sensor. The switching circuit 21 is switched at the timing shown in (e) to drive the brushless motor sensorlessly.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、モータの通電切換えは遅延パルスDCKを
基準に行われるため遅延回路を余分に設けなければなら
ず、また遅延パルスに時間の誤差が含まれていれば、適
切なタイミングで転流することができなくなる。
However, in the above-mentioned conventional configuration, since energization switching of the motor is performed with reference to the delay pulse DCK, an additional delay circuit must be provided, and the delay pulse includes a time error. If so, it will not be possible to commutate at an appropriate timing.

【0007】本発明は遅延パルスを設けずに、適切なタ
イミングで転流することのできるセンサレス駆動できる
ブラシレスモータの駆動装置を提供するものである。
The present invention provides a drive device for a brushless motor capable of sensorless driving, which can perform commutation at an appropriate timing without providing a delay pulse.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のセンサレスブラ
シレスモータの駆動装置は、通電開始状態からの起動手
段と、各コイルの励磁切換え時間を出力する手段と、モ
ータの印加電圧を3段階のレベルに分け、非通電期間に
現れる誘起電圧と、前記3値レベルを比較することでロ
ータの回転位置とコイル通電の位相ずれを検出し、位相
ずれをなくすよう励磁時間を補正する手段とを備えてい
る。
A sensorless brushless motor drive apparatus according to the present invention comprises a starting means for starting the energization state, a means for outputting the excitation switching time of each coil, and a voltage applied to the motor in three levels. And a means for correcting the excitation time so as to eliminate the phase deviation by detecting the phase difference between the rotational position of the rotor and the coil energization by comparing the induced voltage appearing in the non-energization period with the three-valued level. There is.

【0009】さらに、パルス幅変調信号出力手段と誘起
電圧波形をパルス幅変調信号に同期して観測する手段と
を備えている。
Further, there are provided a pulse width modulation signal output means and a means for observing the induced voltage waveform in synchronization with the pulse width modulation signal.

【0010】[0010]

【作用】本発明は上記した構成により、ロータの回転位
置センサなしでモータの回転速度に応じた励磁時間を作
り出し、最適な通電切換えを行うことができ、またモー
タの回転数検出装置なしで指令の回転速度に応じた回転
数で同期回転する性能の高いブラシレスモータを提供す
ることが出来る。
According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to create an excitation time according to the rotation speed of the motor without using the rotation position sensor of the rotor, and to switch the energization optimally. It is possible to provide a brushless motor having high performance that synchronously rotates at a rotation speed according to the rotation speed of the

【0011】[0011]

【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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1に本発明のセンサレスブラシレスモー
タの駆動装置のブロック図を示す。図1において1はマ
イクロプロセッサで、各コイルの励磁切換え時間の決
定、各コイルの励磁切換信号P1〜P6の出力,誘起電
圧よりロータの位相情報P10およびP11を取り込
み、ロータの回転位置とコイル通電の位相差をなくすよ
う励磁時間を補正する。
FIG. 1 is a block diagram of a drive device for a sensorless brushless motor according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a microprocessor for determining the excitation switching time of each coil, outputting the excitation switching signals P1 to P6 of each coil, and taking in the rotor phase information P10 and P11 from the induced voltage to determine the rotor rotation position and coil energization. Correct the excitation time to eliminate the phase difference of.

【0013】2は各コイルの励磁切換えを行うドライ
バ、3は3相結線されたブラシレスモータで、3相全波
駆動をおこなう。4はモータの3つの励磁コイルの中の
特定の1つの励磁コイルの誘起電圧レベルとモータの印
加電圧を3段階に分けた3値レベルとを比較する比較
器、5は比較器4の出力レベルを変換するレベル変換回
路である。速度制御を行う場合、マイクロプロセッサよ
りパルス幅変調信号P12を出力する。その出力をもと
に、特定タイミングのみ誘起電圧を観測するための許可
回路6と、PWM制御を行うかどうかを判定するゲート
回路8と、パルス幅変調信号に基づき励磁電圧を制御す
るゲート回路7を必要とする。
Reference numeral 2 is a driver for switching the excitation of each coil, and reference numeral 3 is a brushless motor in which three phases are connected, and performs three-phase full-wave drive. Reference numeral 4 is a comparator for comparing the induced voltage level of a specific one of the three exciting coils of the motor with a ternary level obtained by dividing the applied voltage of the motor into three stages, and 5 is an output level of the comparator 4. Is a level conversion circuit for converting the. When performing speed control, a pulse width modulation signal P12 is output from the microprocessor. Based on the output, the permitting circuit 6 for observing the induced voltage only at a specific timing, the gate circuit 8 for determining whether to perform PWM control, and the gate circuit 7 for controlling the exciting voltage based on the pulse width modulation signal. Need.

【0014】図2は、本発明に使用することのできるマ
イクロプロセッサの内部構成図の一例である。レベル変
換回路の出力P10,P11さらには、速度指示指令P
14が入力回路10を介して9の中央演算装置(以下C
PUと略す)に入る。CPU9は12のタイマ1,14
のメモリとそれぞれ接続されている。速度制御を行う場
合はさらに13のタイマ2が接続されている必要があ
る。11は出力回路でCPUの出力が2のドライバ、お
よびPWM制御用信号P12,P13を供給している。
FIG. 2 is an example of an internal configuration diagram of a microprocessor that can be used in the present invention. The outputs P10 and P11 of the level conversion circuit, and the speed instruction command P
14 is a central processing unit of 9 (hereinafter C
(Abbreviated as PU). CPU 9 has 12 timers 1 and 14
Connected to each memory. When speed control is performed, 13 timers 2 must be connected. Reference numeral 11 denotes an output circuit, which supplies a driver whose CPU output is 2 and PWM control signals P12 and P13.

【0015】本発明の実施例の動作を説明すると、まず
モータの停止状態から3相の各相に強制的に通電を開始
する。この通電方式はいわゆる3相モータの全波駆動方
式と呼ばれているもので、モータ端子をそれぞれU,
V,WとするとU,V,Wの各相にU→V,W→V,W
→U,V→U,V→W,U→Wと順次通電を行う。この
ときロータはこの励磁に対応していわゆるオープンルー
プで同期回転する。
The operation of the embodiment of the present invention will be described. First, energization of each of the three phases is forcibly started from the stopped state of the motor. This energization method is called a so-called full-wave drive method for a three-phase motor.
If V and W, then U → V, W → V, W for each phase of U, V, W
→ U, V → U, V → W, U → W are sequentially energized. At this time, the rotor rotates synchronously in a so-called open loop in response to this excitation.

【0016】始動時には、各励磁パターンの励磁時間は
モータが起動するのに十分遅い時間で通電し、徐々に励
磁時間を早めロータの回転速度を上げて行く、いわゆる
スローアップ駆動を行う。そして、このロータの回転速
度が充分な速度になると前記の誘起電圧が処理可能なレ
ベルとなる。
At the time of startup, the so-called slow-up drive is performed in which the excitation time of each excitation pattern is long enough to start the motor, and the excitation time is gradually increased to increase the rotation speed of the rotor. When the rotation speed of the rotor reaches a sufficient speed, the induced voltage reaches a level that can be processed.

【0017】図3は位相検出のタイミング図である。誘
起電圧が処理可能なレベルになると、図3に示すタイミ
ングで非通電期間の誘起電圧波形を観測し、ロータの位
相ずれをなくすよう励磁時間を補正する。
FIG. 3 is a timing diagram of phase detection. When the induced voltage reaches a processable level, the induced voltage waveform in the non-energized period is observed at the timing shown in FIG. 3, and the excitation time is corrected so as to eliminate the phase shift of the rotor.

【0018】通電は、1周期360度を30度毎の12
パターンに分解して励磁を行う。励磁時間を12のタイ
マ1で設定し、時間毎に割り込みを発生させ励磁パター
ンを出力する。そうすると、1回目の割り込み時と7回
目の割り込み時は非通電期間となる。
The energization is carried out in one cycle of 360 degrees for 12 times every 30 degrees.
Excitation is performed by breaking it down into patterns. The excitation time is set by the timer 1 of 12, an interrupt is generated every time, and an excitation pattern is output. Then, the non-energization period is set at the time of the first interrupt and the seventh interrupt.

【0019】そこで、1回目の割り込みが発生した時、
励磁パターンを出力する前に誘起電圧を次の電圧レベル
と比較する。モータの印加電圧をVmとすると、Vmを
3段階に分ける。すなわち、0〜VTL,VTL〜VT
H,VTH〜Vmの3値レベルに分ける。
Therefore, when the first interrupt occurs,
The induced voltage is compared with the next voltage level before outputting the excitation pattern. If the voltage applied to the motor is Vm, Vm is divided into three stages. That is, 0-VTL, VTL-VT
It is divided into three levels of H and VTH to Vm.

【0020】この3値レベルと誘起電圧を比較し、その
結果の組合わせでロータの位相ずれを検出することがで
きる。この様子を図4に示す。比較した結果をレベル変
換すると、位相情報信号P10,P11は0と1の組合
わせで検出することができる。位相ずれの検出能力は、
設定するVTH,VTLにより決定する。
The phase shift of the rotor can be detected by comparing the three-valued level with the induced voltage and combining the results. This state is shown in FIG. When the result of the comparison is level-converted, the phase information signals P10 and P11 can be detected as a combination of 0 and 1. The phase shift detection capability is
Determined by VTH and VTL to be set.

【0021】遅れもしくは進みと判断した場合、マイク
ロプロッセサが出力している励磁時間を補正する。補正
値は、現在の励磁時間に対してある一定の割合で励磁時
間を補正する。その後、補正された励磁時間でモータは
回転を行う。
When it is judged to be delayed or advanced, the excitation time output by the microprocessor is corrected. The correction value corrects the excitation time at a certain ratio to the current excitation time. After that, the motor rotates with the corrected excitation time.

【0022】そして、さらに割り込みの1回目が発生す
る。割り込みの1回目が発生すると、励磁パターンを出
力する前に誘起電圧を前記の3値レベルと比較する。そ
の結果により励磁時間を補正し、位相ずれを小さくして
いく。
Then, the first interrupt occurs. When the first interruption occurs, the induced voltage is compared with the three-valued level before the excitation pattern is output. Based on the result, the excitation time is corrected and the phase shift is reduced.

【0023】さらに、負荷追従性をよくすためには割り
込みの1回目だけでなく、7回目の割り込み時にも同様
に非通電期間となるため、7回目の割り込み時にも誘起
電圧を観測し位相ずれを検出し、励磁時間を補正する。
Further, in order to improve the load followability, not only the first interruption but also the non-conduction period at the seventh interruption, the induced voltage is observed at the seventh interruption and the phase shift is observed. Is detected and the excitation time is corrected.

【0024】上述した流れを繰り返すことで、ブラシレ
スモータを同期回転させることが可能となる。
By repeating the above flow, it is possible to rotate the brushless motor synchronously.

【0025】次に、速度制御のためパルス幅変調信号を
出力すると、非通電期間に現れる誘起電圧がパルス幅変
調信号により影響を受け、ロータ位置の位相情報を正確
に判定できなくなる。
Next, when the pulse width modulation signal is output for speed control, the induced voltage appearing during the non-conduction period is affected by the pulse width modulation signal, and the phase information of the rotor position cannot be accurately determined.

【0026】この様子を図5に示す。図5(a)は速度
制御しない場合の非通電期間の誘起電圧、図5(b)は
速度制御を行うためのパルス幅変調信号、図5(c)は
速度制御を行った際の非通電期間に現れる誘起電圧を示
している。図5(c)より非通電期間の誘起電圧がパル
ス幅変調信号の影響を受けている様子がわかる。従っ
て、この波形では位相情報が正確ではないことがわか
る。
This state is shown in FIG. FIG. 5A is an induced voltage during a non-energization period when speed control is not performed, FIG. 5B is a pulse width modulation signal for performing speed control, and FIG. 5C is a non-energization time when speed control is performed. The induced voltage that appears during the period is shown. It can be seen from FIG. 5C that the induced voltage during the non-energization period is affected by the pulse width modulation signal. Therefore, it can be seen that the phase information is not accurate in this waveform.

【0027】ここで、図5の(b),(c)波形に着目
する。パルス幅変調信号の立ち下がりに同期して誘起電
圧波形を観測すると、パルス幅変調信号の影響を受けず
に誘起電圧波形が観測可能であることがわかる。
Here, attention is paid to the waveforms (b) and (c) of FIG. When the induced voltage waveform is observed in synchronization with the fall of the pulse width modulated signal, it can be seen that the induced voltage waveform can be observed without being affected by the pulse width modulated signal.

【0028】そこで、パルス幅変調信号の立ち下がりに
同期して、図1の許可回路6を用いて、誘起電圧を観測
することで、パルス幅変調信号に影響を受けない位相情
報を取り込むことができる。
Therefore, by observing the induced voltage using the permitting circuit 6 of FIG. 1 in synchronism with the fall of the pulse width modulated signal, phase information that is not affected by the pulse width modulated signal can be fetched. it can.

【0029】このように、パルス幅変調信号の立ち下が
りに同期して誘起電圧を観測することで、ロータの位置
センサなしで安定した回転が得られる。尚、そのときモ
ータの励磁電圧は、パルス幅変調信号のデューティで決
まる電圧が印加されている。
Thus, by observing the induced voltage in synchronization with the fall of the pulse width modulation signal, stable rotation can be obtained without the position sensor of the rotor. At that time, as the excitation voltage of the motor, a voltage determined by the duty of the pulse width modulation signal is applied.

【0030】次に、指令された回転数で同期回転する方
法について説明する。回転数の速度指示信号P14がマ
イクロプロセッサに入力される。その時のモータの回転
数は、マイクロプロセッサより出力している励磁時間に
比例している。なぜなら、モータの励磁切り換えは全て
マイクロプロセッサが決定しており、安定した回転を保
持するために位相情報をもとにその励磁時間を補正して
いるからである。
Next, a method of synchronously rotating at the commanded rotation speed will be described. The speed instruction signal P14 indicating the number of revolutions is input to the microprocessor. The rotation speed of the motor at that time is proportional to the excitation time output from the microprocessor. This is because the excitation switching of the motor is all determined by the microprocessor, and the excitation time is corrected based on the phase information in order to maintain stable rotation.

【0031】従って、モータの回転数を知るためには、
マイクロプロセッサが出力してる励磁時間を観測すれば
よい。そこで、速度指示値を電気角30度に相当する時
間に変換し、変換した値と実速度、すなわちマイクロプ
ロセッサが出力している励磁時間とを比較する。比較し
た結果に基づいて、パルス幅変調信号のデューティを可
変させて、指令速度に同期した回転数でモータが回転す
る。
Therefore, in order to know the number of rotations of the motor,
The excitation time output by the microprocessor may be observed. Therefore, the speed instruction value is converted into a time corresponding to an electrical angle of 30 degrees, and the converted value is compared with the actual speed, that is, the excitation time output by the microprocessor. Based on the comparison result, the duty of the pulse width modulation signal is varied, and the motor rotates at the number of rotations synchronized with the command speed.

【0032】ここで、指令速度と実回転速度を比較する
際に、割り込みの1回目に設定する励磁時間のうち、特
定の回数の励磁時間の平均値を実回転速度として比較す
る。
Here, when comparing the command speed and the actual rotation speed, the average value of the excitation times of a specific number of times among the excitation times set at the first interruption is compared as the actual rotation speed.

【0033】またフェールセーフとして以下の処理を行
う。出力する励磁時間がモータの特性上、回転しない時
間を設定した時は前記のオープンループ駆動から始る再
スタート、またはモータ電源の遮断等の処理を行う。
Further, the following processing is performed as a fail safe. Due to the characteristics of the motor, when the output excitation time is set to the time when the motor does not rotate, processing such as restarting starting from the open loop drive or shutting off the motor power is performed.

【0034】また、マイクロプロセッサより励磁時間お
よび励磁パターンを出力していることから、仮にモータ
がロックしたとしても、励磁パターンをその時点での励
磁時間に従ってマイクロプロセッサは出力し続け、位相
情報信号P10,P11を用いて励磁時間を補正するこ
とになる。
Further, since the excitation time and the excitation pattern are output from the microprocessor, even if the motor is locked, the microprocessor continues to output the excitation pattern according to the excitation time at that time, and the phase information signal P10 is output. , P11 are used to correct the excitation time.

【0035】すなわち、励磁は固定されることなく常に
マイクロプロセッサより、ある励磁時間に従った励磁パ
ターンを出力し続けるためロック電流は流れず、特別な
保護素子なしでスイッチング素子を保護することができ
る。
That is, the excitation is not fixed and the microprocessor always outputs an excitation pattern according to a certain excitation time, so that no lock current flows and the switching element can be protected without a special protection element. .

【0036】励磁時間を補正し続け、最後には上述した
ようにモータの特性上、回転しない励磁時間を検出し、
オープンループ駆動から始る再スタート、またはモータ
電源の遮断等の処理を行い、スイッチング素子を保護す
ることができる。
The excitation time is continuously corrected, and finally the excitation time in which the motor does not rotate is detected due to the characteristics of the motor as described above.
The switching element can be protected by performing processing such as restarting from open loop driving or shutting off the motor power supply.

【0037】図2に示す構成のマイクロプロセッサを使
用した場合の実施例のフローチャートを図6にしめす。
FIG. 6 shows a flowchart of an embodiment in which the microprocessor having the structure shown in FIG. 2 is used.

【0038】強制転流でモータを駆動させ誘起電圧が観
測可能になると、マイクロプロセッサが出力している励
磁時間毎に割り込みを発生させる。1回目の割り込みが
発生するとロータの位相情報を読み込み、その結果に基
づき励磁時間を補正する。補正された時間が適切かどう
か判断し、異常の場合はスタートにもどる。正常であれ
ば、割り込みに従って励磁パターンを出力し、12回目
を出力したら、1回目の割り込みを待つ。
When the motor is driven by forced commutation and the induced voltage becomes observable, an interrupt is generated at each excitation time output by the microprocessor. When the first interruption occurs, the phase information of the rotor is read and the excitation time is corrected based on the result. Judge whether the corrected time is appropriate, and if it is abnormal, return to the start. If normal, the excitation pattern is output according to the interrupt, and after the 12th output, the first interrupt is awaited.

【0039】なお、以上本発明を3相全波駆動型ブラシ
レスモータに適用した実施例を示したが、本発明は2相
以上の半波,全波駆動型のセンサレスブラシレスモータ
に適用することが可能である。
Although the embodiment in which the present invention is applied to the three-phase full-wave drive type brushless motor has been described above, the present invention can be applied to a half-wave or full-wave drive type sensorless brushless motor of two or more phases. It is possible.

【0040】また誘起電圧を測定する際に、ひとつの励
磁コイルの誘起電圧を測定したが、2,3個の励磁コイ
ルを用いても同様な効果が得られる。
Further, when measuring the induced voltage, the induced voltage of one exciting coil was measured, but the same effect can be obtained by using two or three exciting coils.

【0041】さらに、モータの転流タイミングの基準位
置をW相の誘起電圧波形が中性点電位とプラスからマイ
ナスにクロスする位置を基準に励磁切換えを行う実施例
を示したが、例えば3相ブラシレスモータであれば、
U,V,Wのいずれかのコイルの誘起電圧が中性点電位
とクロスする位置のうち任意のひとつを基準に励磁切換
えを行っても同様の効果が得られることは言うまでもな
い。
Further, an embodiment has been shown in which the excitation switching is performed on the basis of the position where the induced voltage waveform of the W phase crosses from the positive potential to the negative potential at the reference position of the commutation timing of the motor. If it is a brushless motor,
It goes without saying that the same effect can be obtained by switching the excitation with reference to any one of the positions where the induced voltage of any of the U, V, and W coils crosses the neutral point potential.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように本発明は、マイクロプロセ
ッサから出力される電気角30度に相当する励磁時間で
回転をしかつ、特定のタイミングで誘起電圧とモータ印
加電圧を3段階に分けた3値レベルと比較し、その結果
に基づいて位相ロック制御することで、ロータの回転位
置センサつきのブラシレスモータと同等な安定した動作
が得られる。
As described above, according to the present invention, rotation is performed for an excitation time corresponding to an electrical angle of 30 degrees output from the microprocessor, and the induced voltage and the motor applied voltage are divided into three stages at specific timings. By performing comparison with the three-valued level and performing phase lock control based on the result, stable operation equivalent to that of a brushless motor with a rotor rotation position sensor can be obtained.

【0043】さらに、指令速度と平均化された励磁時間
を比較し、その結果に基づきパルス幅変調信号のデュー
ティを可変させることで、指令速度に同期した回転を得
ることができ、回転数検出装置を用いたブラシレスモー
タを速度制御するのと同等な安定した回転を得ることが
できる。
Furthermore, by comparing the commanded speed with the averaged excitation time and varying the duty of the pulse width modulation signal based on the result, rotation in synchronism with the commanded speed can be obtained, and the rotation speed detection device. It is possible to obtain stable rotation equivalent to speed control of a brushless motor using.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における駆動回路のブロック
FIG. 1 is a block diagram of a drive circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例におけるマイクロプロセッサ
の内部構成図
FIG. 2 is an internal configuration diagram of a microprocessor according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における位相検出のタイミン
グ図
FIG. 3 is a timing diagram of phase detection according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における位相検出の概念図FIG. 4 is a conceptual diagram of phase detection in one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における速度制御時の誘起電
圧の処理方法を説明する図
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of processing an induced voltage during speed control according to an embodiment of the present invention.

【図6】フローチャートFIG. 6 is a flowchart.

【図7】従来のセンサレスブラシレスモータの駆動回路
のブロック図
FIG. 7 is a block diagram of a drive circuit of a conventional sensorless brushless motor.

【図8】従来のセンサレスブラシレスモータの駆動回路
の要部波形図
FIG. 8 is a waveform diagram of a main part of a drive circuit of a conventional sensorless brushless motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロプロセッサ 2 ドライバ 3 3相ブラシレスモータ 4 3値レベル比較器 5 レベル変換回路 6 速度制御時に用いる許可回路 7 励磁電圧制御用ANDゲート 8 パルス幅変調制御用ORゲート 9 中央演算装置(CPU) 10 入力回路 11 出力回路 12 タイマ1 13 タイマ2 14 メモリ 21 スイッチング回路 22 駆動パルス発生ロジック 23 遅延回路 24 コンパレータ 25 コンパレータ 26 マイクロプロセッサ 1 Microprocessor 2 Driver 3 3-phase brushless motor 4 3-value level comparator 5 Level conversion circuit 6 Permitting circuit used during speed control 7 AND gate for excitation voltage control 8 OR gate for pulse width modulation control 9 Central processing unit (CPU) 10 Input circuit 11 Output circuit 12 Timer 1 13 Timer 2 14 Memory 21 Switching circuit 22 Drive pulse generation logic 23 Delay circuit 24 Comparator 25 Comparator 26 Microprocessor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロプロセッサよりモータのドライバ
へ出力される励磁信号により、モータを回転させる手段
と、モータのコイル非通電期間に現れるコイルの誘起電
圧によりロータの位相を観測する手段とを備えたセンサ
レスブラシレスモータの駆動装置。
1. A means for rotating a motor by an excitation signal output from a microprocessor to a driver of the motor, and a means for observing a phase of a rotor by an induced voltage of a coil appearing during a non-energization period of the coil of the motor. Sensorless brushless motor drive device.
【請求項2】モータ印加電圧は複数のレベルを備え、非
通電期間に現れる誘起電圧と、前記複数のレベルとを比
較し、励磁時間を補正することを特徴とする請求項1記
載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置。
2. The sensorless brushless according to claim 1, wherein the motor applied voltage has a plurality of levels, and the excitation time is corrected by comparing the induced voltage appearing in the non-energized period with the plurality of levels. Motor drive device.
【請求項3】モータコイル通電の励磁パターンを電気角
30度毎の12パターンに分解して励磁することを特徴
とする請求項1記載のセンサレスブラシレスモータの駆
動装置。
3. A drive device for a sensorless brushless motor according to claim 1, wherein the excitation pattern for energizing the motor coil is decomposed into 12 patterns for every 30 electrical degrees to perform excitation.
【請求項4】モータ起動時は駆動装置を開ループで起動
し、徐々に回転速度を上げ、励磁コイルの誘起電圧が検
出可能となった後、コイルの通電とロータ位置の位相差
をなくすようモータコイルの励磁時間を制御することを
特徴とする請求項1記載のセンサレスブラシレスモータ
の駆動装置。
4. When the motor is started, the drive device is started in an open loop, the rotation speed is gradually increased, and after the induced voltage of the exciting coil becomes detectable, the phase difference between the coil energization and the rotor position is eliminated. The drive device for a sensorless brushless motor according to claim 1, wherein the excitation time of the motor coil is controlled.
【請求項5】モータコイルの励磁電圧をパルス幅変調を
行い回転数制御することを特徴とする請求項1記載のセ
ンサレスブラシレスモータの駆動装置。
5. The sensorless brushless motor driving device according to claim 1, wherein the exciting voltage of the motor coil is pulse width modulated to control the rotation speed.
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