JPH06284776A - 電子整流式モーター用電流制御装置及びその装置を使用した電気機械装置 - Google Patents

電子整流式モーター用電流制御装置及びその装置を使用した電気機械装置

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JPH06284776A
JPH06284776A JP3027757A JP2775791A JPH06284776A JP H06284776 A JPH06284776 A JP H06284776A JP 3027757 A JP3027757 A JP 3027757A JP 2775791 A JP2775791 A JP 2775791A JP H06284776 A JPH06284776 A JP H06284776A
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JP
Japan
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motor
control device
electronically commutated
current control
circuit
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JP3027757A
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English (en)
Inventor
Jakubowicz Alain
ジャクボヴィッツ アラン
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Valeo Thermique Habitacle
Original Assignee
Valeo Thermique Habitacle
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車の電子システム等に使用される電子整
流式モーターにおいて、回転速度の脈動を抑制して、発
生する騒音レベルを低下させる。 【構成】 電源電池からの出力電流値を測定して基準信
号値と比較し、出力電流値と比較結果信号とで、チョッ
パ(2)の作動を制御することにより、モーター(17)の巻
線の電子整流効果によって誘導されるモータートルクの
脈動を、最小限に抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子整流式モーター用
の電流制御装置に関し、また、自動車の車室の換気装置
などの電気機械装置に関する。
【0002】
【従来の技術】モーターの各種の巻線に、制御回路を介
して直流電源を接続した電子整流式モーターは、周知で
あり、モーターの各巻線の端子を、整流部材を介して電
源の1極に接続したものも知られている。動作回路は、
チョッパ及び波発生器によって作られる各種の電圧を、
モーターの各相または巻線に接続するようになってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの整流の変化
は、モーターの回転軸にかかる機械的ねじり負荷によ
り、モータートルクが増幅されて増加する時期に生じ
る。これらのトルクの変化は、脈動を増加させ、モータ
ーを取付けてある機械部分に音波を発生させる。このよ
うなレベルの騒音は、電子整流式モーターの実用性に障
害をもたらせる結果となる。
【0004】本発明の1つの目的は、電子整流式モータ
ーの作動中に生じるモータートルクの脈動を、最小限に
低下させる手段を提供することである。特に、自動車用
の電子装置の分野における、暖房、換気等の空調装置用
のモーターまたはモーターを使用したシステムでは、騒
音レベルを最小限にすることが望まれている。騒音防止
の目的で、材料を選択し、その材料の形状を選定するこ
とが行なわれおり、上記のような電気機械システムに使
用されるモーターにおける電子整流装置は、騒音防止に
有効であることが明白であるが、現在までに実用化はさ
れていない。
【0005】本発明の他の目的は、きわめて静かな環境
内に設置し得る電子整流式モーターを提供すること、及
び自動車の車室の換気装置などの電気機械装置を提供す
ることである。
【0006】本発明は、基本的には、直流電源を整流制
御回路を介して、モーターの巻線の端子に接続した電子
整流式モーター用の電流制御装置により、上記の目的を
達成するものである。
【0007】
【課題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、次のとおりに構成されている。
【0008】電子整流式モーターの巻線端子に、整流制
御回路を介して直流電源(10)を接続した電子整流式モー
ター用電流制御装置であって、供給される直流電流値を
測定して、その時のモータートルクを表わす信号として
調整ループ(BR)に供給する測定素子(M)と、各整流周
期ごとに供給電圧を変調してモーター巻線に供給するチ
ョッパ(2)などの素子の作動周期を変換する等の、整流
制御回路の制御信号を変調した信号を出力する調整ルー
プ(BR)とを備えることを特徴とする電子整流式モータ
ー用電流制御装置。
【0009】調整ループ(BR)に、測定素子(M)からの
測定信号が入力する第1入力端子と、基準信号装置(R)
からの基準信号が入力する第2入力端子とを備えるコン
パレータ(12)を設け、コンパレータの出力信号を、供給
電圧を変調するチョッパ等の素子(2)の整流制御端子に
入力させて、各整流周期における供給電圧の脈動を抑制
することが望ましい。
【0010】電流値測定素子を、電源(10)からチョッパ
(2)の整流子の他方側に接続された導線(11)としてもよ
い。
【0011】コンパレータ(12)の出力信号を、修正回路
(13)に供給することが望ましい。
【0012】この修正回路には、予め設定された利得を
持つ作動増幅器、及び予め設定された周期を持つ平滑回
路を設けるのがよい。
【0013】基準信号値は、モーターの回転速度に対応
する値とすることが望ましく、速度に対応する基準信号
値を、モーター(17)の回転速度を測定する回路(18)の出
力信号が入力する第1入力端子と、分圧器等の素子から
供給される基準信号が入力する第2入力端子とを備える
第2のコンパレータ(15)によって得るようにしてもよ
い。
【0014】自動車の車室の換気装置等に使用される電
子整流式モーターを備える電気機械装置に、上記の制御
装置を設けることができる。
【0015】
【作用】モータートルクの脈動などの変動は、モーター
に供給される直流電流値の変動によって生じるため、測
定素子(11)によりこれを検出し、調整回路(BR)により
供給電流を可及的に一定値に制御することにより、モー
タートルクの脈動を抑制して、騒音レベルを低下させ
る。
【0016】
【実施例】図1は、本発明の第1実施例を示す回路図
で、整流制御回路(1)は、電子整流式モーター(17)の巻
線に接続してある。モーター(17)の星型接続された3個
の巻線(4)(5)及び(6)の、他の巻線に接続されていな
い側の端子は、回路(1)の3個の整流トランジスタ(7)
(8)及び(9)にそれぞれ接続してある。各トランジスタ
(7)(8)及び(9)は、図示しない調整回路から制御信号
(7a)(8a)及び(9a)が入力すると、直ちに導通する。
【0017】各巻線には、直流電源(10)を主な構成要素
とする回路から可変電圧が供給され、この直流電源は、
パワートランジスタ(2)と自由輪ダイオード(3)とで構
成されたチョッパによりチョップされる。
【0018】チョッパの供給電流を操作するシステム
は、公知である。しかし、一般にそのシステムは、モー
ター軸に取付けられて、モーター軸の回転速度の変化に
応じて作動するセンサーを使用している。この構成は、
価格が高くつき、本発明において使用するには、価格の
点で適当ではない。
【0019】図1において、直流供給電流を測定する測
定素子(M)には、チョッパ(2)により電源(10)から引き
出される電流が入力する。この測定電流値は、その時の
モータートルクを示す。したがって、モータートルク
(もしくは、モータートルクの転流値)に生じる寄生脈
動を制御することができる。この実施例では、電源(10)
から、電圧チョッパのトランジスタ(2)の整流線の他方
側に接続された導線(11)を介して、モータートルクを示
す電流信号が測定素子(M)に入力する。
【0020】チョッパの出力から得られる信号は、基準
信号装置(R)からの一定値の基準信号が供給される調整
ループ(BR)に入力する。図1の実施例では、調整ルー
プ(BR)に測定信号が入力し、この測定信号は、電源(1
0)からの供給電流の形式で、コンパレータ(12)の第1入
力端子に接続された導線(11)から入力する。コンパレー
タ(12)の第2入力端子には、基準電圧装置(R)の構成素
子(14)から基準信号が入力する。1つの実施例では、こ
の構成素子(14)は、所定の直流電圧源(図示省略)と接
地との間に接続された分圧器の形式としてある。
【0021】コンパレータ(12)の出力は、修正回路(13)
を介してパワートランジスタ(2)のグリッドに入力す
る。一般に、一定値の基準信号が入力する調整ループ
(BR)は、チョッパ(2)(3)などの素子に信号を供給し
て、モーターへの入力電圧を変化もしくは変調させる。
【0022】ダイオード(3)の陰極に接続された測定素
子(M)に生じる電流信号は、モーター軸に与えられるそ
の時のトルクを、正確に現わすことになる。さらに、ト
ルクの変化により生じる振動を抑制するために、整流期
間を通じて、できるだけ一定値の電流を直流電源(10)か
ら出力させる。したがって、どの整流期間においても、
素子(14)は、一定の基準信号を出力するようにしてあ
る。
【0023】ある実施例では、修正回路(13)は、作動増
幅器で構成してある。この増幅器の利得は、モーター(1
7)に配分される動力の範囲に基づいて、固定される。
【0024】他の実施例では、修正回路(13)に、測定素
子(M)からの信号の変動を平滑化する積分平滑手段を設
けてある。
【0025】図2は、電源(10)からの電流値(Ibatt)の
変化を示すグラフである。トランジスタ(2)を通った電
流が増加し、所定の電流値(Iref)に達すると、コンパ
レータ(12)は信号を出力し、この信号は、修正回路(13)
により適宜に処理され、チョッパ(2)の変換周期を変調
する。そのため、モータートルクの整流によって出現し
始める他の振動は、発生し得ない。
【0026】図3は、本発明の第2実施例を示す回路図
で、図1の制御システムの機能を、モーター速度に応じ
た修正を可能にする速度信号によって、増大するように
したものである。
【0027】実際上、負荷の変化により、モータートル
クの変動は、モーターの回転速度とともに変化する。そ
のため、基準信号装置(R)には、図1で説明した分圧器
(14)に加えて、第2のコンパレータ(15)を設け、その第
1入力端子を分圧器(14)に、第2入力端子をモーター速
度測定装置(18)に接続してある。モーター速度測定装置
(18)は、コンパレータ(15)の第2入力端子に信号を伝達
する。回路のその他の部分は、図1と同じである。
【0028】図4は、図3の回路における、直流電源か
ら出力される電流値を示すグラフである。コンパレータ
(12)への基準信号(Iref)は、モーターの回転速度の変
化に応じて作られる。電源(10)から得られる電流の平均
値(Ibatt)は、この速度基準信号に従って変化する。
【0029】本発明のその他の利点として、回路を組合
せることの可能性がある。たとえば、上述の回路の1つ
を、既存の全体の動力回路に対して、その動力回路の設
計パラメータを変更することなく、組合せることができ
る。また、回路の一部を、別のケース内の他の回路で構
成することも可能である。これは、電子整流式モーター
用制御装置と本発明の回路との間に交換されるすべての
信号を、該制御装置の外部から操作し得るので、可能と
なっている。
【0030】本発明を自動車の換気装置に適用した場
合、制御回路を非作動状態にすると、装置から発生する
騒音レベルが10デシベル増加し、本発明の回路は、騒
音を抑制する効果を生じている。
【0031】好適な実施例における電流値測定素子は、
パワートランジスタ(2)の整流子に接続された簡単な接
続線(11)で形成してある。整流制御回路の特性によって
は、この測定素子に、適宜の抵抗素子あるいは増幅器を
設けてもよい。また、トルク測定信号は、直流電流供給
ループのどの点からでも得ることができる。特に、たと
えば自動車の電池などの直流電源の端子に接続された点
から得ることができる。
【0032】
【発明の効果】測定素子(11)によりモーターに供給され
る直流電流値の変動を検出し、その信号を調整回路(B
R)に送って、より供給電流を可及的に一定値に制御す
ることにより、モータートルクの脈動を抑制して、騒音
レベルを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す回路図である。
【図2】図1の回路におけるモーターに供給される電流
値を縦軸に、時間を横軸にとって示したグラフである。
【図3】本発明の第2実施例を示す回路図である。
【図4】図3の回路におけるモーターに供給される電流
値を縦軸に、時間を横軸にとって示したグラフである。
【符号の説明】
(1)整流制御回路 (2)パワートラン
ジスタ (3)自由輪ダイオード (4)(5)(6)モー
ター巻線 (7)(8)(9)整流トランジスタ (7a)(8a)(9a)制御
信号 (10)直流電源 (11)導線 (12)コンパレータ (13)修正回路 (14)素子 (15)コンパレータ (17)モーター (18)モーター速度
測定装置 (M)測定素子 (R)基準信号装置 (BR)調整ループ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子整流式モーターの捲線端子に、整流
    制御回路を介して直流電源(10)を接続した電子整流式モ
    ーター用電流制御装置であって、 供給される直流電流値を測定して、その時のモータート
    ルクを表わす信号として調整ループ(BR)に供給する測
    定素子(M)と、 各整流周期ごとに供給電圧を変調して、モーター巻線に
    供給するチョッパ(2)などの素子の作動周期を変換する
    等の、整流制御回路の制御信号を変調した信号を出力す
    る調整ループ(BR)とを備えることを特徴とする電子整
    流式モーター用電流制御装置。
  2. 【請求項2】 調整ループ(BR)に、測定素子(M)から
    の測定信号が入力する第1入力端子と、基準信号装置
    (R)からの基準信号が入力する第2入力端子とを備える
    コンパレータ(12)を設け、コンパレータの出力信号を、
    供給電圧を変調するチョッパ等の素子(2)の整流制御端
    子に入力させて、各整流周期における供給電圧の脈動を
    抑制するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
    電子整流式モーター用電流制御装置。
  3. 【請求項3】 電流値測定素子が、電源(10)からチョッ
    パ(2)の整流子の他方側に接続された導線(11)である請
    求項1に記載の電子整流式モーター用電流制御装置。
  4. 【請求項4】 コンパレータ(12)の出力信号を、修正回
    路(13)に供給することを特徴とする請求項2に記載の電
    子整流式モーター用電流制御装置。
  5. 【請求項5】 修正回路に、予め設定された利得を持つ
    作動増幅器を設けたことを特徴とする請求項4に記載の
    電子整流式モーター用電流制御装置。
  6. 【請求項6】 修正回路に、予め設定された周期を持つ
    平滑回路を設けたことを特徴とする請求項4に記載の電
    子整流式モーター用電流制御装置。
  7. 【請求項7】 基準信号値を、モーターの回転速度に対
    応する値としたことを特徴とする請求項1に記載の電子
    整流式モーター用電流制御装置。
  8. 【請求項8】 速度に対応する基準信号値を、モーター
    (17)の回転速度を測定する回路(18)の出力信号が入力す
    る第1入力端子と、分圧器等の素子から供給される基準
    信号が入力する第2入力端子とを備える第2のコンパレ
    ータ(15)によって得るようにしたことを特徴とする請求
    項7に記載の電子整流式モーター用電流制御装置。
  9. 【請求項9】 自動車の車室の換気装置等に使用される
    電子整流式モーターを備える電気機械装置であつて、請
    求項1〜8項のいずれかに記載の制御装置を備える電気
    機械装置。
JP3027757A 1990-01-31 1991-01-30 電子整流式モーター用電流制御装置及びその装置を使用した電気機械装置 Pending JPH06284776A (ja)

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EP (1) EP0440534A1 (ja)
JP (1) JPH06284776A (ja)
CZ (1) CZ279131B6 (ja)
FR (1) FR2657734B1 (ja)
SK (1) SK278264B6 (ja)

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SK278264B6 (en) 1996-06-05
CS22791A3 (en) 1992-05-13
FR2657734B1 (fr) 1992-04-10
CZ279131B6 (cs) 1995-01-18
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