JPH07118943B2 - Synchronous motor speed controller - Google Patents

Synchronous motor speed controller

Info

Publication number
JPH07118943B2
JPH07118943B2 JP59174447A JP17444784A JPH07118943B2 JP H07118943 B2 JPH07118943 B2 JP H07118943B2 JP 59174447 A JP59174447 A JP 59174447A JP 17444784 A JP17444784 A JP 17444784A JP H07118943 B2 JPH07118943 B2 JP H07118943B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
output
pulse
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP59174447A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6152194A (en
Inventor
徹 佐藤
徹 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aichi Electric Co Ltd
Original Assignee
Aichi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aichi Electric Co Ltd filed Critical Aichi Electric Co Ltd
Priority to JP59174447A priority Critical patent/JPH07118943B2/en
Publication of JPS6152194A publication Critical patent/JPS6152194A/en
Publication of JPH07118943B2 publication Critical patent/JPH07118943B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022Synchronous motors
    • H02P25/024Synchronous motors controlled by supply frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <本発明の技術分野> この発明は空気調和機等に用いられる同期モータの速度
制御装置に関する。
The present invention relates to a speed control device for a synchronous motor used in an air conditioner or the like.

<本発明の技術的背景とその問題点> 従来、永久磁石をロータとして用いる同期モータは、商
用周波数電源に直接接続されて駆動するようにしていた
が、可変速ができず、ロータの回転数が電源周波数と同
期していないと有効なトルクが発生しないため、始動が
困難になるという問題を有し、これを改善するため、ロ
ータの永久磁石とは別にかご形コイルやヒステリシスリ
ングを設けて始動を行うよう形成していたが、構成を複
雑化し、高価なものとして効率も悪化するという問題が
あつた。
<Technical background of the present invention and its problems> Conventionally, a synchronous motor using a permanent magnet as a rotor has been designed to be directly connected to a commercial frequency power source for driving, but the variable speed cannot be achieved and the number of rotations of the rotor is low. Has a problem that starting is difficult because effective torque is not generated unless is synchronized with the power supply frequency.To improve this, a cage coil and a hysteresis ring are provided in addition to the permanent magnet of the rotor. Although it is formed to start the engine, there is a problem in that the structure is complicated, the cost is high, and the efficiency is poor.

しかし、近時、インバータの発達により、商用周波数電
源に、インバータを介してモータを接続し、上記インバ
ータによつて電源周波数を可変制御することにより、モ
ータの回転数を可変即制御するようにしたものがよく用
いられるようになつた。
However, due to the recent development of inverters, a motor is connected to a commercial frequency power supply via an inverter, and the power supply frequency is variably controlled by the above-mentioned inverter, so that the number of revolutions of the motor is variably and immediately controlled. Things have become popular.

このインバータ駆動方式は3相誘導電動機には有効であ
るが、同期モータに関しては、過負荷、始動一停止等の
急激な回転数変動に対しては同期ずれを生じ、いわゆる
脱調をきたすおそれがあるという問題を有している。
This inverter drive system is effective for a three-phase induction motor, but for a synchronous motor, there is a possibility that a synchronous deviation may occur due to a sudden rotation speed change such as overload, start-stop, etc., and so-called step-out may occur. Have the problem of being.

又、ホール素子等のロータ位置検出器により、永久磁石
のロータ回転位置を検出し、この検出信号により制御す
るように形成したいわゆるブラシレスモータが、その良
好な制御性、高効率の面からオフイスオートメイシヨン
機器やオーデイオ機器等に駆動源としてよく用いられる
ようになつてきた。
In addition, a so-called brushless motor formed so that the rotor position detector such as a Hall element detects the rotor rotation position of the permanent magnet and controls by this detection signal is a so-called brushless motor, which has good controllability and high efficiency. It has come to be often used as a drive source for machine equipment and audio equipment.

このブラシレスモータはホール素子等の電子回路でロー
タの位置検出を行うため、駆動回路と一体化した数W以
下の小形モータには非常に有効な手段であるが、10数W
が必要とされる空気調和機等に用いられるモータにおい
ては駆動回路が大形化するため、モータと一体化構造と
することが困難となり、特にこれらのモータから発生す
る熱の影響は大きく、モータに電子回路で形成された駆
動部を組込んだ場合、大形化すると共に、熱ストレスの
ため誤動作を生じ信頼性が低下するという問題がある。
This brushless motor is a very effective means for small motors of several W or less integrated with the drive circuit because the rotor position is detected by an electronic circuit such as a Hall element.
In motors used for air conditioners, etc., where the drive circuit becomes large, it is difficult to integrate it with the motor, and the heat generated from these motors has a particularly large effect. Incorporating a drive section formed of an electronic circuit into the above-mentioned structure has a problem that the size becomes large and malfunction occurs due to thermal stress, resulting in a decrease in reliability.

このため、一般的には、モータの位置検出器のみを組込
み、駆動回路はいわゆる外付としてこれにモータ本体の
主回路及び位置検出器のリード線を接続するという方法
が用いられている。
For this reason, generally, a method is used in which only the position detector of the motor is incorporated, and the drive circuit is so-called externally connected to the main circuit of the motor main body and the lead wire of the position detector.

しかし乍ら、このように構成した場合、 (イ) 位置検出器の取付部材を組込むため、モータ本
体にスペースが必要となつて大形化し、高価となる。
However, in the case of such a configuration, (a) since the mounting member for the position detector is incorporated, a space is required in the motor main body, resulting in a large size and an increase in cost.

(ロ) 位置検出器にホール素子を用いた場合、ホール
素子は熱に弱いので信頼性を維持するためにモータの発
熱を抑制しなければならず、モータを大形化して放熱を
よくするか、あるいはモータ出力を低下させて使用しな
ければならない。
(B) When a Hall element is used for the position detector, the Hall element is vulnerable to heat, so heat generation in the motor must be suppressed in order to maintain reliability. Is it necessary to upsize the motor to improve heat dissipation? , Or the motor output must be reduced before use.

(ハ) リード線の本数が多数(例えば8〜11本)とな
り、多くの手間を要し、コスト高の要因となる。
(C) The number of lead wires is large (for example, 8 to 11), which requires a lot of labor and causes a high cost.

(ニ) 位置検出器の出力信号は微弱であり、(例えば
ホール素子の場合50mV〜100mV)、リード線が長くなる
と、ノイズをひろいやすく、信頼性を低下させ誤動作の
原因となる。
(D) The output signal of the position detector is weak (for example, 50 mV to 100 mV in the case of Hall element), and if the lead wire is long, noise is likely to be picked up, reducing reliability and causing malfunction.

という問題を有している。I have a problem.

一方、近時空気調和機にあつては、よりきめこまかい電
子制御性が要求され、これに伴なつてモータもきめこま
かい可変速制御及び高効率化、小形化、低コスト化が要
望されており、位置検出器を備えたブラシレスモータに
あつても、上記要望に十分対処できない。
On the other hand, recent air conditioners are required to have more precise electronic controllability, and accordingly, motors are also required to have fine-tuned variable speed control, high efficiency, miniaturization, and cost reduction. Even a brushless motor equipped with a detector cannot sufficiently meet the above demand.

<本発明の目的> 本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、かご
形コイルやヒステリシスリングを付加することなく、か
つ、ホール素子等の位置検出器をモータ本体に内蔵させ
ることなく、小形化、高効率化を図つて的確に可変速制
御して駆動することができるようにしたものを提供す
る。
<Object of the present invention> The present invention has been made in view of the above points, without adding a cage coil or a hysteresis ring, and without incorporating a position detector such as a Hall element in the motor body, (EN) Provided is a device that can be precisely controlled and driven at a variable speed for downsizing and high efficiency.

<本発明の概要> 本発明は上記目的を達成するため、直流電源にインバー
タ回路を介して接続した同期モータの星形接続されたス
テータコイルの中性点電圧からステータコイルに発生す
る誘起電圧を検出し、これにより、モータの回転に同期
したパルス信号を発生させ、このパルス信号により上記
インバータ回路を導通制御してモータを駆動するように
構成し、モータの起動時には上記パルス信号に代つて、
点弧パルス信号を強制的に発生させ、これによりインバ
ータを導通制御してモータを起動させ、起動後は上記誘
起電圧による駆動に自動的に切換えるよう構成したもの
である。
<Summary of the present invention> In order to achieve the above object, the present invention provides an induction voltage generated in a stator coil from a neutral point voltage of a star-connected stator coil of a synchronous motor connected to a DC power supply via an inverter circuit. Detected, by this, to generate a pulse signal in synchronization with the rotation of the motor, by the pulse signal is configured to drive the motor by controlling the conduction of the inverter circuit, when starting the motor, instead of the pulse signal,
The ignition pulse signal is forcibly generated, the inverter is conduction-controlled by this, the motor is started, and after the start, the drive is automatically switched to the drive by the induced voltage.

<本発明の実施例> 先ず、本発明の理解を容易にするために、ステータコイ
ルの中性点に発生する電圧について説明する。
<Examples of the Present Invention> First, in order to facilitate understanding of the present invention, a voltage generated at a neutral point of a stator coil will be described.

直流電源に、トランジスタQu,Qv,Qw,Qx,Qy,Qzをブリッ
ジ状に結線したインバータ回路を介して、星形接続され
た同期モータのステータコイルSu,Sv,Swを接続して、上
記インバータ回路のトランジスタQu〜Qzを順次導通して
永久磁石のロータを駆動するように構成した場合、上記
ステータコイルSu,Sv,Swの各相には、第2図(イ)で示
すように、誘起電圧Eu,Ev,Ewが発生する。この電圧波形
からもわかるように、トランジスタQu〜Qzの通電タイミ
ングは誘起(逆起)電圧の最大値の前後60゜(電気角)
計120゜で通電させることが理想的な通電となる(第2
図(イ),(ロ))。このように理想的な通電が行なわ
れた場合、ステータコイルSu,Sv,Swの中性点N0に発生す
る中性点電圧VN0は、ステータコイルSu,Sv,Sw各相の誘
起電圧を中性点N0から測定した電圧をそれぞれEu,Ev,Ew
とし、ステータコイルの抵抗分をRとし、インバータ回
路の印加電圧をVsとすると、第2図(ハ)で示す期間
(I)においては、トランジスタQuとQyがオンし、他の
トランジスタQv,Qw,Qx,Qzはオフしているので、この時
の等価回路は第3図のように示され、この時の中性点電
圧VN0は、先ず電流Iをを求めると、 となり、上記VN0は VN0=RI−Ev ………(2) で示すことができ、上記(1),(2)式からIを消去
すると、 と示すことができる。従つて、中性点電圧VN0はステー
タコイルの抵抗及び電流に無関係な値となる。他の期間
(II)〜(VI)についても同様に示すことができ、結果
だけを示せば、次の通りとなる。
The stator coils S u , S v , of star-connected synchronous motors are connected to a DC power supply via an inverter circuit in which transistors Q u , Q v , Q w , Q x , Q y , Q z are connected in a bridge shape. When S w is connected and the transistors Q u to Q z of the inverter circuit are sequentially turned on to drive the rotor of the permanent magnet, the stator coils S u , S v , and S w are connected to each phase. Causes induced voltages E u , E v , and E w , as shown in FIG. As can be seen from this voltage waveform, the conduction timing of the transistors Q u to Q z is 60 ° (electrical angle) before and after the maximum value of the induced (back electromotive) voltage.
It is ideal to energize at a total of 120 ° (second
Figure (a), (b)). Thus if the ideal power is performed, the stator coil S u, S v, neutral voltage V N0 generated at the neutral point N 0 of S w is the stator coil S u, S v, S w the voltage measured each phase of the induced voltage from the neutral point N 0, respectively E u, E v, E w
When the resistance of the stator coil is R and the applied voltage of the inverter circuit is V s , in the period (I) shown in FIG. 2C, the transistors Q u and Q y are turned on and other transistors are turned on. Since Q v , Q w , Q x and Q z are off, the equivalent circuit at this time is shown in FIG. 3, and the neutral point voltage V N0 at this time first obtains the current I. When, Therefore, the above V N0 can be expressed as V N0 = RI−E v (2), and if I is eliminated from the above equations (1) and (2), Can be shown as Therefore, the neutral point voltage V N0 has a value independent of the resistance and current of the stator coil. The same can be said for the other periods (II) to (VI), and only the results will be as follows.

即ち、ステータコイルSu,Sv,Swの中性点N0には印加電圧
Vsの1/2と誘起電圧(例えばEu)の1/2を加算した電圧が
発生することになり、第2図(ハ)のように示される。
That is, the applied voltage is applied to the neutral point N 0 of the stator coils S u , S v , S w.
A voltage obtained by adding 1/2 of V s and 1/2 of the induced voltage (for example, Eu ) is generated, which is shown in FIG.

上述した理由により、印加電圧Vsの1/2の点から中性点N
0の電圧VN0を測定するように構成すれば、即ち、印加電
圧Vsと中性点電圧VN0とを電圧比較すると、比較値VCP(但し、E:Eu,Ev,Ewを総称) と示すことができ、本発明は、上記(4)式からも明ら
かなように、印加電圧Vsと無関係に誘起電圧Eを検出す
ることができる点に着目してなされたものである。
For the reasons described above, the neutral point from the point of 1/2 of the applied voltage V s N
If it is configured to measure a voltage V N0 of 0 , that is, when the applied voltage V s and the neutral point voltage V N0 are voltage-compared, the comparison value V CP is (However, E: E u , E v , and E w are generic names), and the present invention detects the induced voltage E irrespective of the applied voltage V s , as is apparent from the equation (4). It was made with a focus on what you can do.

以下、本発明の実施例を図によつて説明する。第1図に
おいて、1は直流電源、2は上記直流電源1に接続端子
P,Nを介して接続されて、出力電圧を可変して送出する
ようにしたパルス幅変調形チヨツパ電源回路である。こ
れは、上記接続端子P,N間に、制御トランジスタQ1のコ
レクタ・エミツタ間を介して、チヨークコイルLとコン
デンサC1を直列に挿入し、上記トランジスタQ1のコレク
タ・ベース間に抵抗R1を挿入し、このトランジスタQ1
エミツタにカソードを接続したダイオードD1のアノード
を、上記接続端子Nに接続し、上記コンデンサC1の端子
間に抵抗R3とR4を直列に挿入し、この抵抗R3とR4の接続
点を、演算増幅器からなる電圧誤差検出器EA1の反転入
力端子に接続し、この誤差検出器EA1の非反転入力端子
には、モータの回転数に対応した出力電圧を設定し、こ
れを速度指令として送出するようにした図示しない速度
設定回路の出力端を接続し、誤差検出器EA1の出力端子
を、該出力端にカソードを接続したダイオードD2を介し
て、出力端がオープンコレクタとなつた演算増幅器から
なる比較器CP1の反転入力端子に接続し、この比較器CP1
の反転入力端子には、演算増幅器からなる電流誤差検出
器EA2の出力端子を、上述同様、該出力端にカソードを
接続したダイオードD3を介して接続し、この誤差検出器
EA2の非反転入力端子に、定電圧電源VCと回路接地間に
直列に挿入した抵抗R5とR5の接続点を接続し、誤差検出
器EA2の反転入力端子には、該回路2の負側出力回路に
挿入した抵抗からなる電流検出器IDの出力端を接続し、
上記比較器CP1の反転入力端子を定電流源CIを介して定
電圧電源VCに接続し、比較器CP1の非反転入力端子に
は、ノコ波状のパルス信号を一定の周波数(例えば30KH
Z)で発振するようにしたパルス発生器OSCの出力端を接
続し、この比較器CP1の出力端子を、エミツタ回路接地
のトランジスタQ2のベースに接続すると共に、抵抗R7
介して定電圧電源VCに接続し、上記トランジスタQ2のコ
レクタを抵抗R2を介してトランジスタQ1のベースに接続
して、上記コンデンサC1の端子間電圧を出力電圧Vsとし
て送出すると共に、この出力電圧Vsを抵抗R3,R4からな
る分圧器を介して誤差検出器EA1に入力させて速度指令
との誤差を検出させ、この検出値により比較器CP1の出
力端子から送出するパルス幅変調信号(以下PWM信号と
いう)を可変してトランジスタQ2を介してトランジスタ
Q1のオン期間を制御し、速度指令に応じた出力電圧Vs
送出するようになつている。また、該回路2は、上記電
流検出器IDの出力電圧が所定値(即ち、抵抗R5とR6であ
らかじめ設定した過電流に対応する値)を越えようとし
たときは誤差検出器EA2の出力電圧VEA2により誤差検出
器EA1の出力電圧VEA1に優先して(即ち、VEA2<VEA1
関係にして)、上述同様、上記トランジスタQ1のオン期
間を制御して出力電圧Vsを降下させて電流を抑制するこ
とができる。言換えれば、過電流リミツタとして機能す
るようになつている。3は、上記チヨツパ電源回路2の
出力端に接続されて、3相同期モータ(以下単にモータ
という)4に電力を供給するようにしたいわゆる120゜
通電形のインバータ回路である。これはチヨツパ電源回
路2の正側出力端に、3個のPNP形トランジスタQu,Qv,Q
wのエミツタを接続し、このトランジスタQu,Qv,Qwのコ
レクタに、エミツタを回路接地した3個のトランジスタ
Qx,Qy,Qzのコレクタをそれぞれ接続し、上記トランジス
タQuとQx,QvとQy,QwとQzの各接続点を出力端として、上
記トランジスタQu〜Qzを適時120゜通電せしめることに
よりモータ4に直流入力電圧Vsを3相交流電圧に変換し
て供給するようになつている。なお、上記トランジスタ
Qu〜Qzのコレクタ・エミツタ間にはフライホイールダイ
オードDu〜Dzがそれぞれ挿入されている。そして、上記
モータ4は周知のように、複数の磁極に永久着磁したロ
ータ4aと、このロータ4aに対向配置されてステータコイ
ルSu,Sv,Swを巻装した図示しないステータとからなり、
上記ステータコイルSu,Sv,Swの一端を共通接続して星形
結線とし、このステータコイルSu,Sv,Swの他端を上記イ
ンバータ回路3の各出力端にそれぞれ接続されている。
5は上記インバータ回路3の入力端子間に抵抗R8とR9
直列に挿入して、その分圧点(R8とR9の接続点)から入
力電圧Vsを1/2に分圧した出力電圧V5を送出するように
した分圧回路である。6はモータ4のステータコイル
Su,Sv,Swの中性点電圧VN0と分圧回路5の出力電圧V5
を比較して誘起電圧を検出し、これに同期したパルス信
号を発生するようにした同期パルス発生回路である。こ
れは、演算増幅器からなる比較器CP2の非反転入力端子
を上記中性点N0に接続し、比較器CP2の反転入力端子を
分圧回路5の出力端に接続し、この比較器CP2の出力端
子を、入力信号の立上りでワンシヨツトパルス信号を送
出するようにした単安定マルチバイブレータからなる第
1のパルス発生器MB1と、入力信号の立下りでワンシヨ
ツトパルス信号を送出するようにした単安定マルチバイ
ブレータからなる第2のパルス発生器MB2との両入力端
に接続し、この両パルス発生器MB1とMB2との出力端Qを
オアー回路OR1の入力端に接続して、このオアー回路OR1
の出力端から、上記トランジスタQu〜Qzの切換時、誘起
電圧に発生するスパイク電圧による誤動作を防止して、
中性点電圧VN0の立上り及び立下り零点と同期した同期
パルス信号を送出するようになつている。7は直流阻止
回路で、上記同期パルス発生回路6の比較器CP2の非反
転入力端子とモータ4の中性点N0との間にコンデンサC2
を挿入し、比較器CP2の入力端子間にバイアス抵抗R10
挿入して、上記同期パルス発生回路6の比較器CP2の非
反転入力端子に、中性点電圧VN0に含まれる直流分をカ
ツトして送出すると共に、分圧回路5の出力電圧V5をバ
イアス抵抗R10を介して送出し、上記比較器CP2により誘
起電圧のみを検出して出力するようになつている。8は
上記同期パルス発生回路6の出力端に接続されて、イン
バータ回路3のトランジスタQu〜Qzのベースに駆動回路
9を介してモータ4の始動時等にパルス信号を送出する
ようにした点弧パルス発生回路である。これは、上記同
期パルス発生回路6のオアー回路OR1の出力端に、ノア
ー回路NOR1の入力端を接続し、上記ノアー回路NOR1の出
力端に、ダイオードD4のカソードを接続し、このダイオ
ードD4のアノードに定電圧電源VCと回路接地間に直列に
挿入した抵抗R11とコンデンサC3の接続点(b点)を接
続し、この接続点(b点)を、ノツト回路N1を介して、
ナンド回路NA1とNA2により形成されたRSフリツプフロツ
プ回路FF1のセツト入力端S(NA1の入力端)に接続し、
このフリツプフロツプ回路FF1の出力端Q(NA1の出力
端)を、上記ノアー回路NOR1の入力端に接続し、上記出
力端Qと回路接地間には、ノツト回路N2を介して、抵抗
R12とコンデンサC4を直列に挿入し、上記抵抗R12とコン
デンサC4の接続点(e点)を上記フリツプフロツプ回路
FF1のリセツト入力端R(NA2の入力端)に接続して、電
源投入時や完全ロツク時等モータ4が停止状態にある場
合、モータ4を起動させるためのパルス信号を上記フリ
ツプフロツプ回路FF1の出力端Qから強制的に送出する
ようになつている。9は、上記同期パルス発生回路6の
オアー回路OR1の出力端と点弧パルス発生回路8のフリ
ツプフロツプ回路FF1の出力端Qとに接続されたオアー
回路OR2と、これの出力端に接続されて制御電源の印加
により出力端O0から“H"レベルの出力信号を送出し、以
降入力信号の立上りでカウントする毎に出力端O1→O2
O3→O4→O5→O0の順に“H"レベルの出力信号を順次送出
するようにした6進のカウンタCUと、上記トランジスタ
Qu〜Qzと同数のオアー回路ORu〜ORzを有し、オアー回路
ORuの入力端にカウンタCUの出力端00と01を、ORvの入力
端に出力端O2とO3を、ORwの入力端に出力端O4とO5を、O
Rxの入力端に出力端O3とO4を、ORyの入力端に出力端O5
とO0に、ORzの入力端は出力端O1とO2をそれぞれ接続し
た分配器DEVとから形成され、上記オアー回路ORu〜ORz
の出力端からトランジスタQu〜Qzのベースにベースドラ
イブ信号をそれぞれ送出するようになつている。10は、
上記直流電源1に接続されて、各回路に定電圧電源Vc
制御電源として送出するようにした定電圧電源回路であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a DC power supply, 2 is a connection terminal for the DC power supply 1
This is a pulse width modulation type power supply circuit connected via P and N so as to change and output the output voltage. This is the connection terminal P, between N, the control transistor Q via the inter first collector-emitter, insert the Chiyokukoiru L and capacitor C 1 in series, the resistance R 1 between the collector and base of the transistor Q 1 , The anode of the diode D 1 having the cathode connected to the emitter of the transistor Q 1 is connected to the connection terminal N, and the resistors R 3 and R 4 are inserted in series between the terminals of the capacitor C 1 . The connection point of these resistors R 3 and R 4 is connected to the inverting input terminal of the voltage error detector EA 1 consisting of an operational amplifier, and the non-inverting input terminal of this error detector EA 1 corresponds to the motor speed. The output terminal of a speed setting circuit (not shown) that sets the output voltage set as above and sends it as a speed command is connected, and the output terminal of the error detector EA 1 is connected to the diode D 2 whose cathode is connected to the output terminal. Output end is open via Connected to the inverting input terminal of the comparator CP 1 consisting selector and summer were an operational amplifier, the comparator CP 1
The output terminal of the current error detector EA 2 consisting of an operational amplifier is connected to the inverting input terminal of the above through the diode D 3 whose cathode is connected to the output terminal as described above.
Connect the connection point of resistors R 5 and R 5 inserted in series between the constant voltage power supply V C and circuit ground to the non-inverting input terminal of EA 2 , and connect the circuit to the inverting input terminal of error detector EA 2. Connect the output end of the current detector ID consisting of the resistor inserted in the negative side output circuit of 2,
The inverting input terminal of the comparator CP 1 is connected via a constant current source CI to a constant voltage source V C, to the non-inverting input terminal of the comparator CP 1, a pulse signal of a saw wave constant frequency (e.g. 30KH
Z ), connect the output terminal of the pulse generator OSC, connect the output terminal of the comparator CP 1 to the base of the transistor Q 2 that is connected to the emitter circuit ground, and connect it via the resistor R 7. It is connected to the voltage power supply V C , the collector of the transistor Q 2 is connected to the base of the transistor Q 1 via the resistor R 2, and the voltage across the terminals of the capacitor C 1 is sent as the output voltage V s. The output voltage V s is input to the error detector EA 1 via the voltage divider composed of the resistors R 3 and R 4 to detect the error with the speed command, and this detection value is sent from the output terminal of the comparator CP 1. Transistor via transistor Q 2 with variable pulse width modulation signal
The ON period of Q 1 is controlled to output the output voltage V s according to the speed command. Further, the circuit 2 detects the error detector EA 2 when the output voltage of the current detector ID exceeds a predetermined value (that is, a value corresponding to the overcurrent preset by the resistors R 5 and R 6 ). Output voltage V EA2 prioritizes the output voltage V EA1 of the error detector EA 1 (that is, in the relationship of V EA2 <V EA1 ) and controls the ON period of the transistor Q 1 as described above to output the output voltage V EA1. The current can be suppressed by lowering V s . In other words, it functions as an overcurrent limiter. A so-called 120 ° energization type inverter circuit 3 is connected to the output terminal of the chip power supply circuit 2 and supplies electric power to a three-phase synchronous motor (hereinafter simply referred to as a motor) 4. This is the three PNP type transistors Q u , Q v , Q at the positive output end of the power supply circuit 2 of the chip.
Connect the emitter of w, this transistor Q u, Q v, to the collector of Q w, 3 pieces of a transistor circuit grounded emitter
The collectors of Q x , Q y , and Q z are connected to each other, and the connection points of the transistors Q u and Q x , Q v and Q y , Q w and Q z are used as output terminals, and the transistors Q u to Q z are connected. The DC input voltage V s is converted into a three-phase AC voltage and supplied to the motor 4 by energizing the motor for 120 °. The above transistor
Flywheel diodes D u to D z are inserted between the collectors and emitters of Q u to Q z , respectively. Then, the motor 4, as is well known, the rotor 4 a which is permanently magnetized to multiple magnetic poles, stator coil S u is opposed to the rotor 4 a, S v, stator (not shown) wound around the S w Consists of
One ends of the stator coils S u , S v , S w are commonly connected to form a star connection, and the other ends of the stator coils S u , S v , S w are connected to the output ends of the inverter circuit 3, respectively. ing.
5 is that the resistors R 8 and R 9 are inserted in series between the input terminals of the inverter circuit 3, and the input voltage V s is divided in half from the voltage dividing point (connection point of R 8 and R 9 ). It is a voltage dividing circuit adapted to deliver the output voltage V 5 . 6 is a stator coil of the motor 4
Synchronous pulse generated by comparing the neutral point voltage V N0 of S u , S v and S w with the output voltage V 5 of the voltage dividing circuit 5 to detect the induced voltage and generating a pulse signal in synchronization with this. It is a generation circuit. This is because the non-inverting input terminal of the comparator CP 2 composed of an operational amplifier is connected to the neutral point N 0 , and the inverting input terminal of the comparator CP 2 is connected to the output terminal of the voltage dividing circuit 5, The first pulse generator MB 1 consisting of a monostable multivibrator that sends the one-shot pulse signal to the output terminal of CP 2 at the rising edge of the input signal and the one- shot pulse signal at the falling edge of the input signal The second pulse generator MB 2 consisting of a monostable multivibrator is connected to both input terminals of the pulse generators MB 1 and MB 2 and the output terminals Q of both pulse generators MB 1 and MB 2 are connected to the input terminal of the OR circuit OR 1 . Connect to this OR circuit OR 1
When switching the above-mentioned transistors Q u to Q z from the output end of, the malfunction due to the spike voltage generated in the induced voltage is prevented,
A synchronizing pulse signal synchronized with the rising and falling zero points of the neutral point voltage V N0 is sent out. A DC blocking circuit 7 is provided between the non-inverting input terminal of the comparator CP 2 of the synchronous pulse generating circuit 6 and the neutral point N 0 of the motor 4 and has a capacitor C 2
Insert the insert the bias resistor R 10 between the input terminal of the comparator CP 2, the non-inverting input terminal of the comparator CP 2 of the synchronizing pulse generating circuit 6, a DC contained in neutral point voltage V N0 The output voltage V 5 of the voltage dividing circuit 5 is sent out via the bias resistor R 10, and only the induced voltage is detected and output by the comparator CP 2 . Reference numeral 8 is connected to the output terminal of the synchronous pulse generating circuit 6 so that a pulse signal is sent to the bases of the transistors Q u to Q z of the inverter circuit 3 via the drive circuit 9 when the motor 4 is started. It is a firing pulse generation circuit. This is because the input end of the NOR circuit NOR 1 is connected to the output end of the OR circuit OR 1 of the synchronizing pulse generating circuit 6 and the cathode of the diode D 4 is connected to the output end of the NOR circuit NOR 1. Connect the connection point (point b) of the resistor R 11 and capacitor C 3 inserted in series between the constant voltage power supply V C and circuit ground to the anode of the diode D 4 , and connect this connection point (point b) to the notch circuit N. Through 1 ,
Connected to the set input terminal S (input terminal of NA 1 ) of the RS flip-flop circuit FF 1 formed by the NAND circuits NA 1 and NA 2 ,
The output terminal Q of the flip-flop circuit FF 1 (the output terminal of NA 1 ) is connected to the input terminal of the NOR circuit NOR 1 , and a resistor is connected between the output terminal Q and the circuit ground via a not circuit N 2.
Insert R 12 and capacitor C 4 in series, and connect the connection point (point e) between the resistor R 12 and capacitor C 4 to the flip-flop circuit.
When the motor 4 is connected to the reset input terminal R (input terminal of NA 2 ) of FF 1 and the motor 4 is stopped at the time of power-on or complete lock, the pulse signal for starting the motor 4 is supplied to the flip-flop circuit FF. The output terminal Q of 1 is forcibly transmitted. Reference numeral 9 is an OR circuit OR 2 connected to the output terminal of the OR circuit OR 1 of the synchronizing pulse generating circuit 6 and the output terminal Q of the flip-flop circuit FF 1 of the ignition pulse generating circuit 8, and is connected to its output terminal. In response to the application of the control power supply, the output terminal O 0 sends out an “H” level output signal, and every time after that, the output terminal O 1 → O 2
A hexadecimal counter CU that sequentially outputs “H” level output signals in the order of O 3 → O 4 → O 5 → O 0 , and the above transistor
Has a Q u to Q z as many Orr circuit OR u ~OR z, Orr circuit
The counter CU outputs 0 0 and 0 1 are connected to the input terminals of OR u , the output terminals O 2 and O 3 are connected to the input terminals of OR v , and the output terminals O 4 and O 5 are connected to the input terminals of OR w.
Outputs O 3 and O 4 are at the input of R x and output O 5 is at the input of OR y.
And O 0 , the input terminal of OR z is formed by a distributor DEV connecting output terminals O 1 and O 2 , respectively, and the OR circuits OR u to OR z
A base drive signal is sent from each output terminal of the transistors to the bases of the transistors Q u to Q z . 10 is
It is a constant voltage power supply circuit which is connected to the DC power supply 1 and sends a constant voltage power supply V c to each circuit as a control power supply.

次にその動作を第4図乃至第6図と共に説明する。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

(A) 電源投入時の起動 今、トランジスタQu〜Qzは全てオフ状態にあり、速度指
令も与えられていない状態で、図示しない電源スイッチ
が投入されると、直流電源1が供給され、定電圧電源回
路10から各回路に定電圧電源Vcが制御電源として供給さ
れる。これにより、チヨツパ電源回路2は、その比較器
CP1の出力が“H"レベルとなるためトラジスタQ2がオン
し、トランジスタQ1はオフのまゝで出力電圧Vsを送出し
ない。一方制御電源の供給により、駆動回路9は、その
カウンタCUの出力端例えばO0から“H"レベルの出力信号
が送出されるので、分配器DEVのオアー回路例えばORu
ORyから“H"レベルの出力信号をベースドライブ信号と
して、インバータ回路3のトランジスタQu,Qyのベース
に送出することになるが、インバータ回路3は入力電圧
Vsをうけていないのでオンせず、モータ4は停止したま
ゝである。
(A) Startup at power-on Now, when the transistors Q u to Q z are all in the OFF state and the speed command is not given, and the power switch (not shown) is turned on, the DC power supply 1 is supplied, The constant voltage power supply circuit 10 supplies a constant voltage power supply V c to each circuit as a control power supply. As a result, the power supply circuit 2 is connected to the comparator.
Since the output of CP 1 becomes “H” level, the transistor Q 2 turns on and the transistor Q 1 does not deliver the output voltage V s until it turns off. On the other hand by the supply of the control power supply, drive circuit 9, the output signal of the counter "H" level from the output terminal for example O 0 of CU it is sent, and Orr circuit example OR u distributor DEV
The “H” level output signal from OR y is sent to the bases of the transistors Q u and Q y of the inverter circuit 3 as the base drive signal.
Since it has not received V s , it does not turn on and motor 4 remains stopped.

この状態で所定の回転数に対応した出力電圧を速度指令
として図示しない速度設定回路から与えると、これをう
けた誤差検出器EA1は、他方の入力(OV)との誤差を検
出した電圧VEA1を出力する。このときの誤差検出器EA1
の出力電圧VEA1と誤差検出器EA2の出力電圧VEA2とはV
EA1<VEA2の関係になつているので、ダイオードD2が導
通(ダイオードD3は不導通)して、比較器CP1は上記V
EA1とパルス発生器OSCのノコ波状の出力信号とをレベル
比較して、パルス発生器OSCの出力信号がVEA1より大き
いレベルにある期間“H"レベルとなる出力信号を送出す
る。これによりトランジスタQ2が“L"レベルの入力信号
をうけている期間オフし、このオフ期間トランジスタQ1
がオンしてチヨークコイルLを介してコンデンサC1が充
電され、その充電々圧が出力電圧Vsとしてインバータ回
路3に送出する。一方、上記制御電源の供給により、同
期パルス発生回路6から“L"レベルの出力信号をうけた
点弧パルス発生回路8は、そのノツト回路N2の出力信号
が“H"レベルとなつてコンデンサC4は抵抗R12を通してC
R時定数で定まる時限で充電され、e点の電位は上昇し
て“H"レベルとなり、またノアー回路NOR1の出力信号が
“H"レベルとなつてダイオードD4は不導通となり、コン
デンサC3が抵抗R11を通してCR時定数で定まる時限で充
電されb点の電位が上昇し、このb点の電位がノツト回
路N1のスレツシユ・ホールド・レベルVth1(第4図b)
に達したとき、ノツト回路N1の出力信号は“L"レベルに
反転し(第4図c)、この反転によりフリツプフロツプ
回路FF1がセツトされ、出力端Qの出力信号を“H"レベ
ルに反転される(第4図8の出力)。これを駆動回路9
のオアー回路OR2を介してうけたカウンタCUは入力信号
の立上りでカウントして出力端例えばO1の出力信号を
“H"レベルに反転し(このとき出力端O0の出力信号は
“L"レベルに反転する。第4図O0,O1)、これをうけた
分配器DEVはそのオアー回路例えばORuとORzが“H"レベ
ルの出力信号をベースドライブ信号としてトランジスタ
QuとQzに送出しこれをオンさせてモータ4のステータコ
イルSuとSwに通電する。この際、点弧パルス発生回路8
は、上記フリツプフロツプ回路FF1の出力端Qの出力信
号が“H"レベルに反転することにより、ノアー回路NOR1
の出力信号が“L"レベルに反転しダイオードD4が導通
し、コンデンサC3がその電荷をダイオードD4を通して放
電することによりb点の電位がスレツシユ・ホールド・
レベルより下がるので、ノツト回路N1の出力信号は“H"
レベルに反転する(第4図c)。また、ノツト回路N2
出力信号が“L"レベルに反転しコンデンサC4がその電荷
を抵抗R12を通して放電することによりe点の電位が降
下し、この降下するe点の電位がフリツプフロツプ回路
FF1のノアー回路NA2のスレツシユホールドレベルVth2
達したとき(第4図e)、フリツプフロツプ回路FF1
リセツトされ、その出力端Qの出力信号は“L"レベルに
反転し、オアー回路OR2を介して該回路8の出力信号は
“L"レベルとなる(第4図8の出力)。上記フリツプフ
ロツプ回路FF1の出力信号が“L"レベルに反転すること
により、点弧パルス発生回路8は、上述同様に動作し
て、パルス信号を送出し(第4図8の出力)、これをう
けた駆動回路9はORu〜ORzの出力端から、入力信号の立
上りで“H"レベルの出力信号を切換えて、インバータ回
路3のトランジスタQu〜Qzを、例えばQu→Qy→Qv→Qz
Qw→Qxの順にオンオフ制御するようベースドライブ信号
を送出する。
In this state, when an output voltage corresponding to a predetermined number of revolutions is given as a speed command from a speed setting circuit (not shown), the error detector EA 1 receiving this output detects the voltage V that has detected the error with the other input (OV). Output EA1 . Error detector at this time EA 1
Is the output voltage V EA1 of the error detector and the output voltage V EA2 of the error detector EA 2 is V
Since EA1 <V EA2 , the diode D 2 is conducting (the diode D 3 is non-conducting) and the comparator CP 1 is
The EA1 and the sawtooth wave-shaped output signal of the pulse generator OSC are compared in level, and the output signal that is at the "H" level is sent while the output signal of the pulse generator OSC is at a level higher than V EA1 . As a result, the transistor Q 2 is turned off while receiving the “L” level input signal, and the transistor Q 1 is turned off during this off period.
Is turned on, the capacitor C 1 is charged through the chain yoke coil L, and the charging voltage is sent to the inverter circuit 3 as the output voltage V s . On the other hand, the ignition pulse generating circuit 8 which receives the "L" level output signal from the synchronizing pulse generating circuit 6 by the supply of the control power supplies, the output signal of the note circuit N 2 becomes "H" level C 4 is C through resistor R 12
It is charged for the time determined by the R time constant, the potential at point e rises to "H" level, and the output signal of NOR circuit NOR 1 becomes "H" level, diode D 4 becomes non-conductive, and capacitor C 3 is charged through the resistor R 11 for the time period determined by the CR time constant, and the potential at the point b rises. This potential at the point b is the threshold hold level V th1 of the note circuit N 1 (Fig. 4b).
The output signal of the NOT circuit N 1 is inverted to the "L" level (Fig. 4c), the flip-flop circuit FF 1 is set by this inversion, and the output signal of the output terminal Q is set to the "H" level. It is inverted (output in FIG. 4). This is the drive circuit 9
The counter CU received through the OR circuit OR 2 of the counter counts at the rising edge of the input signal and inverts the output signal of the output end, for example, O 1 to “H” level (at this time, the output signal of the output end O 0 becomes “L” "Inverts to the level. Fig. 4 O 0 , O 1 ). The distributor DEV which received this is a transistor whose OR circuit, for example OR u and OR z, uses the" H "level output signal as the base drive signal.
It is sent to Q u and Q z and turned on to energize the stator coils S u and S w of the motor 4. At this time, the ignition pulse generating circuit 8
Is the NOR circuit NOR 1 when the output signal of the output terminal Q of the flip-flop circuit FF 1 is inverted to "H" level.
Output signal is inverted to "L" level, the diode D 4 becomes conductive, and the capacitor C 3 discharges its charge through the diode D 4 so that the potential at the point b becomes a threshold hold.
Since it falls below the level, the output signal of the NOT circuit N 1 is "H".
Invert to level (Fig. 4c). Further, the output signal of the NOT circuit N 2 is inverted to the “L” level, and the capacitor C 4 discharges the electric charge through the resistor R 12 , so that the potential at the point e drops, and the potential at the point e that drops is the flip-flop circuit.
When the threshold level V th2 of the NOR circuit NA 2 of FF 1 is reached (Fig. 4e), the flip-flop circuit FF 1 is reset and the output signal at its output Q is inverted to "L" level, The output signal of the circuit 8 becomes "L" level through the circuit OR 2 (output of FIG. 4). When the output signal of the flip-flop circuit FF 1 is inverted to the "L" level, the firing pulse generation circuit 8 operates in the same manner as described above, and sends out a pulse signal (output of FIG. 4). The received drive circuit 9 switches the output signal of "H" level from the output terminals of OR u to OR z at the rising edge of the input signal to switch the transistors Q u to Q z of the inverter circuit 3 to, for example, Q u → Q y. → Q v → Q z
The base drive signal is sent to control ON / OFF in the order of Q w → Q x .

このように、モータ4の起動時においては点弧パルス発
生回路8のパルス信号により、強制的にインバータ回路
3のトランジスタを切換えて通電する。この際、誘起電
圧は零又は非常に小であるため、モータ4のステータコ
イルSu,Sv,Swに流れる電流は非常に大きくなろうとする
が、この電流は電流検出器IDによつて検出されて出力電
圧をチヨツパ電源回路2の誤差検出器EA2に送出され、
誤差検出器EA2はこの入力電圧が他方の入力電圧より大
きくなろうとすると、その出力電圧VEA2を誤差検出器EA
1の出力電圧VEA1よりVEA1EA2の関係になるので、ダイ
オードD3が導通し(D2は不導通となる)、誤差検出器EA
2の出力が他方に優先して比較器CP1に送出され、これを
うけた比較器CP1は、他方の入力信号とレベル比較し
て、“H"レベルの出力信号のパルス幅が広くなるように
出力してトランジスタQ2のオン期間を長くするので、ト
ランジスタQ1のオン期間を短かくし、出力電圧Vsを低下
させて一定以上の電流が流れないように抑制する。即ち
過電流リミツタとして機能することになる。そして、ス
テータコイルSu,Sv,Swに流れる電流とロータ4aの永久磁
石との関係でトルクが発生し、ロータ4aが所定位置まで
動くことになり、誘起電圧が発生し、中性点N0の中性点
電圧VN0を直流阻止回路7を介してうけた同期パルス発
生回路6の比較器CP2は分圧回路5の出力電圧V5(Vs/
2)とレベル比較し、VN0>V5の関係となる期間“H"レベ
ルとなる出力信号を第1,第2のパルス発生器MB1,MB2
送出する。これをうけたパルス発生器MB1は入力の立上
りで、またパルス発生器MB2は入力の立下りでそれぞれ
一定のパルス幅Tを有するワンシヨツトパルス信号を発
生し、これをオアー回路OR1の出力端から両パルス信号
の論理和をとつた出力信号を同期パルス信号として、駆
動回路9のオアー回路OR2を介してカウンタCUに送出し
(第4図6の出力)、いわゆ同期運転に入る。同期運転
に入れば、誘起電圧も増大するため、電流は減少し過電
流リミツタとしての機能は解除され、速度指令に対応し
た出力電圧Vsがインバータ回路3に送出され、上記出力
電圧Vsに見合つた速度でモータ4は回転する。
In this way, when the motor 4 is started, the pulse signal of the ignition pulse generating circuit 8 forcibly switches the transistor of the inverter circuit 3 to energize it. In this case, since the induced voltage is zero or very small, the stator coil S u of the motor 4, S v, the current flowing through the S w is intends to become very large, this current Yotsute the current detector ID The detected output voltage is sent to the error detector EA 2 of the chip power supply circuit 2,
The error detector EA 2 outputs its output voltage V EA2 when the input voltage is about to become higher than the other input voltage.
From the output voltage V EA1 of 1 to V EA1 > EA2 , the diode D 3 becomes conductive (D 2 becomes non-conductive), and the error detector EA
Output 2 is sent to the comparator CP 1 in preference to the other, the comparator CP 1 having received this by comparing the other input signal and the level, the pulse width of the "H" level of the output signal becomes wider As described above, since the ON period of the transistor Q 2 is extended, the ON period of the transistor Q 1 is shortened, and the output voltage V s is reduced so that a current higher than a certain level does not flow. That is, it functions as an overcurrent limiter. The stator coil S u, S v, torque is generated in relation to the permanent magnet of the current and the rotor 4 a flowing in S w, the rotor 4 a is turned to move to a predetermined position, the induced voltage is generated, medium The comparator CP 2 of the synchronizing pulse generation circuit 6 which receives the neutral point voltage V N0 of the sex point N 0 via the DC blocking circuit 7 is the output voltage V 5 (V s /
2) and the level is compared, and an output signal that is at "H" level during the period of V N0 > V 5 is sent to the first and second pulse generators MB 1 and MB 2 . The pulse generator MB 1 which receives this generates a one-shot pulse signal having a constant pulse width T at the rising edge of the input and the pulse generator MB 2 at the falling edge of the input, which is supplied to the OR circuit OR 1 . An output signal obtained by taking the logical sum of both pulse signals from the output end is sent as a synchronizing pulse signal to the counter CU via the OR circuit OR 2 of the drive circuit 9 (output of FIG. 4), and Iwayu synchronous operation is performed. enter. When the synchronous operation is started, the induced voltage also increases, the current decreases, the function as an overcurrent limiter is canceled, and the output voltage V s corresponding to the speed command is sent to the inverter circuit 3 and the output voltage V s becomes the above-mentioned output voltage V s . The motor 4 rotates at an appropriate speed.

このように、点弧パルス発生回路8により、強制的にパ
ルス信号を発生させ、これによつてインバータ回路3の
トランジスタQu〜Qzを切換えて通電するのでモータの起
動が容易となり、点弧パルス発生回路8は、その抵抗R
11とコンデンサC3とのCR時定数の選定により、パルス信
号を負荷に適合したモータ4の起動時における速度に対
応した周波数(以下起動周波数という)で発生すること
ができる。
In this way, the ignition pulse generating circuit 8 forcibly generates a pulse signal, and by this switching the transistors Q u to Q z of the inverter circuit 3 to energize, the motor can be easily started, and the ignition can be performed. The pulse generator circuit 8 has its resistance R
By selecting the CR time constant of 11 and the capacitor C 3 , the pulse signal can be generated at a frequency corresponding to the speed at the time of starting the motor 4 that is suitable for the load (hereinafter referred to as the starting frequency).

そして、モータ4が同期運転に入ると、同期パルス発生
回路6はステータコイルSu,Sv,Swの中性点N0に発生する
誘起電圧を検出して同期パルス信号を駆動回路9に送出
する(第4図6の出力)ので、点弧パルス発生回路8の
b点の電位(コンデンサC3の充電々圧)はノツト回路N1
のスレツシユホールドレベルVth1に達することなく放電
することになつて、フリツプフロツプ回路FF1はセツト
されず、点弧パルス発生回路8の強制的なパルス信号の
発生は阻止される。言換えれば、モータ4が同期運転に
入ると、インバータ回路3のトランジスタQu〜Qzの切換
は点弧パルス発生回路8の強制的に送出するパルス信号
から同期パルス発生回路6の同期パルス信号に自動的に
切換えられて行なわれる。
Then, when the motor 4 enters the synchronous operation, the synchronous pulse generation circuit 6 detects the induced voltage generated at the neutral point N 0 of the stator coils S u , S v , S w and outputs the synchronous pulse signal to the drive circuit 9. Since it is sent (output in FIG. 4), the potential at point b (charging voltage of the capacitor C 3 ) of the ignition pulse generating circuit 8 is the not circuit N 1
The discharge is performed without reaching the threshold level V th1 of the flip-flop circuit FF 1 , and the flip-flop circuit FF 1 is not set, and the compulsory generation of the pulse signal by the ignition pulse generation circuit 8 is blocked. In other words, when the motor 4 enters the synchronous operation, the switching of the transistors Q u to Q z of the inverter circuit 3 is switched from the pulse signal forcibly sent by the ignition pulse generating circuit 8 to the synchronous pulse signal of the synchronous pulse generating circuit 6. Is automatically switched to.

(A) 定常運転 上記速度指令に対応した出力電圧Vsがチヨツパ電源回路
2からインバータ回路3を介してモータ4のステータコ
イルSu,Sv,Swに印加されることにより、この電圧Vsに見
合つた速度でモータ4が駆動し、いわゆる定常運転に入
る。
(A) Steady operation The output voltage V s corresponding to the above speed command is applied from the power supply circuit 2 to the stator coils S u , S v , and S w of the motor 4 via the inverter circuit 3 to generate this voltage V s. The motor 4 is driven at a speed commensurate with s , and the so-called steady operation is started.

この定常運転時における動作をさらに説明すると、駆動
回路9のベースドライブ信号によりインバータ回路3の
トランジスタQu〜Qzが順次切換えられることによつて、
中性点電圧VN0にトランジスタの転流ノイズが重量する
ため、この転流ノイズによつて同期パルス発生回路6の
比較器CP2は動作して出力信号を送出することになる。
即ち、第5図CP2の入力で示すように、中性点電圧VN0
はトランジスタQu〜Qzの切換によるスパイク電圧VSP
重畳し、これが分圧回路5の出力電圧V5のレベルをクロ
スするためであり、必要な検出点であるg点及びh点を
検出後の期間Wに発生するパルスは不要で、これをいわ
ゆるマスクして誤動作を防止する必要がある。このた
め、本発明においては、比較器CP2の出力端に一定のパ
ルス幅でワンシヨツトパルス信号を入力の立上りと立下
りでそれぞれ送出する第1,第2のパルス発生器MB1とMB2
とを設けて、中性点電圧VN0の正の半波のW期間に対し
ては第1のパルス発生器MB1で、また負の半波のW期間
に対しては第2のパルス発生器MB2で、それぞれワンシ
ヨツトのパルス信号を重合して発生させ、上記MB1とMB2
のパルス信号の調理和をとつた信号とすることにより第
5図6の出力で示すように、その出力信号の立上りタイ
ミングは中性点電圧VN0の零点と同時点となつてトラン
ジスタQu〜Qzの切換時に発生するスパイク電圧による誤
動作を防止して、同期パルス発生回路6は誘起電圧に同
期したパルス信号を送出することになる(第5図及び第
6図の6の出力)。これをうけた駆動回路9のカウンタ
CUは、入力の立上りでカウントする毎に、その出力端O0
〜O5から順次“H"レベルの出力信号を送出し(第6図O0
〜O5)、これをうけた分配器DEVは、入力信号の組合せ
により、オアー回路ORu〜ORzの出力端から順次ペースド
ライブ信号を送出し(第6図ORu〜ORz)これをうけてト
ランジスタQu〜Qzは例えばQu→Qz→Qv→Qx→Qw→Qyの順
に適時120゜の通電期間オンさせて(第6図Qu〜Qz)、
入力電圧Vsをモータ4に3相交流電力として供給して駆
動させることになる。
To further explain the operation during the steady operation, the base drive signal of the drive circuit 9 causes the transistors Q u to Q z of the inverter circuit 3 to be sequentially switched.
Since the commutation noise of the transistor is heavy on the neutral point voltage V N0 , the commutation noise causes the comparator CP 2 of the synchronous pulse generation circuit 6 to operate and send an output signal.
That is, as shown in the input of CP 2 in FIG. 5, the spike voltage V SP due to the switching of the transistors Q u to Q z is superimposed on the neutral point voltage V N0 , which is the output voltage V 5 of the voltage dividing circuit 5 . This is because the levels are crossed, and a pulse generated in a period W after detection of necessary detection points g and h is unnecessary, and it is necessary to mask this so as to prevent malfunction. Therefore, in the present invention, the first and second pulse generators MB 1 and MB 2 which send out the one-shot pulse signal with a constant pulse width to the output terminal of the comparator CP 2 at the rising and falling edges of the input, respectively.
, And the first pulse generator MB 1 for the positive half-wave W period of the neutral point voltage V N0 , and the second pulse generator for the negative half-wave W period. in vessels MB 2, it is generated by respectively polymerizing the pulse signal Wanshiyotsuto, the MB 1 and MB 2
As shown in the output of FIG. 5 by setting the cooking sum of the pulse signal of the above, the rising timing of the output signal is the same as the zero point of the neutral point voltage V N0 and the transistor Q u ~. The sync pulse generating circuit 6 sends a pulse signal in synchronization with the induced voltage by preventing a malfunction due to a spike voltage generated when Q z is switched (output of 6 in FIGS. 5 and 6). The counter of the drive circuit 9 that receives this
Each time the CU counts on the rising edge of its input, its output O 0
The output signals of "H" level are sequentially output from ~ O 5 (Fig. 6, O 0
~ O 5 ), the distributor DEV receiving this sequentially sends out pace drive signals from the output terminals of the OR circuits OR u to OR z according to the combination of the input signals (Fig. 6, OR u to OR z ). For this reason, the transistors Q u to Q z are turned on, for example, in the order of Q u → Q z → Q v → Q x → Q w → Q y at an appropriate time for a 120 ° energization period (Fig. 6, Q u to Q z ).
The input voltage V s is supplied to the motor 4 as three-phase AC power to drive it.

(B) 速度の可変制御 次に、上記定常運転状態において、モータ4の速度を変
更させる場合は、図示しない速度設定回路の速度指令
(出力電圧)の変更により行なわれる。即ち、速度指令
を減速あるいは加速したい速度に対応した電圧に変更す
ることにより、トランジスタQ2のコレクタから送出する
PWM信号を変更させることによつてトランジスタQ1のオ
ン期間を制御して、チヨツパ電源回路2の出力電圧Vs
上昇(加速)あるいは降下(減速)させ、モータ4のス
テータコイルSu,Sv,Swの中性点N0に発生する誘起電圧を
同期パルス発生回路6の比較器CP2によつて検出し、こ
の比較器CP2の出力信号の立上りと立下りでそれぞれ送
出する第1,第2のパルス発生器MB1,MB2のパルス信号を
オアー回路OR1を介して同期パルス信号として駆動回路
9に送出し、これのペースドライブ信号によりインバー
タ回路3のトランジスタQu〜Qzを適時導通せしめ、イン
バータ回路3は入力電圧Vsを3相交流電圧に変換してモ
ータ4に供給することになるので、モータ4の回転数に
同期するよう追従してモータ4の速度を可変制御する。
しかも、モータ4の回転数に対する追従は上記誘起電圧
を1/6サイクル(60゜)毎に検出するため脱調を惹起す
ることなく、チヨツパ電源回路2の出力電圧Vsと負荷ト
ルクに見合つた回転数でモータ4を回転させることにな
る。
(B) Variable Speed Control Next, in the steady operation state, the speed of the motor 4 is changed by changing the speed command (output voltage) of a speed setting circuit (not shown). That is, by changing the speed command to a voltage corresponding to the speed at which deceleration or acceleration is desired, the voltage is sent from the collector of the transistor Q 2.
By controlling the ON period of Yotsute transistor Q 1 that changing the PWM signal, increase the output voltage V s of Chiyotsupa power supply circuit 2 (acceleration) or drop (deceleration) is, the motor 4 stator coil S u, S v, the detected by connexion to the comparator CP 2 of the synchronizing pulse generating circuit 6 an induced voltage generated in the neutral point N 0 of S w, and sends respectively rise and fall of the output signal of the comparator CP 2 The pulse signals of the first and second pulse generators MB 1 and MB 2 are sent to the drive circuit 9 as a synchronizing pulse signal via the OR circuit OR 1 and the pace drive signal of these signals causes the transistors Q u to Q of the inverter circuit 3 to be transmitted. z is made to conduct at a proper time, and the inverter circuit 3 converts the input voltage V s into a three-phase AC voltage and supplies it to the motor 4, so that the speed of the motor 4 is tracked in synchronization with the rotation speed of the motor 4. Variable control.
Moreover, since the above-mentioned induced voltage is detected every 1/6 cycle (60 °) to follow the rotation speed of the motor 4, the output voltage V s and load torque of the chip power supply circuit 2 are matched without causing step-out. The motor 4 is rotated at the number of rotations.

この際、上記速度指令を急激に変化させてチヨツパ電源
回路2の出力電圧Vsを急変させても、同期パルス発生回
路6は誘起電圧のみを検出するようにしているので、上
記出力電圧Vsの変化を誘起電圧の変化として誤検出する
ようなことは全くなく、脱調せしめることなく、モータ
4の速度を可変制御することができる。
In this case, even by sudden change of the output voltage V s of Chiyotsupa power supply circuit 2 rapidly changing the speed command, the synchronization the pulse generating circuit 6 is adapted to detect only the induced voltage, the output voltage V s There is no possibility of erroneously detecting the change of the above as a change of the induced voltage, and the speed of the motor 4 can be variably controlled without causing the step out.

(D) 過負荷時 モータ4の回転をロツクさせるような負荷トルクが加わ
つた場合、電流が増大しようとすると、チヨツパ電源回
路2の誤差検出器EA2の出力電圧VEA2が誤差検出器EA1
出力電圧VEA1より小さくなつて(VEA2<VEA1)、誤差検
出器EA2の出力電圧VEA2が比較器CP1に送出されて、トラ
ンジスタQ2のコレクタからパルス幅を狭まくしたPWM信
号がトランジスタQ1のベースに送出されることになつ
て、チヨツパ電源回路2の出力電圧Vsを速度指令に優先
して降下させ、電流を抑制する。
(D) At the time of overload When a load torque that locks the rotation of the motor 4 is applied and the current is about to increase, the output voltage V EA2 of the error detector EA 2 of the chip power supply circuit 2 becomes the error detector EA 1 a of less than the output voltage V EA1 connexion (V EA2 <V EA1), the output voltage V EA2 of the error detector EA 2 is delivered to the comparator CP 1, was narrow Maxi pulse width from the collector of the transistor Q 2 PWM When the signal is sent to the base of the transistor Q 1 , the output voltage V s of the chip power supply circuit 2 is lowered in preference to the speed command, and the current is suppressed.

そして、上記出力電圧Vsの降下により、同期パルス発生
回路6の同期パルス信号の同期が点弧パルス発生回路8
のパルス信号の周期より長くなれば、上記点弧パルス発
生回路8のパルス信号より駆動回路9を介して、インバ
ータ回路3のトランジスタQu〜Qzを順次切換えることに
なるので、特定の相のステータコイルに通電を継続する
ことなく切換えることになつて、モータ4が負荷トルク
によつてロツクされて停止しても、特定の相のステータ
コイルを過熱させるといつた不都合は全くなく、また、
特定のトランジスタのみを過熱させるといつた不都合も
全く生じない。
The drop of the output voltage V s causes the synchronization pulse signal of the synchronization pulse generation circuit 6 to be synchronized with the firing pulse generation circuit 8
If it becomes longer than the cycle of the pulse signal of, the transistors Q u to Q z of the inverter circuit 3 are sequentially switched through the drive circuit 9 by the pulse signal of the ignition pulse generating circuit 8, so that Even if the motor 4 is locked by the load torque and stopped by switching the stator coil without continuing energization, there will be no inconvenience if the stator coil of a specific phase is overheated.
When only a specific transistor is overheated, no inconvenience occurs.

しかも、ロツクさせるような負荷トルクが解除されれ
ば、上述した起動時と同様に動作して、自動的に同期運
転入る。
Moreover, if the load torque that causes the locking is released, the operation is performed in the same manner as at the time of starting, and the synchronous operation is automatically started.

<本発明の効果> 本発明によれば、次の効果を有する。<Effects of the Present Invention> The present invention has the following effects.

(イ)同期パルス発生回路は、星形結線されたステータ
コイルの中性点とインバータ回路の入力電圧を1/2に分
圧する分圧回路の出力端とに接続された比較器の出力端
に、入力の立上りと立下りでそれぞれワンショットパル
ス信号を発生する第1,第2のパルス発生器を並設し、こ
の両パルス発生器のパルス信号の論理和をとった出力を
同期パルス信号として送出するようになっているので、
同期パルス信号を、トランジスタの通電切換時、誘起電
圧にスパイク電圧が発生してもこれをマスクすることが
でき、スパイク電圧による誤検出を防止して誘起電圧の
零点と同時点で立上る信号とすることができる。しか
も、上記同期パルス信号により、インバータ回路のトラ
ジスタを順次通電切換えるようになっているので、必ず
同期して回転せしめることができ、誘起電圧が検出不可
能となるような低速回転まで脱調することなく同期運転
を行うことができ、同期モータでありながら低速から高
速まで広範囲に亘って自由に可変速制御することができ
る。
(B) The sync pulse generator is connected to the output of the comparator connected to the neutral point of the star-connected stator coil and the output of the voltage divider that divides the input voltage of the inverter circuit in half. , The first and second pulse generators that generate one-shot pulse signals at the rising edge and the falling edge of the input are arranged in parallel, and the output of the logical sum of the pulse signals of both pulse generators is used as the synchronization pulse signal. Since it is designed to be sent out,
The sync pulse signal can be masked even if a spike voltage is generated in the induced voltage when switching the transistor energization, preventing false detection due to the spike voltage and rising the signal at the same time as the zero point of the induced voltage. can do. Moreover, since the transistor of the inverter circuit is sequentially energized by the synchronizing pulse signal, it is possible to always rotate in synchronism and step out to a low speed rotation where the induced voltage cannot be detected. It is possible to perform the synchronous operation without using the synchronous motor, and it is possible to freely control the variable speed over a wide range from low speed to high speed even though the motor is a synchronous motor.

(ロ)また、モータの可変速制御は、インバータ回路の
印加電圧を変化させるだけで、モータの回転数に追従さ
せることができ、しかも、モータの回転数に対する追従
は、同期パルス発生回路が誘起電圧を1/6サイクル(60
゜)毎に検出することになるため、負荷の急激な変化に
対しても追従性を一段と向上して脱調することなく同期
させることができ、モータの負荷条件等に見合った駆動
周波数で自動的に駆動させることができる。
(B) Further, the variable speed control of the motor can be made to follow the rotation speed of the motor simply by changing the voltage applied to the inverter circuit, and the synchronization pulse generation circuit induces the follow-up to the rotation speed of the motor. Voltage 1/6 cycle (60
Since it will be detected every time, the followability can be further improved even for sudden changes in the load, and synchronization can be achieved without step out, and the drive frequency is automatically adjusted according to the load conditions of the motor. Can be driven automatically.

(ハ)さらに、上記同期パルス発生回路の出力端に、時
限を有してセット−リセットを繰返すフリップフロップ
回路によりパルス信号を送出する点弧パルス発生回路を
設け、この点弧パルス発生回路と上記同期パルス発生回
路の両パルス信号のいずれ一方により駆動回路を介して
トランジスタを順次通電切換せしめるようになっている
ので、点弧パルス発生回路は時限の選定によりパルス信
号を負荷に適合したモータの起動時における速度に対応
した起動周波数で発生させることができ、モータが回転
しない場合が生じても通電相が順次切換えて繰返される
ので重負荷起動でもモータを容易に起動させることがで
き、モータが過負荷状態になって、万一、同期パルス発
生回路の同期パルス信号の周期が点弧パルス発生回路の
パルス信号の周期より長くなるような事態が発生しても
上記点弧パルス発生回路のパルス信号によってトランジ
スタは順次通電切換を継続させることができる。
(C) Further, an ignition pulse generating circuit for transmitting a pulse signal by a flip-flop circuit which repeats set-reset with a time limit is provided at the output end of the synchronizing pulse generating circuit. Since either of the two pulse signals of the synchronous pulse generation circuit is used to sequentially switch the transistors through the drive circuit, the ignition pulse generation circuit can start the motor that adapts the pulse signal to the load by selecting the time limit. It can be generated at a starting frequency corresponding to the speed at the time, and even if the motor does not rotate, the energized phases are sequentially switched and repeated, so the motor can be easily started even at heavy load start, In the event of a load, the cycle of the sync pulse signal from the sync pulse generator will be the cycle of the pulse signal from the ignition pulse generator. Ri transistor by also pulse signal of the firing pulse generating circuit comprising such a situation occurs long can continue sequential energization switching.

(ニ)さらにまた、モータがロックされるような状態が
発生しても、インバータ回路のトランジスタは順次通電
切換えられるようになっているので、特定の相のコイル
や特定のトランジスタに通電が継続されるようなことは
全くなく、コイルを過熱したり、トランジスタを熱破壊
させるようなことは全くなく、放熱のためにモータを大
形化したり、モータ出力を下げて使用することも防止す
ることができる。
(D) In addition, even if the motor is locked, the transistors in the inverter circuit can be switched to energize sequentially, so energization of the coil of a specific phase or a specific transistor continues. It does not cause overheating of the coil, does not damage the transistor by heat, and prevents the motor from being oversized for heat dissipation or by lowering the motor output. it can.

(ホ)しかも、位置検出素子を備えたブラシレスモータ
のように、モータ本体に位置検出素子用のプリント基板
を収容配置する必要もなく、装置に使用する半導体部品
の発熱を抑制する必要も全くなく、放熱手段も不要とな
ってモータを小形化し、信頼性を一段と向上して安価な
ものとすることができる。
(E) Moreover, unlike a brushless motor having a position detecting element, there is no need to house and arrange a printed circuit board for the position detecting element in the motor body, and there is no need to suppress heat generation of semiconductor components used in the device. The heat dissipating means is not necessary, and the motor can be downsized, the reliability can be further improved, and the cost can be reduced.

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

第1図は本発明の実施例を示すブロツク図、第2図及び
第3図は第1図の誘起電圧による位置検出の説明図で、
第2図はタイムチヤート図であり、第3図はモータU−
V相通電時の等価回路図である。第4図は第1図の起動
時の動作を説明するタイムチヤート図、第5図は第1図
の同期パルス発生回路の動作を説明するタイムチヤート
図、第6図は第1図の定常時における動作を説明するタ
イムチヤート図である。 1:直流電源、2:チヨツパ電源回路、 3:インバータ回路、4:同期モータ、 5:分圧回路、6:同期パルス発生回路、 8:点弧パルス発生回路、9:駆動回路、 MB1:第1のパルス発生器、 MB2:第2のパルス発生器、
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams of position detection by induced voltage in FIG.
FIG. 2 is a time chart, and FIG. 3 is a motor U-
It is an equivalent circuit diagram at the time of V-phase conduction. FIG. 4 is a time chart for explaining the operation at the time of starting of FIG. 1, FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the synchronizing pulse generating circuit of FIG. 1, and FIG. 6 is for the steady state of FIG. 3 is a time chart for explaining the operation in FIG. 1: DC power supply, 2: Chip power supply circuit, 3: Inverter circuit, 4: Synchronous motor, 5: Voltage dividing circuit, 6: Synchronous pulse generation circuit, 8: Firing pulse generation circuit, 9: Drive circuit, MB 1 : First pulse generator, MB 2 : Second pulse generator,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電源に接続されて、速度指令により出
力電圧を可変して送出するようにしたチョッパ電源回路
と、これの出力端に複数のトランジスタを3相ブリッジ
状に結線したインバータ回路と、これに星形結線したス
テータコイルをそれぞれ接続した同期モータと、上記イ
ンバータ回路の入力端子間に設けられて、入力電圧を1/
2に分圧して出力する分圧回路と、これの出力端と上記
ステータコイルの中性点とから接続された比較器の出力
端に、入力の立上りと立下りでそれぞれワンショットパ
ルス信号を発生する第1、第2のパルス発生器を並設
し、この両パルス発生器のパルス信号を、オアー回路を
介して、同期パルス信号として送出するようにした同期
パルス発生回路と、これの出力端から接続されて、モー
タの起動時、時限を有してセット−リセットを繰返すフ
リップフロップ回路によりパルス信号を送出するように
した点弧パルス発生回路とを備え、上記両パルス発生回
路のパルス信号のいずれか一方により、駆動回路を介し
て、上記トランジスタを順次通電切換せしめるようにし
たことを特徴とする同期モータの速度制御装置。
1. A chopper power supply circuit connected to a DC power supply so as to change and output an output voltage according to a speed command, and an inverter circuit in which a plurality of transistors are connected in a three-phase bridge form to the output terminal thereof. , It is provided between the input terminals of the above-mentioned inverter circuit and the synchronous motor, to which the star-connected stator coils are connected, respectively.
One-shot pulse signals are generated at the rising and falling edges of the input, respectively, at the voltage divider circuit that divides the voltage into 2 and outputs it, and at the output terminal of the comparator that is connected from the output terminal of this and the neutral point of the stator coil. A first and a second pulse generator are provided side by side, and the pulse signals of both pulse generators are sent out as a synchronization pulse signal via an OR circuit, and an output terminal thereof. From the pulse signal of the both pulse generation circuits, which is connected to the ignition pulse generation circuit, the pulse signal being transmitted by a flip-flop circuit that repeats set-reset with a time limit when the motor is started. A speed control device for a synchronous motor, characterized in that either one of the transistors is sequentially energized to be switched over by a driving circuit.
JP59174447A 1984-08-21 1984-08-21 Synchronous motor speed controller Expired - Fee Related JPH07118943B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59174447A JPH07118943B2 (en) 1984-08-21 1984-08-21 Synchronous motor speed controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59174447A JPH07118943B2 (en) 1984-08-21 1984-08-21 Synchronous motor speed controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6152194A JPS6152194A (en) 1986-03-14
JPH07118943B2 true JPH07118943B2 (en) 1995-12-18

Family

ID=15978656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59174447A Expired - Fee Related JPH07118943B2 (en) 1984-08-21 1984-08-21 Synchronous motor speed controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07118943B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254048A (en) * 1986-04-26 1987-11-05 Marcon Electronics Co Ltd Formation of electrode for ceramic moisture sensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2609840B2 (en) * 1983-01-26 1997-05-14 三洋電機株式会社 Motor control method

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6152194A (en) 1986-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5483141A (en) Method and apparatus for controlling refrigerator cycle
US4535275A (en) Brushless D-C motor system with improved commutation circuit
JP3794391B2 (en) Power generator
JP2818450B2 (en) Electronic control circuit for brushless DC motor
JP5079055B2 (en) Power converter
US4431953A (en) Circuit for operating a synchronous motor from a dc supply
US6369535B1 (en) Method and apparatus for current shaping in electronically commutated motors
CA2333290C (en) Electronically commutated motor
JP2920754B2 (en) Drive device for brushless DC motor
US20220149760A1 (en) Alternating current power tool and startup method thereof
US6239565B1 (en) Electric motor and motor control system
US8183805B2 (en) System for controlling the steady-state rotation of a synchronous electric motor
KR200154582Y1 (en) Driving circuit for inverter of a brushless dc-motor
JP2002119097A (en) Power generator controller for vehicle
CN112886872A (en) Control method and device for driving motor, food processor and storage medium
KR19990062920A (en) Commutator controller
JPH07118943B2 (en) Synchronous motor speed controller
KR100216015B1 (en) Output voltage control device of ac generator
JP3244853B2 (en) DC brushless motor drive controller
JPH06284782A (en) Motor control circuit
JPH07118945B2 (en) Synchronous motor speed controller
JPH06141587A (en) Brushless motor driver
JPH0787782A (en) Controlling device for drive dc brushless motor
JPH01214291A (en) Starter for synchronous motor
JPH0449887A (en) Rotational speed controller of brushless motor

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees