JPH07184392A - Control circuit for brushless motor - Google Patents

Control circuit for brushless motor

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JPH07184392A
JPH07184392A JP5347441A JP34744193A JPH07184392A JP H07184392 A JPH07184392 A JP H07184392A JP 5347441 A JP5347441 A JP 5347441A JP 34744193 A JP34744193 A JP 34744193A JP H07184392 A JPH07184392 A JP H07184392A
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braking
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braking force
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Kazuhiko Maruta
一彦 丸田
Katsuya Shigematsu
克也 重松
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Mitsuba Corp
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Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a stable braking force without being affected by the rotating speed of a motor. CONSTITUTION:Switching means 3 for selectively setting short-circuit conditions for respective phase coils of a motor in order to apply a braking current when braking a motor 1 and also control means 4 for the variable control of short- circuit time of coils by switching means based on an electrical angle are provided. By doing this, a braking force required can easily be secured even though the period of a braking current changes according to the rotating speed of the motor, and the braking force can be almost univocally established as an electrical angle independently from the rotating speed. Therefore, a stable braking force can be secured regardless of the simplicity of the control method.

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、ブラシレスモータの制
御回路に関し、特に、モータの電気角に基づいて制動力
を制御するようにされたブラシレスモータの制御回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor control circuit, and more particularly to a brushless motor control circuit adapted to control a braking force based on an electric angle of the motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブラシレスモータは、複数のスイッチン
グ素子から構成される駆動回路により電力供給され、こ
れらスイッチング素子をオン・オフ制御する信号をチョ
ッパ制御するPWM制御により速度制御が行われるのが
一般的である。
2. Description of the Related Art A brushless motor is generally supplied with electric power from a drive circuit composed of a plurality of switching elements, and its speed is generally controlled by PWM control for chopper-controlling a signal for on / off controlling these switching elements. Is.

【0003】ここで図2は、3相ブラシレスモータの各
相コイルへ電流を供給するための駆動回路の概略を示す
電気回路図である。スター結線されたU相コイル6、V
相7、W相8は、それぞれ出力端子10〜12を介して
図に破線で囲まれた駆動回路9内のスイッチング素子で
ある複数の電界効果トランジスタ(以下、FETと称
す)に接続されている。そして、図示されない電源の両
端子が接続された電源端子13と接地端子14との間に
は、FET15のドレインD−ソースS及びFET16
のドレインD−ソースSがこの順に接続されている。そ
してFET15のソースSとFET16のドレインDと
のノードには、出力端子10を介してU相コイル6の一
方の端子に接続されている。また、端子13と14との
間にはFET17のドレインD−ソースS及びFET1
8のドレインD−ソースSがこの順に接続されている。
そしてFET17のソースSとFET18のドレインD
とのノードには、出力端子11を介してV相コイル7の
一方の端子に接続されている。同様に、端子13と14
との間にはFET19のドレインD−ソースS及びFE
T20のドレインD−ソースSがこの順に接続されてい
る。そしてFET19のソースSとFET20のドレイ
ンDとのノードには、出力端子12を介してW相コイル
7の一方の端子に接続されている。そして、各FET1
5〜20のドレインD−ソースS間には、ダイオード2
1〜26がそれぞれ逆方向に並列接続されている。
Here, FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an outline of a drive circuit for supplying a current to each phase coil of a three-phase brushless motor. Star-connected U-phase coil 6, V
The phase 7 and the W phase 8 are respectively connected via output terminals 10 to 12 to a plurality of field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) which are switching elements in the drive circuit 9 surrounded by broken lines in the figure. . The drain D-source S of the FET 15 and the FET 16 are provided between the power supply terminal 13 to which both terminals of the power supply (not shown) are connected and the ground terminal 14.
Drain D-source S of are connected in this order. The nodes of the source S of the FET 15 and the drain D of the FET 16 are connected to one terminal of the U-phase coil 6 via the output terminal 10. Further, the drain D-source S of the FET 17 and the FET 1 are provided between the terminals 13 and 14.
8 drains D-sources S are connected in this order.
And the source S of FET17 and the drain D of FET18
The nodes of and are connected to one terminal of the V-phase coil 7 via the output terminal 11. Similarly, terminals 13 and 14
Between the drain D-source S and FE of the FET 19
The drain D-source S of T20 is connected in this order. The nodes of the source S of the FET 19 and the drain D of the FET 20 are connected to one terminal of the W-phase coil 7 via the output terminal 12. And each FET1
The diode 2 is provided between the drain D and the source S of 5 to 20.
1 to 26 are connected in parallel in opposite directions.

【0004】このようにして構成された駆動回路9内の
各FET15〜20をオン・オフ制御し、各相コイル6
〜8に流れる電流を転流することで、モータを回転制御
している。例えば、このモータを駆動させる場合には、
図3に示されるように、ロータの位置検出信号IHu、
IHv、IHwに対して各FET15〜20のゲートG
が接続された各端子U+、U−、V+、V−、W+、W
−に図示されない制御手段よりイ〜ヘの各モードに従っ
て駆動信号を供給し、この駆動信号をPWM制御するこ
とで各相コイル6〜8に通電される電流を制御してモー
タ回転数を制御するようにされている。
The FETs 15 to 20 in the drive circuit 9 thus constructed are controlled to be turned on and off, and the phase coils 6
The rotation of the motor is controlled by diverting the current flowing through 8 to 8. For example, when driving this motor,
As shown in FIG. 3, the rotor position detection signal IHu,
Gate G of each FET 15 to 20 for IHv and IHw
Connected to each terminal U +, U-, V +, V-, W +, W
A drive signal is supplied from a control means (not shown) according to each of the modes a to f, and the PWM signal is used to control the current supplied to the phase coils 6 to 8 to control the motor rotation speed. Is being done.

【0005】また、上記PWM制御によるモータの制動
時には、ハイサイドのFET15、17、19を全てオ
フとし、ローサイドのFET16、18、20をオンす
ることでコイルを短絡状態にし、電磁作用によって発生
する制動電流をチョッパ制御して制動力を確保してい
る。つまり、図4に示されるように、コイル毎に流れる
制動電流Iu、Iv、Iwが正の成分(図2に矢印A方
向に流れる電流)であるとき、例えばコイル6に正の制
動電流が流れている際にFET16を遮断し、電流の遮
断により発生する逆起電圧を電源に回生することで制動
力の確保及び充電を行うようにされている。
When the motor is braked by the PWM control, the high-side FETs 15, 17, 19 are all turned off, and the low-side FETs 16, 18, 20 are turned on to short-circuit the coil, which is generated by electromagnetic action. A braking force is secured by controlling the braking current with a chopper. That is, as shown in FIG. 4, when the braking currents Iu, Iv, and Iw flowing in each coil are positive components (currents flowing in the direction of arrow A in FIG. 2), a positive braking current flows in the coil 6, for example. The FET 16 is cut off during the operation, and the counter electromotive voltage generated by the cutoff of the current is regenerated to the power source to secure the braking force and charge the battery.

【0006】このようにしてPWM制御された制動力
は、図10に示されるような特性を有することが実測に
より明らかとなっている。PWM方式による制動制御で
は、チョッパ周波数が固定となっていることから、回転
速度が高いときでも低いときにでも同じ周波数(デュー
ティーサイクル)で制御した場合には、モータ回転速度
により制動力の特性にばらつきが生じてしまう。例え
ば、図にhで示される回転速度が高い場合と、lで示さ
れる低い場合とをデューティーサイクル60%で制御し
た時について比較してみると、高い場合には約38kgf
・cmの制動力を確保することができるが、小さい場合の
それは約4kgf・cmに過ぎないことが分かる。これは、
モータの回転速度が高い場合には制動電流の周期が短く
なり電流が流れている時間を大きくチョッパ制御するの
に対して、回転速度が低い場合には制動電流の周期が長
くなり電流が流れている時間を細かくチョッパ制御する
からである。このように、PWM方式による制動制御で
は、モータの回転速度に依存して制動特性が変化する傾
向にあることから、同じ制動力を得るためには高い回転
速度でモータが回転している場合にはデューティーサイ
クルを大きく、逆に低い回転速度でモータが回転してい
る場合にはデューティーサイクルを小さくしなければな
らないため、回転数毎に応じた制動力の制御を行うなど
の複雑な制御が要求されていた。
It has been clarified by actual measurement that the braking force thus PWM-controlled has the characteristics shown in FIG. In the braking control by the PWM method, the chopper frequency is fixed. Therefore, when controlling at the same frequency (duty cycle) when the rotation speed is high or low, the characteristics of the braking force depend on the motor rotation speed. There will be variations. For example, comparing the case where the rotation speed indicated by h in the figure is high and the case where it is low indicated by l when the duty cycle is controlled at 60%, when it is high, about 38 kgf
・ It can be seen that a braking force of cm can be secured, but when it is small, it is only about 4 kgf · cm. this is,
When the rotation speed of the motor is high, the period of the braking current is short and the time during which the current is flowing is largely controlled, whereas when the rotation speed is low, the period of the braking current is long and the current flows. This is because the chopper control is finely performed during the period of time. As described above, in the braking control by the PWM method, the braking characteristics tend to change depending on the rotation speed of the motor. Therefore, in order to obtain the same braking force, when the motor is rotating at a high rotation speed, Has a large duty cycle, and conversely, the duty cycle must be small when the motor is rotating at a low rotation speed, so complex control such as controlling the braking force according to the number of rotations is required. It had been.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、モータの回転速度
に左右されることなく安定した制動力を得ることができ
るブラシレスモータの制御回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems of the prior art, a main object of the present invention is to provide a brushless motor capable of obtaining a stable braking force without being influenced by the rotation speed of the motor. It is to provide a control circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、ブラシレスモータの複数のコイルを選択的
に短絡状態としてモータの制動を制御する制御回路であ
って、前記モータを制動する際に制動電流を流すために
前記各コイルを選択的に短絡状態とするためのスイッチ
ング手段を有し、前記スイッチング手段によるコイルの
短絡時間を前記モータの電気角に基づいて可変制御する
制御手段を有することを特徴とするモータ制御回路を提
供することにより達成される。更に、前記制御手段が、
前記各コイルを短絡状態とする開始点を概ね電力回生が
なされない点に定めて前記スイッチング手段を制御する
ものであったり、前記各コイルの短絡状態の終了点を変
更するように前記スイッチング手段を制御するものであ
ればなお良い。
According to the present invention, there is provided a control circuit for controlling braking of a motor by selectively setting a plurality of coils of a brushless motor in a short-circuited state. Control means for variably controlling the short-circuiting time of the coil by the switching means based on the electrical angle of the motor, the switching means for selectively short-circuiting each of the coils in order to flow a braking current. It is achieved by providing a motor control circuit characterized by having: Further, the control means is
The starting point for putting each coil into a short-circuited state is set to a point where power regeneration is not generally performed to control the switching means, or the switching means is arranged to change the end point of the short-circuited state of each coil. It is even better if it controls.

【0010】[0010]

【作用】このようにすれば、制動電流が流れる時間をモ
ータの電気角に基づいて可変制御することから、モータ
の回転速度に応じて制動電流の周期が変化しても、得た
い制動力を簡単に確保することができる。更に、制動力
は回転速度の高低に関係なく、電気角に概ね一意的に確
定することができる。
With this configuration, the time during which the braking current flows is variably controlled based on the electrical angle of the motor, so that the desired braking force can be obtained even if the cycle of the braking current changes according to the rotation speed of the motor. It can be easily secured. Further, the braking force can be almost uniquely determined by the electrical angle regardless of the rotation speed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は、本発明が適用されたブラシレスモ
ータの制御回路の概略を示すブロック図であり、モータ
1へ電源2の電力を供給するためのスイッチング手段3
と、このスイッチング手段をオン・オフ制御するための
制御手段4と、モータ1のロータ(図示せず)の位置を
検出するためのロータ位置検出手段5とから構成されて
いる。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a control circuit of a brushless motor to which the present invention is applied, and a switching means 3 for supplying electric power of a power source 2 to the motor 1.
And a rotor position detecting means 5 for detecting the position of a rotor (not shown) of the motor 1 and a control means 4 for ON / OFF controlling the switching means.

【0013】前記スイッチング手段3は、例えば3相ブ
ラシレスモータに適用した場合には図2に駆動回路9で
示されるように構成されるものであり、その説明は前述
した通りである。この駆動回路9を用いてモータを制動
させる場合について、図4、図5を参照しながら説明す
る。図4は、外部からモータを回転させて、駆動回路9
内の各FET15〜20を、ハイサイドに位置するFE
T15、17、19を全てオフとし、ローサイドに位置
するFET16、18、20を、(a)に於いては全て
オンとしたとき、(b)に於いてはFET16、18を
オンとしFET20をオフとしたとき、(c)に於いて
はFET16のみをオンとし他のFETは全てオフとし
たときの、各相コイルに流れる制動電流の波形をそれぞ
れ出力端子10〜12で観測し、かつそれぞれの場合に
於けるロータ位置を電気的に示した信号IHuと共に示
す図である。
When the switching means 3 is applied to, for example, a three-phase brushless motor, it is constructed as shown by the drive circuit 9 in FIG. 2, and its description has been given above. A case where the motor is braked by using the drive circuit 9 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In FIG. 4, the drive circuit 9 is driven by rotating the motor from the outside.
FETs 15 to 20 in the FE located on the high side
When T15, 17, 19 are all turned off, and FETs 16, 18, 20 located on the low side are all turned on in (a), FETs 16, 18 are turned on and FET20 is turned off in (b). In (c), when only the FET 16 is turned on and all the other FETs are turned off in (c), the waveform of the braking current flowing in each phase coil is observed at the output terminals 10 to 12, respectively, and It is a figure which shows the rotor position in a case with the signal IHu which showed electrically.

【0014】ここで、制動電流と制動力及び電気角の関
係について説明する。先ず制動電流は、各コイル6〜8
と図示されない永久磁石との電磁作用によって発生する
ものであり、本実施例では、ロータに永久磁石を、ステ
ータにスター結線された3相の界磁巻線を備える回転界
磁形のブラシレスモータを採用していることから、全相
を短絡状態とした場合には図4(a)に示すような互い
に(2/3)πの位相差をもって流れる交流の制動電流
Iu、Iv、Iwを各出力端子10〜12で観測でき
る。このように発生した制動電流は回転速度が高い場合
にはその周期は短くなり、低い場合のそれは長くなるこ
とは周知の通りである。また制動力は回生制動を採用し
ていることから、直流電源に電力を回生する場合には、
正の制動電流(図2の矢印A方向に流れる電流)を遮断
することにより発生する逆起電圧を電源に回生すること
で制動力を得ている。またモータの電気角とは、この場
合制動電流の1周期を角度をもって表したものであっ
て、電気角360度が制動電流の1周期となる。この電
気角は磁界センサであるホール素子によって検出するこ
とができる。
The relationship between the braking current, the braking force, and the electrical angle will be described. First, the braking current is applied to each coil 6-8.
And a permanent magnet (not shown). In the present embodiment, a rotating field type brushless motor including a permanent magnet in the rotor and a three-phase field winding star-connected to the stator is provided. Therefore, when all the phases are short-circuited, the alternating braking currents Iu, Iv, and Iw flowing with a phase difference of (2/3) π from each other are output as shown in FIG. 4A. It can be observed at terminals 10-12. It is well known that the braking current thus generated has a short cycle when the rotation speed is high, and has a long cycle when the rotation speed is low. Also, since the braking force uses regenerative braking, when regenerating electric power to the DC power supply,
The braking force is obtained by regenerating the counter electromotive voltage generated by cutting off the positive braking current (current flowing in the direction of arrow A in FIG. 2) to the power supply. In addition, the electric angle of the motor in this case represents one cycle of the braking current as an angle, and an electric angle of 360 degrees is one cycle of the braking current. This electrical angle can be detected by a Hall element which is a magnetic field sensor.

【0015】次に制動電流と各コイル6〜8の短絡状態
との関係について考察してみる。図4(a)に示すよう
に、ハイサイドに位置するFET15、17、19を全
てオフとし、ローサイドに位置するFET16、18、
20を全てオンとしたとき、各出力端子10〜12には
互いに(2/3)πの位相差をもって流れる交流の制動
電流Iu、Iv、Iwが流れている。いま、出力端子1
0を流れる制動電流Iuについて着目してみる。図に示
す区間Aでは負の制動電流となっている。この区間Aに
於いてFET16をオフしても発生する逆起電圧は電源
に対して直列に接続されることから、電力の回生は行わ
れない。次に図4(b)に示す場合には、FET15、
17をオンとしFET19をオフとしているため区間B
で負の制動電流となる。この区間Bは前記区間Aに比べ
て短く、その振幅も小さくなっている。この場合も同様
に区間Bに於いてFET16をオフすれば電力の回生は
行われない。更に図4(c)に示す場合には、FET1
5のみをオンとし他のFETは全てオフとなっているた
め、区間Cに於いて制動電流が0となる。これはFET
18、20がオフであることから、負方向に対しては電
流が流れないからである。よって区間Cに於いてFET
16をオフとすれば逆起電圧は発生せず、よって電力回
生も行われない。
Next, let us consider the relationship between the braking current and the short-circuited state of each coil 6-8. As shown in FIG. 4A, all the FETs 15, 17, 19 located on the high side are turned off, and the FETs 16, 18, located on the low side are turned off.
When all 20 are turned on, the alternating braking currents Iu, Iv, and Iw that flow with a phase difference of (2/3) π from each other are output terminals 10 to 12. Now, output terminal 1
Attention is paid to the braking current Iu flowing through 0. In the section A shown in the figure, the braking current is negative. In this section A, even if the FET 16 is turned off, the counter electromotive voltage generated is connected in series to the power source, so that power is not regenerated. Next, in the case shown in FIG.
Section B because 17 is on and FET 19 is off
It becomes a negative braking current at. This section B is shorter than the section A and its amplitude is also smaller. Also in this case, if the FET 16 is turned off in the section B, the power is not regenerated. Further, in the case shown in FIG.
Since only 5 is turned on and all the other FETs are turned off, the braking current becomes 0 in the section C. This is a FET
This is because, since 18 and 20 are off, no current flows in the negative direction. Therefore, in section C, FET
When 16 is turned off, the counter electromotive voltage is not generated, and therefore the power regeneration is not performed.

【0016】制動時のFET16、18、20のオン・
オフ状態は上記した3つのパターンにより検証されるこ
とから、その結果を考察すると区間Cは区間Aにも区間
Bにも含まれることがわかる。よってこの区間Cに於い
てFET16をオンし、所定の位相区間に於いてオフす
るように制御すれば、電源への電力回生が行われること
となる。他のFET18、20についても同様のことが
言え、各コイル6〜8はスター結線されていることか
ら、FET18の場合には、FET16のオフポイント
から(2/3)π遅れてオンすればよく、FET20の
場合には更に(2/3)π遅れてオンすれば電力回生が
行われるわけである。
Turning on the FETs 16, 18, and 20 during braking
Since the OFF state is verified by the above-described three patterns, it is understood that the section C is included in both the section A and the section B by examining the result. Therefore, if the FET 16 is turned on in this section C and turned off in a predetermined phase section, electric power is regenerated to the power supply. The same applies to the other FETs 18 and 20. Since the coils 6 to 8 are star-connected, in the case of the FET 18, it suffices to turn it on after (2/3) π delay from the off point of the FET 16. In the case of the FET 20, if it is turned on with a delay of (2/3) π, power regeneration is performed.

【0017】さて、具体的に制動力を制御するにあたっ
て、制動電流は前述したように各コイル6〜8と図示さ
れない永久磁石との電磁作用により発生するものである
から、FET16、18、20をオンするポイントはロ
ータ位置によって決定され、それは回転速度によって多
少のずれを生じるもののモータ設計段階で固定されるも
のである。したがって、ロータの位置を検出しかつ検出
結果を電気信号として出力できるロータ位置検出手段5
を設け、即ちFET16、18、20をオンするポイン
トに於いてエッジ信号を出力するようなホールICをそ
れぞれに対応して設けることにより実現できる。本実施
例では、図示はされていないがステータの適宜位置に互
いに120度の間隔をもって3つのホール素子を含むホ
ールICが設けられている。
When specifically controlling the braking force, the braking current is generated by the electromagnetic action of the coils 6 to 8 and the permanent magnet (not shown) as described above. The turning-on point is determined by the rotor position, which is fixed at the motor design stage although it is slightly deviated by the rotation speed. Therefore, the rotor position detecting means 5 capable of detecting the position of the rotor and outputting the detection result as an electric signal.
Is provided, that is, Hall ICs that output edge signals at the points at which the FETs 16, 18, and 20 are turned on are provided correspondingly. In the present embodiment, although not shown, Hall ICs including three Hall elements are provided at appropriate positions on the stator at intervals of 120 degrees.

【0018】図5にロータ位置検出手段5から出力され
る信号の波形図を示す。ロータ位置検出手段であるホー
ルICは、前述した各FET16、19、20オンする
ポイントに対応したエッジ信号IHu、IHv、IHw
を制御手段4に出力する。制御手段4では、制動時の各
FET16、18、20のオフをそれぞれ対応する立ち
上がりエッジ信号をもって行うようにすると共に、各エ
ッジ信号IHu、IHv、IHwのエッジを入力するこ
とで電気角を60度毎に分割して後述する制動力の制御
時のタイミング信号として使用している。この時の位置
信号IHu、IHv、IHwと各FET16、18、2
0のゲートへの供給信号は図3の駆動状態とは異なる。
FIG. 5 shows a waveform diagram of a signal output from the rotor position detecting means 5. The Hall IC, which is the rotor position detecting means, has the edge signals IHu, IHv, IHw corresponding to the points where the above-mentioned FETs 16, 19, 20 are turned on.
Is output to the control means 4. The control means 4 turns off the FETs 16, 18 and 20 at the time of braking with the corresponding rising edge signals, and inputs the edges of the edge signals IHu, IHv, and IHw to make the electrical angle 60 degrees. It is divided for each and used as a timing signal at the time of controlling the braking force described later. Position signals IHu, IHv, IHw at this time and respective FETs 16, 18, 2
The supply signal to the gate of 0 is different from the driving state of FIG.

【0019】次に、制御手段4より位置信号に同期して
ローサイドに位置する各FETをオン・オフ制御するこ
とにより、電源への電力の回生を行ってモータを制動さ
せることができる。具体的には、図6に示すようにハイ
サイドのFET15、17、19をオフ状態とし、ロー
サイドのFET、例えばFET16がオフしている場合
には位置信号IHvが立ち上がった時点でこのFET1
6をオンし、FET18には位置信号IHwが、FET
20には位置信号IHuというように、それぞれ対応す
る位置信号が立ち上がった時点でオンするように制御す
る。また、オンしているFETをオフする際には、予め
検証された所定の位相区間でオフし、この場合には図7
及び図8に示す制動特性から明らかなように、電気角0
度から電気角180度までを所定の位相区間とし、電気
角0度で各FET16、18、20をオンし、電気角1
80度までの区間内にオフするように制御する。ここ
で、図7は端子13を流れる充電電流と電気角との関係
を示すものであり、図8は制動力と電気角との関係を示
すものである。両者から充電電流と制動力との関係は充
電電流の大小に比例して制動力も大小することがわか
る。また、図4に示すように概ね電気角180度付近で
制動電流が最大値をとることから、この時点でオフすれ
ば最大の制動力を確保することができる。また、制動力
の可変制御は図6に示すように区間D内で各FETをオ
フするポイントを電気角60度分割で変更して、制動力
を可変制御できる。
Next, the control means 4 turns on / off each FET located on the low side in synchronization with the position signal to regenerate electric power to the power source to brake the motor. Specifically, as shown in FIG. 6, the high-side FETs 15, 17, and 19 are turned off, and when the low-side FET, for example, the FET 16 is off, the FET 1 is turned on when the position signal IHv rises.
6 is turned on, and the position signal IHw is fed to the FET 18 by the FET
The position control signal IHu is controlled to turn on when the corresponding position signals 20 rise. Further, when turning off the turned-on FET, the turned-off FET is turned off in a pre-verified predetermined phase section.
As is clear from the braking characteristics shown in FIG.
The predetermined phase section is from 180 degrees to 180 degrees electrical angle, and each FET 16, 18, 20 is turned on at an electrical angle of 0 degree, and electrical angle 1
It is controlled so as to be turned off within a section up to 80 degrees. Here, FIG. 7 shows the relationship between the charging current flowing through the terminal 13 and the electrical angle, and FIG. 8 shows the relationship between the braking force and the electrical angle. From both, it can be seen that the relationship between the charging current and the braking force is proportional to the magnitude of the charging current and the braking force is also large. Further, as shown in FIG. 4, the braking current takes a maximum value in the vicinity of an electrical angle of about 180 degrees, so that the maximum braking force can be secured by turning off at this point. Further, in the variable control of the braking force, as shown in FIG. 6, the point at which each FET is turned off in the section D can be changed by dividing the electrical angle by 60 degrees to variably control the braking force.

【0020】本実施例によれば図9に示す制動特性から
も明らかなように、制動時の回転速度が変化しても電気
角に基づいて制動電流を遮断していることから、どの回
転域に於いても略同様の制動力を確保することができる
ため、図10に示されるPWM方式による制動力の制御
のように、回転数毎に制動力の特性が変化することがな
く、複雑な制御を必要としない。
According to the present embodiment, as is apparent from the braking characteristics shown in FIG. 9, even if the rotation speed during braking changes, the braking current is cut off based on the electrical angle. In this case as well, substantially the same braking force can be secured, so that unlike the braking force control by the PWM method shown in FIG. Does not require control.

【0021】尚、本実施例にあっては3つのホール素子
を用いて電気角60度毎の制動制御を行っていたが、こ
れに限定されるものではなく、例えばホール素子の数を
倍にすれば電気角30度毎の制動制御が可能となり、更
に増やすことで制動制御をより細かく行える。また、タ
イマを用いてエッジ間を計時すれば電気角を時間に勘算
することができ、前記とは別のタイマを用いてアナログ
的な電気角の制御を可能として制動制御を行うこともで
きる。
In this embodiment, three Hall elements are used to perform the braking control for every 60 electrical degrees, but the present invention is not limited to this. For example, the number of Hall elements is doubled. If this is done, braking control can be performed at every 30 electrical degrees, and by further increasing it, more detailed braking control can be performed. Also, if the time between edges is measured using a timer, the electrical angle can be taken into consideration, and a timer other than the above can be used to enable analog electrical angle control and perform braking control. .

【0022】[0022]

【発明の効果】このように、本発明によれば、モータの
回転速度に依存することなく、制動力を可変制御できる
ことから、これまでのPWMによる制動制御で問題視さ
れていたモータの回転速度に応じて制動特性が変化する
などの問題点を生じることがなく、簡単な制御であるに
も係わらず安定した制動力を確保することができる制動
制御を実現可能とする。
As described above, according to the present invention, since the braking force can be variably controlled without depending on the rotation speed of the motor, the rotation speed of the motor, which has been regarded as a problem in the conventional PWM braking control. Therefore, it is possible to realize a braking control that can secure a stable braking force in spite of simple control without causing a problem such as a change in braking characteristic according to the above.

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

【図1】本発明が適用されたブラシレスモータの制御回
路の概略を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a control circuit of a brushless motor to which the present invention is applied.

【図2】3相ブラシレスモータの各コイルへ電流を供給
するための駆動回路の概略を示す電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an outline of a drive circuit for supplying a current to each coil of a three-phase brushless motor.

【図3】図2のモータの駆動時の各スイッチング素子に
供給される信号の状態を示す転流モード図及びその波形
図である。
3A and 3B are a commutation mode diagram and a waveform diagram thereof showing states of signals supplied to respective switching elements when the motor of FIG. 2 is driven.

【図4】図2のモータの制動時に各端子で観測される波
形を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing a waveform observed at each terminal during braking of the motor of FIG.

【図5】図2のモータの制動時のロータの位置を電気的
に示した図である。
5 is a diagram electrically showing the position of the rotor when the motor of FIG. 2 is being braked.

【図6】図2のモータの制動時の各スイッチング素子に
供給される波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram supplied to each switching element during braking of the motor of FIG.

【図7】本発明回路により得られる制動力の特性を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing characteristics of a braking force obtained by the circuit of the present invention.

【図8】本発明回路により得られる制動力の特性を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing characteristics of a braking force obtained by the circuit of the present invention.

【図9】本発明回路により得られる制動力の特性を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing characteristics of a braking force obtained by the circuit of the present invention.

【図10】PWM方式による制動制御を説明する図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating braking control by a PWM method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータ 2 電源 3 スイッチング手段 4 制御手段 5 ロータ位置検出手段 6 U相コイル 7 相コイル 8 相コイル 9 駆動回路 10〜12 出力端子 13 電源端子 14 接地端子 15〜20 FET 21〜26 ダイオード 1 Motor 2 Power Supply 3 Switching Means 4 Control Means 5 Rotor Position Detecting Means 6 U Phase Coils 7 Phase Coils 8 Phase Coils 9 Drive Circuits 10-12 Output Terminals 13 Power Supply Terminals 14 Ground Terminals 15-20 FETs 21-26 Diodes

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータの複数のコイルを選
択的に短絡状態としてモータの制動を制御する制御回路
であって、 前記モータを制動する際に制動電流を流すために前記各
コイルを選択的に短絡状態とするためのスイッチング手
段を有し、 前記スイッチング手段によるコイルの短絡時間を前記モ
ータの電気角に基づいて可変制御する制御手段を有する
ことを特徴とするモータ制御回路。
1. A control circuit for controlling braking of a motor by selectively setting a plurality of coils of a brushless motor to a short circuit state, wherein each of the coils is selectively applied to supply a braking current when the motor is braked. A motor control circuit comprising: switching means for setting a short-circuit state, and control means for variably controlling a short-circuit time of the coil by the switching means based on an electrical angle of the motor.
【請求項2】 前記制御手段が、前記各コイルを短絡
状態とする開始点を概ね電力回生がなされない点に定め
て前記スイッチング手段を制御することを特徴とする請
求項1に記載のモータ制御回路。
2. The motor control according to claim 1, wherein the control means controls the switching means by setting a starting point at which each of the coils is in a short-circuited state to a point where power regeneration is not generally performed. circuit.
【請求項3】 前記制御手段が、前記各コイルの短絡
状態の終了点を変更するように前記スイッチング手段を
制御することを特徴とする請求項1若しくは請求項2に
記載のモータ制御回路。
3. The motor control circuit according to claim 1, wherein the control means controls the switching means so as to change the end point of the short-circuited state of each coil.
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