JPH0742574U - 電動機の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速駆動時にも、低速駆動時と同様の駆動効
率を確保することが可能な電動機の駆動方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 電動機の各相巻線へ給電する電力変換回路３
を用いて電動機１を駆動する場合において、電動機回転
子の位置を検出する位置センサ２の出力に基づき指令信
号を生成して上記電力変換回路の駆動回路５に与える手
段７を有し、当該手段は、電動機の高速運転時には、電
動機回転子の回転数を演算し、当該回転数に対応する電
動機電流遅れ分だけ出力タイミングを進ませた指令信号
を発生することを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、低速から高速まで広範囲に駆動されるブラシレス電動機等に用いて 好適な電動機の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は，ＤＣブラシレス電動機の従来の駆動回路をブロック図で示したもので ある。同図において、１はブラシレス電動機、２は電動機回転子（磁極位置）を 検出するセンサ、３は電力変換回路、４は直流電源、５は駆動回路（ドライバ） である。位置センサ２はＵ相、Ｖ相、Ｗ相位置信号ｕ，ｖ，ｗを出力する（Ｕ相 位置信号ｕ）のみ図４に示す）。電力変換回路３は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相スイッチ ング素子３１、３２、３３、Ｘ相、Ｙ相、Ｚ相スイッチング素子３４、３５、３ ６ブリッヂ接続してなるインバータである。

【０００３】 駆動回路５は、例えば、位置センサ２のＵ相位置信号ｕを指令信号として、図 ４に示すように、Ｕ相スイッチング素子３１に対する駆動信号とその反転信号（ Ｘ相スイッチング素子３４に対する駆動信号）を発生する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

周知のように、電動機１の電機子にはインダクタンス成分があるので、そのモ ータ電流はモータ印加電圧に対して遅れを生じ、モータ印加電圧の周波数を上げ て高速駆動（例えば、数万ｒｐｍ）しようとすると、電動機の駆動効率が著しく 低下してしまう。

【０００５】 本考案はこの問題を解消するためになされたもので、高速駆動時にも、低速駆 動時と同様の駆動効率を確保することが可能な電動機の駆動装置を提供すること を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するため、 請求項１では、電動機の各相巻線へ給電する電力変換回路を用いて電動機を駆 動する場合において、電動機回転子の位置を検出する位置センサの出力に基づき 指令信号を生成して上記電力変換回路の駆動回路に与える手段を有し、当該手段 は、電動機の高速運転時には、電動機回転子の回転数を演算し、当該回転数に対 応する電動機電流遅れ分だけ出力タイミングを進ませた指令信号を発生する構成 とした。

【０００７】 請求項２では、位置センサの出力に基づき指令信号を生成する手段は、位置セ ンサの出力の周期を計測するカウンタと、当該カウンタの計測値から回転数を演 算し、この回転数と電動機定数に基づき電動機電流遅れ時間を演算して上記位置 センサの出力の周期を上記電動機電流遅れ時間で補正した指令信号ＯＮ時間を出 力カウンタに設定する演算部とを有し、上記出力カウンタは、計数値が設定値に 達するまでＯＮ指令信号を出力する構成とした。

【０００８】

【作用】

本発明では、電動機高速回転時、給電電圧の位相が、電動機電流の遅れ分だけ 進み位相となるので、電動機電流の位相の遅れが補償される。

【０００９】

【実施例】

以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。

【００１０】 図１において、７は指令回路であって、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相指令信号を出力し、 同期測定カウンタ８、出力時間演算部９、出力カウンタ１０を備えている。指令 回路７はその周期測定カウンタ８へ位置センサ２からの位置信号ｕ、ｖ、ｗを取 り込む。周期測定カウンタ８は位置信号ｕ、ｖ、ｗの１周期の時間ｔｐを計測す る。出力時間演算部９は、まず、この計測時間ｔｐから１／ｔｐを演算して、電 動機回転数ｎを求める。次いで、予め設定してある電動機定数と上記電動機回転 数ｎとから電動機電流の遅れ時間ｔｄを演算し、補正量（ｔｐ／２−ｔｄ）を算 出する。この補正量は各Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相について求め、出力カウンタ１０に設 定する。

【００１１】 出力カウンタ１０は基準クロックをカウントするが、そのカウント値が、例 えばＵ相の補正量（ｔｐ／２−ｔｄ）に等しくなると、図２に示すように、Ｕ相 指令信号Ｕ^* を「Ｈ」→「Ｌ」にする。駆動回路５は、Ｕ相指令信号Ｕ^* が「Ｈ 」→「Ｌ」に変化してＯＦＦすると、Ｕ相指令信号を「Ｌ」→「Ｈ」にする。

【００１２】 制御回路７は、電動機速度が予め設定された速度以下（低速域）では、位置信 号ｕ、ｖ、ｗにそれぞれ同期したＵ^* 、Ｖ^* 、Ｗ^* を出力する。電動機速度が予 め設定された速度以上（高速域）になると、Ｕ^* 、Ｖ^* 、Ｗ^* を上記補正量で補 正する。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は以上説明した通り、モータの高速駆動に際しては、モータ印加電圧の 位相をモータ電流位相との差が低減する方向へ補正することができるので、両位 相の位相差に起因するモータ駆動効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すブロック図である。

【図２】上記実施例における要部の波形図である。

【図３】従来の電動機駆動回路を示すブロック図であ
る。

【図４】従来の電動機駆動回路の出力の１例を示す波形
図である。

【符号の説明】

１ 電動機 ２ 位置センサ ３ 電力変換回路 ５ 駆動回路 ７ 指令回路 ８ 周期測定カウンタ ９ 出力時間演算部 １０ 出力カウンタ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機の各相巻線へ給電する電力変換回
   路を用いて電動機を駆動する場合において、電動機回転
   子の位置を検出する位置センサの出力に基づき指令信号
   を生成して上記電力変換回路の駆動回路に与える手段を
   有し、当該手段は、電動機の高速運転時には、電動機回
   転子の回転数を演算し、当該回転数に対応する電動機電
   流遅れ分だけ出力タイミングを進ませた指令信号を発生
   することを特徴とする電動機の駆動装置。
2. 【請求項２】 位置センサの出力に基づき指令信号を生
   成する手段は、位置センサの出力の周期を計測するカウ
   ンタと、当該カウンタの計測値から回転数を演算し、こ
   の回転数と電動機定数に基づき電動機電流遅れ時間を演
   算して上記位置センサの出力の周期を上記電動機電流遅
   れ時間で補正したＯＮ時間指令信号を出力カウンタに設
   定する演算部とを有し、上記出力カウンタは、計数値が
   設定値に達するまでＯＮ指令信号を出力することを特徴
   とする請求項１記載の電動機の駆動装置。