JPH08126378A - モータの制御方法 - Google Patents

モータの制御方法

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JPH08126378A
JPH08126378A JP6280017A JP28001794A JPH08126378A JP H08126378 A JPH08126378 A JP H08126378A JP 6280017 A JP6280017 A JP 6280017A JP 28001794 A JP28001794 A JP 28001794A JP H08126378 A JPH08126378 A JP H08126378A
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JP
Japan
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speed
motor
control
torque
rotation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6280017A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Ohara
義之 尾原
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08126378A publication Critical patent/JPH08126378A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータの制御方法において、速度制御とトル
ク制御とを別個に行い、トルク制御を容易に行えるよう
にする。 【構成】 ブラシレスモータ1を回転制御するモータの
制御方法であって、位置検出回路3からの位置検出信号
を制御回路10の点弧タイミング処理部10aに入力し
て点弧タイミング(電機子巻線の通電切り替えタイミン
グ)を得、この点弧タイミングをもとにして1回転時間
検出部10eでブラシレスモータ1の1回転の平均時間
を検出し、この平均時間と回転速度指令部10fからの
指令速度とを比較部10gで比較し、この比較結果をP
WMチョッパ制御部10hに入力する一方、1回転中を
複数に分割した各区間毎に予め設定したトルクパターン
をROM10dから読み出し、この読み出されたトルク
パターンをPWMチョッパ制御部10hに入力してお
り、このPWMチョッパ制御部10hによってブラシレ
スモータ1の回転速度制御と同ブラシレスモータ1のト
ルク制御とを別個に行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は空気調和機の圧縮機
(コンプレッサ)等に用いるモータ、例えば直流ブラシ
レスモータ(以下ブラシレスモータと記す)を回転制御
するモータの制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のブラシレスモータを圧縮機等の
モータとして利用する場合、例えば図4に示す制御装置
が必要である。図4において、この制御装置は、商用交
流電源を交流/直流変換した直流電源Vccをスイッチ
ングしてブラシレスモータ1に印加するインバータ部2
と、ブラシレスモータ1がセンサレスである場合同ブラ
シレスモータ1の電機子巻線の端子電圧(誘起電圧)に
基づいて回転子1aの位置を検出して位置検出信号を出
力する位置検出回路3と、その位置検出信号をもとにし
てブラシレスモータ1の電機子巻線の通電切り替えタイ
ミング(点弧タイミング)を得、この点弧タイミングに
したがってインバータ部2の駆動信号を出力するととも
に、回転数に応じてブラシレスモータ1の印加電圧を可
変し、かつトルクパターンにしたがって可変するための
電圧制御信号(PWM信号)を出力する制御回路(マイ
クロコンピュータ)4とを備えている。
【0003】インバータ部2は、上アームのスイッチン
グ素子U,V,Wおよび下アームのスイッチング素子
X,Y,Zをブリッジ接続した駆動回路2aと、制御回
路4からの電圧制御信号(PWM信号)により下アーム
のスイッチング素子X,Y,Zを駆動する駆動信号のオ
ン区間をチョッピングするチョッピング回路2bと、こ
のチョッピングされた駆動信号を含む駆動信号により駆
動回路2aの各複数のスイッチング素子を駆動するドラ
イバ回路2cとを備えている。
【0004】上記構成の制御装置において、ブラシレス
モータ1がPWM制御方式で回転制御される。この場
合、1回転中を12分割(例えば、3相4極の場合)
し、間欠的に回転子1aの位置情報(位置検出信号)を
発生し、トルク制御を同時に行うため、図5に示すよう
に、0ないし11の各区間毎に負荷トルク曲線に近似し
たトルクパターンを設定している。
【0005】そして、制御回路4は指令回転数およびト
ルクパターンにしたがってPWM信号のデューティ比を
可変し、1回転の平均速度を指令回転数に一致させると
ともに、1回転中における変動負荷による速度変動を抑
え、ひいては振動や騒音を抑えている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記モータ
の制御方法にあっては、ブラシレスモータ1を所望回転
数で回転させるためのトルクと負荷変動を抑制するため
のトルクとを加算したパターンを用いているが、このパ
ターンを作成する際双方のトルクを同時に満足させる必
要があり、複雑なものとなってしまう。また、ブラシレ
スモータ1の回転数や負荷状態によっては、上記加算し
て得られるパターンが逆方向に作用し、振動や騒音が増
加してしまうことも考えられる。
【0007】このように、負荷変動による回転速度変動
のみに対処するようになっておらず、つまり双方のトル
クに対して独立していないことに問題があり、負荷変動
に対してきめ細かく自由にトルク制御が行うことができ
ないという問題点がある。
【0008】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はモータトルクを平均トルクと負荷変動
による変動トルクに分け、速度制御とトルク制御とを別
個に行うことができ、特にきめ細かく自由にトルク制御
を行うことができるようにしたモータの制御方法を提供
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のモータ制御方法は、モータを回転制御す
る際、前記モータの1回転の平均速度と指令速度とを比
較し、該比較結果に応じて前記モータの回転速度を可変
可能とする一方、1回転中を複数に分割した各区間毎に
予め設定したトルクパターンをもとにして前記モータの
速度変動を可変可能とし、前記モータの回転速度制御と
同モータのトルク制御とを別個に行うようにしたことを
要旨とする。
【0010】また、空気調和機のコンプレッサのモータ
としてのブラシレスモータを回転制御するモータの制御
方法であって、前記ブラシレスモータの1回転の平均速
度と指令速度とを比較し、該比較結果に応じて前記ブラ
シレスモータの回転速度を可変可能とする一方、1回転
を12等分割(3相4極の場合)した各区間毎に予め設
定したトルクパターンをもとにして前記ブラシレスモー
タの1回転中における速度変動を可変可能とし、前記ブ
ラシレスモータの回転速度制御と同ブラシレスモータの
トルク制御とを別個に行うようにしたものである。
【0011】さらに、前記トルクパターンは前記モータ
の負荷変動を相殺するパターンとしている。
【0012】
【作用】上記手段としたので、上記ブラシレスモータの
所望回転数制御にあっては、1回転の平均時間と指令速
度(時間)とが比較され、この比較結果に応じてブラシ
レスモータを駆動するインバータのPWM信号のチョッ
パデューティ比が可変され、所望回転数が指令回転数に
一致される。
【0013】一方、ブラシレスモータのトルク制御にあ
っては、回転子の位置情報(点弧タイミング)をもとに
して1回転を複数に分割し(12等分割し)、この12
等分割の区間毎に予め設定したトルクパターンに応じて
PWM信号のチョッパデューティ比が可変される。これ
により、各区間毎にそのトルクパターンに比例したトル
クが発生され、ブラシレスモータの速度変動が減少され
る。すなわち、上記トルクパターンはトルクを増減させ
るように正負の値をもっており、各区間毎の値を加算す
ると、零となる値になっているからである。
【0014】このように、ブラシレスモータの回転制御
においては、速度制御とトルク制御とが別個に行われ、
トルク制御のみ独立して行われることから、きめ細かく
自由にトルク制御を行うことが可能である。
【0015】
【実施例】この発明のモータの制御方法は、モータ(以
下ブラシレスモータと記す)のモータトルクを平均モー
タトルクと負荷による変動トルク(負荷トルク)に分け
ることにより、負荷による変動のみをトルクパターンで
独立に制御すればよいことに着目し、速度制御とトルク
制御を別個に行う。
【0016】そのため、この発明のモータの制御方法が
適用される制御装置は図1に示す構成をしている。な
お、図中、図4と同一部分には同一符号を付し重複説明
を省略する。
【0017】図1において、この制御装置は、図4に示
す制御回路5の機能の他に、入力位置検出信号をもとに
して得られた点弧タイミングにより1回転の時間を計時
し、この計時された時間と指令速度(時間)とを比較
し、この比較結果に応じて速度制御を行う一方、点弧タ
イミング(1回転を12等分割した各区間タイミング)
によりR0Mのトルクパターンを読み出してトルク制御
を行う制御回路(マイクロコンピュータ)10を備えて
いる。
【0018】制御回路10は、位置検出回路3からの位
置検出信号をもとにしてブラシレスモータ1の点弧タイ
ミング(通電切り替えタイミング)を得る点弧タイミン
グ処理部10aと、これら得られた点弧タイミングに基
づいてインバータ部2の各トランジスタU,V,W,
X,Y,Zの駆動信号を発生する駆動信号発生部10b
と、負荷トルクに対応するトルクパターンを記憶してい
るROM10dと、それら点弧タイミングに対応してト
ルクパターンを読み出すためのアドレスを発生するアド
レス発生部10cと、それら点弧タイミングに基づいて
1回転の時間を検出する1回転時間検出部10eと、ブ
ラシレスモータ1の速度指令を出す回転速度指令部10
fと、この指令回転速度(時間)と1回転時間とを比較
する比較部10gと、ROM10dから読み出されたト
ルクパターンに基づいてPWM信号のチョッパデューテ
ィ比の可変する一方、比較部10gの出力(比較結果)
に応じてPWM信号のチョッパデューティ比を可変する
PWMチョッパ制御部10hとを備えている。
【0019】また、上記ROM10dのトルクパターン
は、図2の下方のグラフに示すデータからなり、トルク
を増減させるように、正負の値をもち、かつ12区間の
各区間毎の値を加算すると零となるように設定されてい
る。なお、この加算結果の零が平均モータトルクに対応
する。なお、図2の破線はブラシレスモータ1を空気調
和機のコンプレッサのモータとして用いた場合の負荷ト
ルク曲線を表している。
【0020】次に、上記構成のブラシレスモータの制御
装置の動作を図2および図3のグラフ図を参照して詳細
に説明すると、まず制御回路10の点弧タイミング処理
部10aは位置検出回路3からの位置検出信号をもとに
してブラシレスモータ1の電機子巻線の通電切り替えタ
イミング(点弧タイミング)を得、駆動信号発生部10
bはその点弧タイミングで駆動回路2aの各スイッチン
グ素子U,V,W,X,Y,Zを駆動する駆動信号を出
力する。
【0021】このとき、制御回路10の1回転時間検出
部10eは点弧タイミングをもとにして回転子1aの1
回転時間を計時しており、この1回転時間と制御回路1
0の回転速度指令部10fからの指令速度(時間)とが
比較部10gに入力する。比較部10gは加算器、また
はコンパレータであり、この比較部10gは1回転時間
と速度指令との差分値、または増減情報(回転速度の増
減情報)を算出する。
【0022】一方、制御回路10のアドレス発生部10
cは点弧タイミングに対応してアドレスを発生し、この
発生アドレスによりROM10dはトルクパターン(デ
ータ)を出力する。このROM10dから読み出された
トルクパターン(データ)および比較部10gで得られ
た差分値(または増減情報)がPWMチョッパ制御部1
0hに入力する。
【0023】PWMチョッパ制御部10hは入力差分値
に応じてブラシレスモータ1の加減速を行うためにPW
M信号のチョッパデューティ比を可変する。このような
加減速制御の処理はブラシレスモータ1を指令回転数と
するようにフィードバックしながら逐次的に更新する。
【0024】これにより、ブラシレスモータ1が例えば
図2の上方グラフの破線に示す負荷トルク曲線を有して
いる場合、ブラシレスモータ1は1回転中において加減
速しながら図3に示すように回転し、1回転の平均速度
(時間)が指令回転数(時間)と一致にする。
【0025】また、PWMチョッパ制御部10hは入力
トルクパターンをもとにして各区間毎にPWM信号のチ
ョッパデューティ比を可変する。このような処理、つま
り負荷変動を抑制するトルク制御は、上述した速度フィ
ードバックと独立して点弧タイミングをもとにして各区
間毎にトルクパターンに比例したトルクを発生させ、1
回転中における速度変動を減少させる。
【0026】このトルク制御においては、図2の下方に
示すトルクパターンがROM10dに記憶されているた
め、1回転中の回転変動を相殺し、常に平均回転数で回
転するトルクを発生する。
【0027】このように、ブラシレスモータ1の回転制
御において、速度制御とトルク制御とを独立して行うこ
とができ、制御が比較的容易となり、特にトルク制御を
きめ細かく自由に行うことができる。したがって、ブラ
シレスモータ1の振動や騒音を減少させることができ、
例えば空気調和機のコンプレッサに用いた場合には配管
に余裕をもたせずに済み、つまり室外機のコンパクト化
を図ることができる。
【0028】また、ブラシレスモータ1の負荷が異なる
場合、例えばトルクパターンに所定ゲインを掛けて新た
なトルクパターンを作成する必要があるが、この新たな
トルクパターン作成にも極めて容易に行うことができ
る。
【0029】さらに、ブラシレスモータ1の回転数や負
荷状態により、トルク制御が不必要になった場合には、
例えばPWMチョッパ制御部10hにおいて入力トルク
パターンを無視すれば、簡単にトルク制御のみを切り離
して速度制御のみを行うようにもできる。この場合、制
御回路10のソフトウェアだけで対処することができ、
コストアップ等の問題が生じることもない。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のモータ
の制御方法によれば、ブラシレスモータの速度制御とト
ルク制御とを別個に行うことができ、つまりそれぞれ独
立して制御を行うことができることから、制御が容易で
あり、特にトルク制御についてきめ細かく自由に行うこ
とができる。したがって、ブラシレスモータの振動や騒
音を減少させることができ、例えば空気調和機のコンプ
レッサに用いた場合には配管に余裕をもたせずに済み、
つまり室外機のコンパクト化を図ることができるという
効果がある。
【0031】また、トルクパターンに所定ゲインを掛け
て新たなトルクパターンを作成する必要がある場合であ
っても、この新たなトルクパターン作成が極めて容易に
でき、ひいてはブラシレスモータの負荷が異なっても対
応可能であるという効果がある。
【0032】さらに、トルク制御が不必要になった場合
でも、入力トルクパターンを無視すれば、簡単にトルク
制御のみを切り離して速度制御のみを行うようにもでき
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示し、モータの制御方法
が適用される制御装置の概略的ブロック線図。
【図2】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的グラフ図。
【図3】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的グラフ図。
【図4】従来のモータの制御装置の概略的ブロック線図
である。
【図5】ブラシレスモータの負荷トルクおよびモータト
ルクを説明する概略的グラフ図。
【符号の説明】
1 ブラシレスモータ(モータ) 1a 回転子 2 インバータ部 2b チョッピング回路 2c ドライバ回路 3 位置検出回路 4,10 制御回路(マイクロコンピュータ) 10a 点弧タイミング処理部 10b 駆動信号発生部 10c アドレス発生部 10d ROM 10e 1回転時間検出部 10f 回転速度指令部 10g 比較部(加算器あるいはコンパレータ) 10h PWMチョッパ制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータを回転制御する際、前記モータの
    1回転の平均速度と指令速度とを比較し、該比較結果に
    応じて前記モータの回転速度を可変可能とする一方、1
    回転中を複数に分割した各区間毎に予め設定したトルク
    パターンをもとにして前記モータの速度変動を可変可能
    とし、前記モータの回転速度制御と同モータのトルク制
    御とを別個に行うようにしたことを特徴とするモータの
    制御方法。
  2. 【請求項2】 空気調和機のコンプレッサのモータとし
    てのブラシレスモータを回転制御するモータの制御方法
    であって、 前記ブラシレスモータの1回転の平均速度と指令速度と
    を比較し、該比較結果に応じて前記ブラシレスモータの
    回転速度を可変可能とする一方、1回転を等分割した各
    区間毎に予め設定したトルクパターンをもとにして前記
    ブラシレスモータの1回転中における速度変動を可変可
    能とし、前記ブラシレスモータの回転速度制御と同ブラ
    シレスモータのトルク制御とを別個に行うようにしたこ
    とを特徴とするモータの制御方法。
  3. 【請求項3】 前記トルクパターンは前記モータの負荷
    変動を相殺するパターンである請求項1また請求項2記
    載のモータの制御方法。
JP6280017A 1994-10-19 1994-10-19 モータの制御方法 Withdrawn JPH08126378A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7102309B2 (en) 2003-09-20 2006-09-05 Lg Electronics Inc. Apparatus for compensating for speed error of motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7102309B2 (en) 2003-09-20 2006-09-05 Lg Electronics Inc. Apparatus for compensating for speed error of motor
EP1519046A3 (en) * 2003-09-20 2011-04-27 LG Electronics, Inc. Apparatus for compensating for speed error of motor

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Legal Events

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Effective date: 20020115