JPH0819281A - ブラシレスモートルのpwm制御装置 - Google Patents

ブラシレスモートルのpwm制御装置

Info

Publication number
JPH0819281A
JPH0819281A JP6144824A JP14482494A JPH0819281A JP H0819281 A JPH0819281 A JP H0819281A JP 6144824 A JP6144824 A JP 6144824A JP 14482494 A JP14482494 A JP 14482494A JP H0819281 A JPH0819281 A JP H0819281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
pwm
pwm control
triangular wave
phase distribution
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.)
Pending
Application number
JP6144824A
Other languages
English (en)
Inventor
Junshiro Inamura
潤四郎 稲村
Naoki Hatsutori
直幾 服部
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6144824A priority Critical patent/JPH0819281A/ja
Publication of JPH0819281A publication Critical patent/JPH0819281A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 価格の上昇、スイッチング損失の増加、温度
上昇等の問題の発生を抑制しつつ回転むらの発生が少な
いPWM制御を行う。 【構成】 回転子の回転位置に応じた相分配信号U,U
 ̄,V,V ̄,W,W ̄とこれらの相分配信号に同期し
たPWM制御信号PWMでパワー素子17〜22を制御
して駆動コイル24〜26に流す駆動電流をPWM制御
することにより、回転むらの少ない速度制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモートルの
PWM制御装置に係り、例えばポリゴンミラーや紡績機
械等を高速度で駆動するのに好適なブラシレスモートル
の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】ブラシレスモートルは、回転子の回転位
置を検出するホール素子等の磁電変換素子から出力され
る回転位置検出信号を相分配器で分配することにより相
分配信号を生成し、この相分配信号でパワー素子をオン
・オフ制御し、電源から駆動コイルに流す駆動電流を相
切換え制御することによって回転子に回転トルクを発生
させる構成である。
【0003】そしてPWM制御装置は、回転子の回転速
度に応じた速度信号電圧を三角波信号電圧と比較してP
WM制御信号を生成し、前記パワー素子のオン時間幅を
制御して駆動コイルに流れる駆動電流をPWM制御する
ことにより回転子の回転速度を制御する構成である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記PWM制御信号は
三角波信号発生器から出力される三角波信号に周期して
発生するので、ブラシレスモートルの回転子の回転位
置、すなわち相分配信号のタイミングとは無関係に発生
する。
【0005】ポリゴンミラーを回転させるブラシレスモ
ートルのように10000〜40000rpmもの高速
度で回転する回転子の回転に同期して発生する相分配信
号は、極めて短周期(例えば、8極の3相ブラシレスモ
ートルが30000rpmで回転しているときの相切換
え周波数は12kHzとなる)の信号となることから、P
WM制御信号の周波数を10kHzとすると、相切換え中
に1回のPWM制御が入るだけとなり、駆動コイルに流
れる駆動電流が不均一になって回転むらが発生する。
【0006】PWM制御信号の周波数を高く(例えば、
100kHz)すれば相切換え中に複数回(約8回)のP
WM制御を行うことができるので回転むらを低減するこ
とができるが、このような高い周波数(10μs周期)
でPWM制御を行うためには高速動作形のパワー素子が
必要になり、価格の上昇、スイッチング損失の増加、温
度上昇等の問題が発生する。
【0007】本発明の目的は、価格の上昇、スイッチン
グ損失の増加、温度上昇等の問題の発生を抑制しつつ回
転むらの発生が少ないPWM制御を行うことができる制
御装置を提案することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転子の回転
位置に応じた回転位置検出信号を相分配器で分配して相
分配信号を生成し、速度信号電圧を三角波信号電圧と比
較してPWM制御信号を生成し、前記相分配信号とPW
M制御信号でパワー素子を制御して駆動コイルに流す駆
動電流を制御することにより前記回転子の回転速度を制
御するブラシレスモートルのPWM制御装置において、
前記三角波信号電圧を前記相分配信号に同期して発生す
る三角波信号発生器を設けたことを特徴とする。
【0009】
【作用】駆動電流の相切換えに整合したPWM制御が行
われるので、回転むらの少ないPWM制御となる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0011】図1は、本発明になるブラシレスモートル
のPWM制御装置の電気的ブロック図である。
【0012】回転子の回転位置を検出するホール素子等
の磁電変換素子1,2,3から出力される回転位置検出
信号HU,HV,HWを相分配器4で分配することによ
り、図2に示すような、相分配信号U,V,W,U ̄
(以下、U相の逆相をU ̄というように表わす),V
 ̄,W ̄を生成し、この相分配信号U,V,Wでインバ
ータ5,6,7及び抵抗器8,9,10を介してパワー
素子17,18,19をオン・オフ制御し、この相分配
信号U ̄,V ̄,W ̄でアンドゲート11,12,13
及び抵抗器14,15,16を介してパワー素子20,
21,22をオン・オフ制御することにより、電源23
から駆動コイル24,25,26に流れる駆動電流の相
切換え制御を行って回転子に回転トルクを発生させる。
【0013】回転子の回転に連動する周波数信号発生器
28で発生した周波数信号をF/V変換器等の速度検出
器29により電圧信号に変換し、アンプ35で増幅する
ことにより回転速度に比例(反比例)した大きさの直流
電圧である速度信号電圧Vcとして生成する。なお、ア
ンプ35のゲインは抵抗器30,31とコンデンサ32
で調整し、動作レベルは抵抗器33,34で調整する。
比較器36は、この速度信号電圧Vcを三角波信号発生
器27から出力される三角波信号電圧F1と比較してP
WM制御信号PWMを生成し、前記アンドゲート11〜
13を制御することによりパワー素子20〜22のオン
時間幅を制御して駆動コイル24〜26に流れる駆動電
流をPWM制御して回転子の回転速度を制御する。
【0014】すなわち、相分配信号U ̄,V ̄,W ̄の
何れかがハイレベルのときにPWM制御信号PWMがハ
イレベルになると、該ハイレベルの相分配信号U ̄,V
 ̄,W ̄を入力するアンドゲート11〜13の出力信号
がハイレベルとなってこれに従属するパワー素子20〜
22の1つがオン状態になる。例えば相分配信号V,W
 ̄がハイレベルになると、該相分配信号Vによってイン
バータ6を介して制御されるパワー素子18がオン状態
となり、PWM制御信号PWMがハイレベルになるとア
ンドゲート13の出力信号がハイレベルになってパワー
素子22がオン状態となり、電源23からパワー素子1
8,駆動コイル25,駆動コイル24,パワー素子22
の経路で駆動電流が流れる。
【0015】本発明になる前記三角波信号発生器27
は、相分配器4から出力される各相分配信号U ̄,V
 ̄,W ̄に同期した三角波信号電圧F1を発生するため
に、図3に示すような、信号電圧UTを生成する。すな
わち、この信号電圧UTは、相分配信号U ̄の立上り始
端時点から一定の傾斜で上昇し、該相分配信号U ̄の立
下り終端時点でリセットされるランプ電圧であり、その
波高値は該相分配信号U ̄の時間幅Tに比例する。そし
てこのような信号電圧は、他の各相分配信号V ̄,W ̄
に対しても同様に発生する。
【0016】図4は、本発明になる三角波信号発生器2
7における相分配信号U ̄に対応する前記信号電圧UT
を発生する回路部分を示している。相分配信号U ̄を入
力するインバータ38は抵抗器39に出力する出力信号
でトランジスタ42をオン・オフ制御し、コンデンサ4
3の端子間の短絡と開放を行う。このコンデンサ43
は、トランジスタ42がオフ状態のときに電源電圧Vc
cから抵抗器41を介して充電されるように接続され、
その端子電圧が信号電圧UTとなる。トランジスタ42
がオン状態になるとコンデンサ43の端子間は短絡さ
れ、信号電圧UTは電源電圧Vccを抵抗器41と抵抗
器40で分圧した値にリセットされる。この三角波信号
発生器27は、同様にして相分配信号V ̄,W ̄に対応
する信号電圧VT,WTを発生する電気回路を備える。
【0017】図5は、本発明になる三角波信号発生器2
7における前記信号電圧UT,VT,WTに基づいて三角
波信号電圧F1を生成する回路部分を示している。バッ
ファ44,45,46は、入力した前記信号電圧UT
T,WTを抵抗器47,48,49を介してアンプ50
に入力する。抵抗器51,52によって適当なゲインに
設定されたアンプ50は、図6に示すように、入力され
る前記信号電圧UT,VT,WTを加算及び増幅して該信
号電圧UT,VT,WTに同期した電圧波形の三角波信号
電圧F1を出力する。この三角波信号電圧F1は、結
局、相分配器4から出力される相分配信号U ̄,V ̄,
W ̄に同期した電圧波形となる。
【0018】図7は、このように生成された速度信号電
圧Vcと三角波信号電圧F1を比較して比較器36から
出力されるPWM制御信号PWMと、該PWM制御信号
PWMと相分配信号U ̄によりアンドゲート11から出
力されるパワー素子制御信号VDUを示している。PWM
制御信号PWMは、相分配信号U ̄の立上り始端から始
まって該相分配信号U ̄内で終わっており、従って、パ
ワー素子制御信号VDUのPWM制御は該相分配信号U ̄
内で行われることになる。すなわち、例えば回転速度が
上昇したときには速度信号電圧Vcが低下することによ
り、パワー素子制御信号VDUの時間幅が狭くなる。この
ようなPWM制御は、他の相分配信号V ̄,W ̄に基づ
いてアンドゲート12,13から出力されるパワー素子
制御信号VDU,VDWに対しても同様に行われる。
【0019】図8は、回転位置を検出する磁電変換素子
1〜3の取り付け精度が悪いために相分配器4から出力
される相分配信号U ̄,V ̄,W ̄の時間幅が不揃いと
なっている場合のPWM制御特性を示している。三角波
信号電圧F1の波高値は、図3に示すように、相分配信
号U ̄,V ̄,W ̄の時間幅の不揃いに応じて変化する
が、傾斜角度は一定であるので、各相毎のパワー素子制
御信号VDU,VDV,VDWの時間幅は等しくなる。図8の
例では、相分配信号U ̄,V ̄の時間幅が異なる場合を
示しており、従って三角波信号電圧F1の波高値も異な
っているが、PWM制御信号PWMの時間幅は一定であ
り、パワー素子制御信号VDU,VDVはタイミングに不揃
いが存在するだけでその時間幅は一定である。従って、
回転むらの少ないPWM制御特性が得られる。
【0020】図9及び図10は、PWM制御信号生成回
路部の変形例を示している。この変形例は、アンプ35
及び比較器36の入力端子の極性を反対に用いて回路網
を構成したものである。速度信号電圧Vcは回転速度に
比例(正比例)した大きさの電圧として出力され、PW
M制御信号PWMは三角波信号電圧F1が該速度信号電
圧Vcよりも大きい領域で出力され、従って、パワー素
子制御信号VDUは、始端のタイミングが変化して時間幅
が変化する特性となる。
【0021】また、PWM制御は、信号の両端(始端及
び終端)のタイミングを変化させて行うように変形する
こともできる。
【0022】図11の(a)は本発明になるPWM制御
装置によりPWM制御されたブラシレスモートルの回転
むら特性測定図であり、(b),(c)は従来のPWM
制御装置によりPWM制御されたブラシレスモートルの
回転むら特性測定図である。この回転むら測定は、ブラ
シレスモートルを30000rpmの回転速度に制御し
ながら行ったものである。従来の制御装置によるPWM
制御では、三角波信号と相分配信号のずれによる周期的
な回転むらが発生している。
【0023】以上に述べたように、本発明になるブラシ
レスモートルのPWM制御装置は、駆動コイル24〜2
6に流す駆動電流を制御するパワー素子20〜22に与
える相分配信号U ̄,V ̄,W ̄に同期させて生成した
PWM制御信号PWMにより、前記パワー素子20〜2
2を制御するパワー素子制御信号VDU,VDV,VDWを制
御しているので、各相の駆動電流に対して均一なPWM
制御が行われ、回転むらの発生を防止することができ
る。そして、PWM制御信号の周波数を高くする必要が
ないので、高速動作形のパワー素子は不要であり、価格
の上昇、スイッチング損失の増加、温度上昇を防止する
ことができる。
【0024】
【発明の効果】本発明は、駆動電流の相切換えに整合し
た比較的低い周波数のPWM制御によって、価格の上
昇、スイッチング損失の増加、温度上昇等を抑制しつつ
回転むらの発生が少ない制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるブラシレスモートルのPWM制御
装置の電気的ブロック図である。
【図2】図1に示した本発明になるPWM制御装置にお
ける回転位置検出信号と相分配信号のタイムチャートで
ある。
【図3】図1に示した本発明になるPWM制御装置にお
ける三角波信号発生器の信号電圧発生タイムチャートで
ある。
【図4】図3に示した信号電圧を発生する三角波信号発
生器の部分的回路図である。
【図5】図1に示した本発明になるPWM制御装置にお
ける三角波信号発生器の部分的回路図である。
【図6】図5に示した三角波信号発生器の回路部の動作
タイムチャートである。
【図7】図1に示した本発明になるPWM制御装置にお
けるPWM制御のタイムチャートである。
【図8】図1に示した本発明になるPWM制御装置にお
けるPWM制御の他のタイムチャートである。
【図9】図1に示した本発明になるPWM制御装置にお
けるPWM制御信号生成回路部の変形例を示す電気的ブ
ロック図である。
【図10】図9に示した本発明になるPWM制御装置に
おけるPWM制御信号生成回路部のPWM制御信号発生
制御のタイムチャートである。
【図11】本発明になるPWM制御装置によりPWM制
御されたブラシレスモートルの回転むら特性と従来のP
WM制御装置によりPWM制御されたブラシレスモート
ルの回転むら特性の測定図である。
【符号の説明】
1〜3 磁電変換素子 4 相分配器 27 三角波信号発生器 29 速度検出器 36 比較器 17〜22 パワー素子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子の回転位置に応じた回転位置検出
    信号を相分配器で分配して相分配信号を生成し、速度信
    号電圧を三角波信号電圧と比較してPWM制御信号を生
    成し、前記相分配信号とPWM制御信号でパワー素子を
    制御して駆動コイルに流す駆動電流を制御することによ
    り前記回転子の回転速度を制御するブラシレスモートル
    のPWM制御装置において、 前記三角波信号電圧を前記相分配信号に同期して発生す
    る三角波信号発生器を設けたことを特徴とするブラシレ
    スモートルのPWM制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記三角波信号発生
    器は、相分配信号の始端に同期して立ち上り、終端でリ
    セットされるランプ電圧を発生することを特徴とするブ
    ラシレスモートルのPWM制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記PWM制御信号
    は、相分配信号の始端に同期して立ち上り、三角波信号
    電圧が速度信号電圧に等しくなったときに立ち下がるこ
    とを特徴とするブラシレスモートルのPWM制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記PWM制御信号
    は、三角波信号電圧が速度信号電圧に等しくなったとき
    に立ち上り、相分配信号の終端に同期して立ち下がるこ
    とを特徴とするブラシレスモートルのPWM制御装置。
JP6144824A 1994-06-27 1994-06-27 ブラシレスモートルのpwm制御装置 Pending JPH0819281A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6144824A JPH0819281A (ja) 1994-06-27 1994-06-27 ブラシレスモートルのpwm制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6144824A JPH0819281A (ja) 1994-06-27 1994-06-27 ブラシレスモートルのpwm制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0819281A true JPH0819281A (ja) 1996-01-19

Family

ID=15371314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6144824A Pending JPH0819281A (ja) 1994-06-27 1994-06-27 ブラシレスモートルのpwm制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0819281A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009207261A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Denso Corp 回転機の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009207261A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Denso Corp 回転機の制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7750586B2 (en) Drive control device of motor and a method of start-up
US5300866A (en) Drive apparatus and speed control apparatus for brushless motor
KR100279186B1 (ko) 브러시레스 모우터의 구동제어장치
JPH1080182A (ja) モータ駆動制御装置
JPH037089A (ja) センサレス方式ブラシレスモータ
US6859001B2 (en) Torque ripple and noise reduction by avoiding mechanical resonance for a brushless DC machine
JP3744735B2 (ja) モータ駆動装置
TW423205B (en) Sensorless motor driver
US5192900A (en) Method and apparatus for driving a brushless motor using feedback control
JP2771179B2 (ja) 直流モータのコイルストランドのコミュテーション制御方法および装置
JPH0819281A (ja) ブラシレスモートルのpwm制御装置
JPH0630594A (ja) モータ制御装置
JP2778816B2 (ja) センサレス・スピンドルモータ制御回路
JP3215785B2 (ja) 超音波モータの周波数制御およびパルス幅制御による速度制御回路
JP2676058B2 (ja) モータ駆動回路
JPH08182378A (ja) ブラシレスモータの回転子位置検出方法およびその装置
JPH06335273A (ja) 交流電動機の制御装置
JP3095789B2 (ja) モータの定速回転制御装置
JPH09166610A (ja) モータの回転異常検出装置
JP2851557B2 (ja) ステッピングモータ駆動制御装置
JP2002272160A (ja) モータの回転制御方法
JP3940875B2 (ja) 同期電動機制御方法および制御装置
JP3220933B2 (ja) 超音波モ−タの速度制御装置
JP2001008480A (ja) モータの速度制御装置
JPH07222487A (ja) ブラシレスモータの駆動装置