JPH08205579A - ブラシレスモータの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシレスモータの起動時における逆回転を
防止し、常に正しい回転を可能とする。 【構成】 三相四極のブラシレスモータ１を起動するに
際し、制御回路１０のマイクロコンピュータ１０ａはブ
ラシレスモータ１の２つの電機子巻線Ｖ，Ｗに所定時間
通電を行うための駆動信号を駆動回路４に出力してイン
バータ部２のトランジスタＶａ，Ｚをオンする。しかる
後、マイクロコンピュータ１０ａはその通電を行った一
方の電機子巻線Ｖおよび通電を行っていない電機子巻線
Ｕの２つの電機子巻線に所定時間通電を行うための駆動
信号を駆動回路４ｂに出力してインバータ部４のトラン
ジスタＶａ，Ｘをオンする。これにより、ブラシレスモ
ータ１の回転子１ａは常に所定位置に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はセンサレス直流ブラシ
レスモータ（以下ブラシレスモータと記す）の回転制御
技術に係り、特に詳しくはブラシレスモータの起動時の
逆回転を防止するブラシレスモータの制御方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブラシレスモータの起動時には同
期運転により加速し、位置検出運転に十分な程度加速し
たときに位置検出運転モードに移行し、つまり電機子巻
線に発生する誘起電圧により回転子の位置検出が十分に
可能になったときに回転子の位置検出をもとにして電機
子巻線の通電を切り替えて回転制御する。

【０００３】そのため、例えば図７に示す制御装置が必
要である。この制御装置は、直流電源Ｖｃｃをスイッチ
ングしてブラシレスモータ（三相四極モータ）１の電機
子巻線に供給するインバータ部２と、ブラシレスモータ
１の電機子巻線の端子電圧（誘起電圧）により回転子１
ａの位置を検出するための位置検出回路３と、インバー
タ部２の複数スイッチング素子（トランジスタ）をオ
ン、オフするための制御回路４とを備えている。

【０００４】位置検出回路３は、所定基準値（例えばＶ
ｃｃ／２）を発生する抵抗回路（基準電圧発生回路）３
ａと、電機子巻線の端子電圧（誘起電圧）と基準電圧と
を比較する比較回路３ｂとからなり、この比較結果を制
御回路４に出力する。

【０００５】制御回路４はマイクロコンピュータ４ａお
よび駆動回路４ｂ等からなり、マイクロコンピュータ４
ａはインバータ部２を駆動するための駆動信号を駆動回
路４ｂに出力し、ブラシレスモータ１の起動時に同期運
転を行い、しかる後回転子１ａの位置検出をもとにして
ブラシレスモータ１の通電を切り替える位置検出運転を
行う。

【０００６】この同期運転では、例えば図８（ａ）ない
し（ｆ）に示すように、インバータ部２のトラジスタを
オン、オフしてブラシレスモータ１の通電を切り替える
ことにより同ブラシレスモータ１のステータに回転磁界
を発生させる。回転子１ａはそのステータに発生する回
転磁界にしたがって回転し、つまり追従する形となる。

【０００７】また、ブラシレスモータ１の通電間隔を縮
め、回転磁界の進みを早くすることにより、ブラシレス
モータ１の周波数を上げることができる。

【０００８】上記同期運転によりブラシレスモータ１の
周波数が所定値（例えば１２Ｈｚ）に達したとき、位置
検出運転モードに移行する（図８を参照）。この位置検
出運転モードでは、比較回路３ｂの比較結果の変化によ
り回転子１ａの位置検出処理を実行し、この位置検出を
もとにしてブラシレスモータ１の通電切り替えタイミン
グを得る。

【０００９】このようにして得られた通電切り替えタイ
ミングをもとにしてインバータ部２のトランジスタをオ
ン、オフすることにより、ブラシレスモータ１を安定し
て回転制御することが可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
ラシレスモータの制御方法において、ブラシレスモータ
１の回転子１ａの停止位置状態によっては起動時に逆回
転し、回転子１ａが正しく回転しないことがある。

【００１１】すなわち、ブラシレスモータ１を起動する
際、ブラシレスモータ１の最初の通電において同ブラシ
レスモータ１のステータに発生する磁界と回転子１ａの
位置との関係が分からず、回転方向が定まらないからで
ある。

【００１２】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はブラシレスモータの起動時の逆回転を
防止し、常に起動時から回転子を正しく回転させること
ができるようにしたブラシレスモータの制御方法を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のブラシレスモータの制御方法は、ブラシ
レスモータを起動するに際し、前記ブラシレスモータの
通電を切り替えて同ブラシレスモータの回転子を予め決
めた所定位置に固定するようにしたことを要旨とする。

【００１４】また、この発明のブラシレスモータの制御
方法は、三相四極のブラシレスモータを起動するに際
し、前記ブラシレスモータの２つの電機子巻線に所定時
間通電を行い、しかる後該通電を行った一方の電機子巻
線および通電を行っていない電機子巻線の２つの電機子
巻線に所定時間通電を行って前記ブラシレスモータの回
転子を所定位置に固定するようにしたものである。

【００１５】

【作用】上記手段によれば、三相四極のブラシレスモー
タの起動に際して、ブラシレスモータの通電切り替えが
２回行われる。例えば、ブラシレスモータの回転子が図
３に示す状態で停止するように、２つの電機子巻線が所
定時間通電された後、その一方の電機子巻線とまだ通電
していない電機子巻線との２つの電機子巻線が所定時間
通電される。

【００１６】例えば、ブラシレスモータの回転子を図３
に示す状態にする場合を説明すると、モータ電流がブラ
シレスモータの電機子巻線ＶからＷへ所定時間流され
（図４を参照）、回転子が図５に示す状態とされる。し
かる後、モータ電流が電機子巻線ＶからＵへ所定時間流
され（図６を参照）、これにより回転子が図３に示す状
態とされる。

【００１７】このように、回転子が２回の通電切り替え
より常に同じ位置に停止されることから、ブラシレスモ
ータの起動時の通電開始から正しい回転が可能となり、
逆回転することもない。

【００１８】

【実施例】この発明は、センサレス直流ブラシレスモー
タ（以下ブラシレスモータと記す）を起動する際に回転
子が予め決まった位置に停止（固定）していれば、起動
時に逆回転しない制御が可能であることに着目し、例え
ば三相四極のブラシレスモータの通電を２回切り替え、
回転子１を同じ状態で停止（固定）させる。

【００１９】そのため、この発明のブラシレスモータの
制御方法を適用した制御装置は図１に示す構成をしてい
る。なお、図中、図７と同一部分には同一符号を付し重
複説明を省略する。

【００２０】図１において、この制御装置の制御回路１
０は、図７に示す制御回路４の機能の他に、三相四極の
ブラシレスモータ１の起動に際して同ブラシレスモータ
１の回転子１ａを所定位置に停止（固定）させる機能を
有するマイクロコンピュータ１０ａを備えている。

【００２１】次に、上記制御装置の動作を図２のタイム
チャート図と、図３および図５ののブラシレスモータの
模式図と、図４および図６の電機子巻線の模式図とを参
照して詳しく説明する。なお、図３および図５におい
て、２４個の電機子巻線がステータ１ｂに環になって挿
入され、この電機子巻線による回路が２回路入ってお
り、すなわち電気角での１回転は機械角で半回転に相当
している。また、白丸が第１回路の非導通電機子巻線、
斜線丸が第２の回路の非導通電機子巻線である。

【００２２】まず、ブラシレスモータ１を起動するに際
して回転子１ａを図３に示す位置で停止（固定）させ
る。すなわち、ブラシレスモータ１を予め決めた状態に
停止しておけば、起動時に逆回転しない通電が可能だか
らである。

【００２３】そのため、モータ電流が電機子巻線Ｖ側か
ら電機子巻線Ｗ側に流れるように（図４の矢印を参
照）、マイクロコンピュータ１０はインバータ部４のト
ランジスタＶａ，Ｚをオンしてブラシレスモータ１の通
電を所定時間行う（図２（ｂ）および（ｆ）を参照）。
すると、ブラシレスモータ１の回転子１ａが回転し、ブ
ラシレスモータ１は図５に示す状態となる。

【００２４】続いて、モータ電流が電機子巻線Ｖ側から
電機子巻線Ｗ側に流れるように（図６の矢印を参照）、
マイクロコンピュータ１０はインバータ部４のトランジ
スタＶａ，Ｘをオンしてブラシレスモータ１の通電を所
定時間行う（図２（ｂ）および（ｄ）を参照）。する
と、ブラシレスモータ１の回転子１ａが回転し、ブラシ
レスモータ１は図３に示す状態となる。

【００２５】三相四極のモータである場合、回転子１ａ
の位置がどのような状態で停止しいても、上述した２回
の通電切り替えによりブラシレスモータ１の状態（回転
子１ａの位置）を図３に示す状態とすることができる。

【００２６】なお、上記通電を行う時間としては、例え
ば０．５秒程度であれば十分であるが、ブラシレスモー
タ１の機種によって変えてもよい。

【００２７】このように、ブラシレスモータ１を起動す
るに際し、ブラシレスモータ１の回転子１ａを予め決め
た状態に停止（固定）するようにしたので、起動時に逆
回転しないような通電制御ができ、つまり正しい起動を
行うことができ、常に回転子１ａを正しく回転させるこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のブラシ
レスモータの制御方法によれば、ブラシレスモータを起
動する際、ブラシレスモータを予め決めた状態とし、つ
まり回転子を予め決めた位置に停止（固定）するように
したので、ブラシレスモータの起動時の逆回転を防止
し、常に起動時から回転子を正しく回転させることがで
き、しかも負荷によらず正しく回転させることができる
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、ブラシレスモータ
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
略的タイムチャート図。

【図３】図１に示す制御装置の動作を説明するためのブ
ラシレスモータの概略的模式図。

【図４】図１に示す制御装置の動作を説明するための電
機子巻線の概略模式図。

【図５】図１に示す制御装置の動作を説明するためのブ
ラシレスモータの概略模式図。

【図６】図１に示す制御装置の動作を説明するための電
機子巻線の概略模式図。

【図７】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図。

【図８】図７に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。

【符号の説明】

１ ブラシレスモータ（センサレス直流ブラシレスモー
タ） １ａ 回転子 ２ インバータ部 ３ 位置検出回路 ４，１０ 制御回路 １０ａ マイクロコンピュータ Ｕ，Ｖ，Ｗ 電機子巻線（ブラシレスモータ１の） Ｕａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｘ，Ｙ，Ｚ トランジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシレスモータを起動するに際し、前
   記ブラシレスモータの通電を切り替えて同ブラシレスモ
   ータの回転子を予め決めた所定位置に固定するようにし
   たことを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
2. 【請求項２】 三相四極のブラシレスモータを起動する
   に際し、前記ブラシレスモータの２つの電機子巻線に所
   定時間通電を行い、しかる後該通電を行った一方の電機
   子巻線および通電を行っていない電機子巻線の２つの電
   機子巻線に所定時間通電を行って前記ブラシレスモータ
   の回転子を所定位置に固定するようにしたことを特徴と
   するブラシレスモータの制御方法。