JPH08322286A - ブラシレスモータの制御方法 - Google Patents

ブラシレスモータの制御方法

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JPH08322286A
JPH08322286A JP7148255A JP14825595A JPH08322286A JP H08322286 A JPH08322286 A JP H08322286A JP 7148255 A JP7148255 A JP 7148255A JP 14825595 A JP14825595 A JP 14825595A JP H08322286 A JPH08322286 A JP H08322286A
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JP
Japan
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brushless motor
data
rotor
predetermined time
position detection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7148255A
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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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシレスモータの起動から位置検出運転へ
のモード移行時にハンチングや脱調を防止し、モード移
行をスムースに行う。 【構成】 ブラシレスモータの制御方法において、少な
くともブラシレスモータの回転磁界と回転子の位相が合
うように予め起動特性(加速、電圧特性)のデータを所
定時間分設定して制御回路10の記憶部10aに記憶し
ている。制御回路10はその記憶部10aのデータに基
づいてブラシレスモータ3を同期起動運転し、所定時間
経過時点で位置検出回路4からの位置検出信号をもとに
してブラシレスモータ3の通電を切り替える位置検出運
転モードに移行する。この同期起動運転終了時(所定時
間経過時)にはブラシレスモータの回転磁界と回転子の
位相が合うことから、モード移行時にハンチングや脱調
なしに、スムーズなモード移行が可能である。

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、特に詳しくは起動の同期運転から位置検出
運転へのモード移行を円滑に行う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】この種のブラシレスモータの制御方法に
おいては、ブラシレスモータの非通電相に発生する誘起
電圧を検出してブラシレモータの電機子巻線電流の通電
を切り替える。また、ブラシレスモータの起動時には同
期運転で加速し、誘起電圧が位置検出に十分必要な程度
発生した時点で位置検出運転にモード移行を行う。
【0003】そのため、ブラシレスモータの制御装置は
例えば図8に示す構成をしている。同図において、この
制御装置は、交流電源1をスイッチングトラジスタ回路
2で所定の直流電源に変換し、かつ同直流電源をスイッ
チングしてブラシレスモータ(DCM)3の電機子巻線
に供給する。なお、スイッチングトランジスタ回路2は
少なくとも整流回路、ブリッジ接続した複数のスイッチ
ング素子(トランジスタ)を含んでいる。
【0004】ブラシレスモータ3の端子電圧(誘起電
圧)を位置検出回路4に入力しており、この位置検出回
路4は端子電圧(誘起電圧)と基準電圧とを比較して回
転子3aの位置検出信号を得、この位置検出信号を制御
回路(マイクロコンピュータおよび駆動回路)5に出力
する。
【0005】制御回路5は、ブラシレスモータ3を起
動、同期運転を所定時間行った後、入力位置検出信号に
より回転子3aの位置を検出し、この位置検出をもとに
してスイッチングトランジスタ回路2の複数のトランジ
スタをオン、オフ駆動し、ブラシレスモータ3の電機子
巻線電流の通電を切り替える。
【0006】このように、ブラシレスモータ3の起動時
には同期運転を行い、かつ回転子3aの位置検出に十分
必要な程度の誘起電圧が発生した時点で上述した位置検
出運転モードへ移行する。
【0007】したがって、ブラシレスモータ3を起動
し、しかる後に回転子3aの位置検出運転へモード移行
することができ、ブラシレスモータ3を回転制御するこ
とができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ブラシ
レスモータの制御方法においては、同期運転から位置検
出運転へのモード移行時に、ステータ3bの回転磁界と
回転子3aとの位相差が零であればよいが(図9参
照)、その位相差にずれが生じることがあり、ブラシレ
スモータ3にハンチングや脱調等が起こることがある。
【0009】つまり、同期運転においては、回転子3a
が回転磁界を追従するように同回転磁界を発生させるも
のの、回転子3aの位置検出をもとにしていないことか
ら、回転子3aが回転磁界に対して進相(または遅相)
状態で回転していることがあるためである。
【0010】しかも、回転磁界と回転子3aとの位相ず
れ(進相および遅相)が大きく電機子巻線の電流値が増
加する傾向にある(図10参照)。
【0011】このような進相や遅相状態(換言すれば回
転数と印加電圧とのバランスが悪い状態)においては、
ハンチングを発生し、回転が不安定となり、好ましくな
く、またその状態でモード移行を行うと、回転子3aの
位置検出の取りこぼしが起き、脱調等の原因ともなりか
ねない。
【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同期運転時に回転
磁界と回転子との位相差を小さくすることができ、かつ
モード移行時におけるハンチングや脱調等を防止するこ
とができ、ひいては起動から位置検出運転へのモード移
行を円滑に行う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、予めブ
ラシレスモータの起動特性を所定時間分だけ記憶手段に
記憶しており、該記憶手段の起動特性のデータにしたが
って前記ブラシレスモータを起動、同期運転し、少なく
とも前記所定時間で前記ブラシレスモータの回転磁界と
回転子との位相を合わせるようにしたことを特徴として
いる。
【0014】この発明のブラシレスモータの制御方法
は、予めブラシレスモータの起動特性を所定時間分だけ
記憶手段に記憶しており、該記憶手段の起動特性のデー
タとしては前記ブラシレスモータを起動から所定時間ま
で同期運転とし、かつ少なくとも前記所定時間で前記ブ
ラシレスモータの回転磁界と回転子との位相を合わせる
データ(加速データおよび印加電圧データ)であり、該
起動特性のデータにしたがって前記ブラシレスモータを
起動、同期運転し、前記所定時間の経過時で前記ブラシ
レスモータを位置検出運転へのモード移行を可能とした
ことを特徴としている。
【0015】この発明は、空気調和機の圧縮機モータと
してのブラシレスモータを起動するブラシレスモータの
制御方法において、予め前記ブラシレスモータの起動特
性を所定時間分だけ記憶手段に記憶しており、前記記憶
手段の起動特性としては前記ブラシレスモータを起動か
ら所定時間まで同期運転とし、かつ少なくとも前記所定
時間で前記ブラシレスモータの回転磁界と回転子との位
相を合わせるデータ(加速データおよび印加電圧デー
タ)であり、該起動特性のデータにしたがって前記ブラ
シレスモータを起動、同期運転し、前記所定時間の経過
時で前記ブラシレスモータを位置検出運転へのモード移
行を可能としたことを特徴としている。
【0016】
【作用】上記手段によれば、上記ブラシレスモータを起
動してから位置検出運転へのモード移行時までは上記記
憶手段の起動特性(加速、電圧特性)のデータに基づい
てブラシレスモータが同期起動運転される。
【0017】上記起動特性のデータは、所定時間経過時
点で回転磁界と回転子との位相差がほぼ零となり、また
その所定時間で十分な誘起電圧が発生するように、経験
的に得たものである。
【0018】したがって、上記所定経過時点で位置検出
運転へのモード移行しても、そのモード移行時のハンチ
ングや脱調を防止することができ、またモード移行を滑
らかに行うことができる。
【0019】また、上記起動特性のデータを予め得てい
ることから、短時間でのモード移行が可能であり、例え
ば空気調和機の圧縮機(コンプレッサ)の制御に適用し
た場合、コンプレッサの負荷変動量が少ないときにモー
ド移行を行うことができ、空調系の冷媒戻りや加圧によ
る振動等などの少ない最適時間で起動できる。
【0020】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1ないし図7を
参照して詳しく説明する。なお、図1中、図8と同一部
分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0021】図1において、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8に示す制御回路
5の機能の他に、ブラシレスモータ3の起動から位置検
出運転へのモード移行までの起動特性のデータ(加速、
印加電圧特性のデータ)を予め記憶している記憶部(R
OM)10aを有し、このデータをもとにしてブラシレ
スモータを制御する制御回路(マイクロコンピュータ)
10を備えている。なお、記憶部10aはマイクロコン
ピュータ10の内部でなく、外付けであってもよい。
【0022】上記記憶部10aのデータの例を挙げる
と、例えばブラシレスモータ3の加速(回転数)のデー
タとしては図2に示すパターン、ブラシレスモータ3の
印加電圧のデータとしては図3に示すパターンである。
または、回転数のデータとしては図4に示すパターン、
印加電圧のデータとしては図5に示すパターンである。
【0023】具体的に説明すると、負荷が大きい場合ブ
ラシレスモータ3の回転磁界に対して回転子3aは遅相
傾向に、逆に負荷が小さい場合回転磁界に対して回転子
3aは進相傾向にある。また、ブラシレスモータ3の印
加電圧が高い場合回転磁界に対して回転子3aは進相傾
向に、逆にその印加電圧が低い場合回転磁界に対して回
転子3aは遅相傾向にある。
【0024】そこで、予めブラシレスモータ3を起動の
同期運転から位置検出運転へのモード移行まで回転制御
し、かつ十分な誘起電圧が発生するまで加速し、ブラシ
レスモータ3の巻線電流(図6を参照)が最小となる時
間Tまでの回転制御データ、つまり加速、電圧特性のデ
ータ(回転数、印加電圧)を得る。
【0025】例えば、空調系の負荷特性は、短時間でモ
ード移行すれば、同期運転中ほぼ一定であるか、あるい
はその負荷の変化量が小さい。図7に示すように、空調
系の負荷はコンプレッサ(圧縮機)の加圧により変動す
る前であれば一定と見なすことができ、起動時の特性は
毎回ほぼ一定となる。
【0026】この場合、加速、電圧特性を図2および図
3に示すパターンに設定し、あるいはその加速、電圧特
性を図4および図5に示すパターンに設定すると、ブラ
シレスモータ3の回転数の増加に伴って回転磁界と回転
子3aとの位相が次第に合うようになり、つまり巻線電
流が小さくなる(図6参照)。
【0027】この巻線電流が最小となるまでの回転数の
データおよび印加電圧のデータを記憶部10aに予め記
憶しておく。なお、ブラシレスモータ3をPWM方式で
回転制御する場合、PWMチョッピングのデューティ比
特性のデータを記憶部10aに予め記憶しておく。
【0028】次に、上記構成の制御装置の動作を図2な
いし図7を参照して詳しく説明すると、まず制御回路1
0は記憶部10aの回転数および印加電圧のデータ(図
2および図3もしくは図4および図5)にしたがってブ
ラシレスモータ3を起動し、同期運転するのための駆動
信号を発生する。
【0029】上記駆動信号がスイッチングトランジスタ
回路2の複数のトランジスタをオン、オフ駆動し、ブラ
シレスモータ3の電機子巻線の通電を切り替える。この
通電切り替えによりステータ3bには回転磁界が発生
し、この回転磁界を追従するように回転子3aが回転す
る。
【0030】この場合、回転数および印加電圧のデータ
が予め経験的に得たものであることから、そのデータに
よりブラシレスモータ3の回転速度が次第に加速する一
方、回転磁界と回転子3aとの位相差はほぼ零に近づ
き、つまり巻線電流が小さくなる。そして、起動からT
時間経過時には回転磁界と回転子3aとの位相差はほぼ
零となり、かつ十分な誘起電圧が発生するようになった
ときに、つまりその起動からT時間たったときに位置検
出運転へのモード移行を行う。
【0031】したがって、このモード移行時にブラシレ
スモータ3にハンチングや脱調等が起こることもなく、
しかもモード移行をスムーズに行うことができる。
【0032】なお、ブラシレスモータ3の起動開始時に
は大きな起動トルクを要するし、回転子3aの停止位置
によっては回転子3aが一瞬逆回転を行うこともある。
そこで、印加電圧としては高めに設定したデータを記憶
部10aに記憶している方が安全である。この場合、そ
の印加電圧を高めとしたことにより、回転子3aの加速
に伴って次第に回転磁界と回転子3aとの位相差が小さ
くなるように、回転数のデータを設定すればよい。
【0033】また、空調系の冷媒の戻りや加圧による振
動等を考慮すると、同期起動時間はできるだけ短い方が
好ましい。そこで、その振動等を加味して起動、同期運
転から位置検出運転へのモード移行までの時間Tを設定
する。この場合、その時間T経過時に巻線電流が小さく
なり、十分な誘起電圧が発生するように加速、電圧特性
(図2および図3もしくは図4および図5)を設定すれ
ばよい。
【0034】
【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、少なくともブラシレス
モータの回転磁界と回転子の位相が合うように予め起動
特性(加速、電圧特性)のデータを所定時間分設定して
記憶手段に記憶しており、この記憶手段のデータに基づ
いてブラシレスモータを起動し、位置検出運転へのモー
ド移行までの同期運転を行うようにしたので、ブラシレ
スモータの同期運転時に回転磁界と回転子との位相差を
小さくすることができ、かつモード移行時におけるハン
チングや脱調等を防止することができ、ひいては起動か
ら位置検出運転へのモード移行を円滑に行うことができ
るという効果がある。
【0035】また、この発明によれば、空気調和機の圧
縮機の起動時にも適用することができ、コンプレッサの
負荷変動量が少ないときには、モード移行を行うことが
でき、空調系の冷媒もどりの加圧による振動などの少な
い最適時間で起動できる。
【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加
速度の概略的特性図。
【図3】図1に示す制御装置の動作を説明するための印
加電圧の概略的特性図。
【図4】図1に示す制御装置の動作を説明するための加
速度の概略的特性図。
【図5】図1に示す制御装置の動作を説明するための印
加電圧の概略的特性図。
【図6】図1に示す制御装置の動作を説明するための巻
線電流の概略的特性図。
【図7】ブラシレスモータの起動低回転時の概略的負荷
特性図。
【図8】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9】三相ブラシレスモータの概略的断面図。
【図10】ブラシレスモータの回転磁界と回転子の位相
差および巻線電流の概略的関係図。
【符号の説明】
1 交流電源 2 スイッチングトランジスタ回路 3 ブラシレスモータ(センサレス直流ブラシレスモー
タ) 3a 回転子 3b ステータ 4 位置検出回路 5,10 制御回路(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3の)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予めブラシレスモータの起動特性を所定
    時間分だけ記憶手段に記憶しており、該記憶手段の起動
    特性のデータにしたがって前記ブラシレスモータを起
    動、同期運転し、少なくとも前記所定時間で前記ブラシ
    レスモータの回転磁界と回転子との位相を合わせるよう
    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】 予めブラシレスモータの起動特性を所定
    時間分だけ記憶手段に記憶しており、該記憶手段の起動
    特性のデータとしては前記ブラシレスモータを起動から
    所定時間まで同期運転とし、かつ少なくとも前記所定時
    間で前記ブラシレスモータの回転磁界と回転子との位相
    を合わせるデータ(加速データおよび印加電圧データ)
    であり、該起動特性のデータにしたがって前記ブラシレ
    スモータを起動、同期運転し、前記所定時間の経過時で
    前記ブラシレスモータを位置検出運転へのモード移行を
    可能としたことを特徴とするブラシレスモータの制御方
    法。
  3. 【請求項3】 空気調和機の圧縮機モータとしてのブラ
    シレスモータを起動するブラシレスモータの制御方法に
    おいて、予め前記ブラシレスモータの起動特性を所定時
    間分だけ記憶手段に記憶しており、前記記憶手段の起動
    特性としては前記ブラシレスモータを起動から所定時間
    まで同期運転とし、かつ少なくとも前記所定時間で前記
    ブラシレスモータの回転磁界と回転子との位相を合わせ
    るデータ(加速データおよび印加電圧データ)であり、
    該起動特性のデータにしたがって前記ブラシレスモータ
    を起動、同期運転し、前記所定時間の経過時で前記ブラ
    シレスモータを位置検出運転へのモード移行を可能とし
    たことを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
JP7148255A 1995-05-23 1995-05-23 ブラシレスモータの制御方法 Withdrawn JPH08322286A (ja)

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JP7148255A JPH08322286A (ja) 1995-05-23 1995-05-23 ブラシレスモータの制御方法

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JP7148255A JPH08322286A (ja) 1995-05-23 1995-05-23 ブラシレスモータの制御方法

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JPH08322286A true JPH08322286A (ja) 1996-12-03

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7148255A Withdrawn JPH08322286A (ja) 1995-05-23 1995-05-23 ブラシレスモータの制御方法

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JP (1) JPH08322286A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103916057A (zh) * 2014-03-31 2014-07-09 北京自动化控制设备研究所 一种陀螺磁滞电机失步解决方法及其电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103916057A (zh) * 2014-03-31 2014-07-09 北京自动化控制设备研究所 一种陀螺磁滞电机失步解决方法及其电路

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020806