JPH09205795A - ブラシレスモータ駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータ駆動装置Info
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- JPH09205795A JPH09205795A JP8011380A JP1138096A JPH09205795A JP H09205795 A JPH09205795 A JP H09205795A JP 8011380 A JP8011380 A JP 8011380A JP 1138096 A JP1138096 A JP 1138096A JP H09205795 A JPH09205795 A JP H09205795A
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Abstract
ーボ制御の可能なものとする。 【解決手段】 速度指令部1からの速度指令に基づい
て、逆並列に接続した半導体スイッチング素子Q1,…Q
6 とダイオードD1,…D6 とをブリッジ結線して成る電
力制御回路部3により、直流電源4からの直流電圧をP
WM電圧制御を以て電圧制御し、電圧制御した電圧をブ
ラシレスモータ5に供給することでブラシレスモータの
速度制御を行うようにしたブラシレスモータ駆動装置に
おいて、ブラシレスモータの加速方向を検出する加速方
向検出手段27c と、加速方向検出手段の検出する加速
方向に基づいて、アーム短絡電流防止期間によって生ず
る出力電圧誤差を補償する電圧補償手段27d とを設け
た。
Description
半導体スイッチング素子とダイオードとをブリッジ結線
して成る電力制御回路部により、直流電源からの直流電
圧をPWM(パルス幅変調)電圧制御を以て電圧制御
し、該電圧制御した電圧をブラシレスモータに供給して
ブラシレスモータの速度制御を行うようにした、ブラシ
レスモータ駆動装置に関する。
を示すブロック図、図8はPWM電圧制御のアーム短絡
電流防止期間を示す説明図、図9はブラシレスモータ駆
動装置の信号関係を示す説明図、図10はブラシレスモ
ータ駆動装置の一つのアームの動作を示す説明図、図1
1は従来の他のブラシレスモータ駆動装置を示すブロッ
ク図である。
装置は、速度指令部1と、制御回路部2と、電力制御回
路部3と、直流電源4と、ブラシレスモータ5とを備え
る。制御回路部2は、サーボ制御演算部20と、エッジ
検出部21と、速度検出部22と、回転子位置検出部2
3と、PWM信号生成部24とを備える。
素子の一種であるIGBT素子(絶縁ゲートバイポーラモー
ドトランジスタ)Q1,…Q6 と、これにそれぞれ逆並列
に接続したダイオードD1,…D6 とを3相ブリッジ結線
して構成される。直流電源4は、平滑された整流回路あ
るいは蓄電池などにて構成される。ブラシレスモータ5
は、永久磁石で構成される回転子(図示せず)と、励磁
巻線50U,50V,50 W を有する固定子と、ホール素子
などで構成されて回転子の位置信号を出力する磁極位置
検出器51a,51b,51c とを備える。
ルデータとして記憶装置に格納してある目標値速度デー
タVx を逐次読み出し、制御回路部2へ出力する。制御
回路部2は、速度指令部1からの目標値速度データVx
をサーボ制御演算部20で受信するとともに、磁極位置
検出器51a,51b,51c からの矩形波信号をエッジ検
出部21と回転子位置検出部23とで受信する。
a,51b,51c からの矩形波信号の立ち上がり及び立ち
下がり部(エッジ部)を検出し、エッジ部毎にパルスを
生成して、速度検出部22に出力する。速度検出部22
は、エッジ検出部21の出力するパルス間隔を計時する
ことによりブラシレスモータ5の回転子の現在の回転速
度を求め、該求めた回転速度データVy をサーボ制御演
算部20へ逐次出力する。
らの目標値速度データVx と、速度検出部22から出力
される現在のブラシレスモータ5の速度データVy とを
受信し、目標値速度データVx と現在速度データVy と
を比較し、偏差(Vx −Vy)を認識し、該偏差を無く
すために必要な制御データCx を算出し、該算出した制
御データCx をPWM信号生成部24へ出力する。ま
た、回転子位置検出部23は、磁極位置検出器51a,5
1b,51c からの矩形波信号を受信して現在のブラシレ
スモータ5の回転子の回転位置を認識し、該認識した回
転位置データCyをPWM信号生成部24へ出力する。
の出力電圧を電力制御回路部3を介してブラシレスモー
タ5に印加するとき、制御データCx に基づいたオンデ
ューティでの電力制御回路部3の高速スイッチングによ
りPWM電圧制御を行って直流電源4からブラシレスモ
ータ5へ印加する実質的な印加電圧を変えるための、P
WM電圧制御信号を生成すとともに、PWM電圧制御さ
れた電圧が、回転位置データCy に基づいて、ブラシレ
スモータ5の各励磁巻線50U,50V,50W 毎に順次切
り換えられながら印加され、各励磁巻線50U,50V,5
0W の発生する磁界が常にブラシレスモータ5の回転子
に所望方向トルクを付与することになるよう、電力制御
回路部3へ出力する前記PWM電圧制御信号を、タイミ
ングよく断続制御する。
4の出力するPWM電圧制御信号によりIGBT素子Q1,…
Q6 のゲートをタイミングよく順次断続し、直流電源4
からの出力電圧を、制御データCx に応じた電圧にPW
M電圧制御するとともに、回転位置データCy に基づい
て、ブラシレスモータ5の回転子のトルクが常に所望方
向になるようなタイミングで、前記PWM電圧制御した
電圧を各励磁巻線50 U,50V,50W に断続出力する。
このとき、PWM電圧制御した電圧のオンデューティ比
が100%に近ければ近いほど、ブラシレスモータ5に
高電圧が印加され、ブラシレスモータは高速回転するこ
とになる。
3は、IGBT素子Q1,…Q6 と、これにそれぞれ逆並列に
接続したダイオードD1,…D6 とを3相ブリッジ結線し
て構成されている。また、電力制御回路部3に使用され
る半導体スイッチング素子としては、サイリスタ、トラ
ンジスタ、IGBTなどが用いられるが、これらの素子に
は、スイッチングの遅れ、特にターンオフ時間の遅れの
問題がある。このため直列に接続した、例えば図7のIG
BTQ1,Q2 とが同時にオンする瞬間が発生しないよう、
PWM信号生成部24にアーム短絡電流防止期間を設け
て、IGBTQ1 がオフした後、一定時間後にIGBTQ2 がオ
ンするよう工夫している。
ム短絡電流防止期間を説明する。図8において、図8
(a)はPWM信号生成部24からIGBTQ1 のゲートに
印加する理想的なPWM電圧制御信号PWMQ1を、図8
(b)はPWM信号生成部24からIGBTQ2 のゲートに
印加する理想的なPWM電圧制御信号PWMQ2を、それ
ぞれ示している。しかしながら、半導体スイッチング素
子にあっては、オン時間は1μS以下で無視できるもの
の、ターンオフ時間toff は数μSから数十μSあるの
で、図8(a),図8(b)に示すような理想的なPW
M電圧制御信号PWMQ1,PWMQ2では、直列に接続し
たIGBTQ1,Q2 が同時にオンしてアーム短絡を生じてし
まう。
は、アーム短絡を生じることが無いよう、図8(c)に
示すようなオンディレイ時間TD を設定したPWM電圧
制御信号VQ1をIGBTQ1 のゲートに、図8(d)に示す
ようなオンディレイ時間TDを設定したPWM電圧制御
信号VQ2をIGBTQ2 のゲートにそれぞれ印加する。
ンオフ時間toff の2〜3倍とるのが普通である。この
ため、IGBTQ1 は図8(e)に示すようにオンオフし、
IGBTQ2 は図8(f)に示すようにオンオフする。従っ
て、IGBTQ1,Q2 が同時にオフしている期間、すなわ
ち、アーム短絡電流防止期間TOFF が発生する。そし
て、このアーム短絡電流防止期間TOFF の電力制御回路
部3の出力電圧は不定となる。
における出力電圧の不定状況について、図9および図1
0を用いて説明する。図9は図7の電力制御回路部3の
詳細図であり、1相分について示したものである。図9
おいて、電圧VU-0 は、直流電源4を直流電源4a,4b
に2等分した中点0と、電力制御回路部3のU相出力端
子との間の電圧である。電力制御回路部3の相間出力電
圧は、周知のように、3相出力端子と中点間の電圧V
U-0,VV-0,VW-0 のそれぞれの波形の差から求められ
る。
U-0 に着目してみると、負荷電流Iが実線の矢印の方向
に流れているとき、図10(c)に示すように時刻t0
でIGBTQ2 のPWM電圧制御信号VQ2はオン信号からオ
フ信号になるが、図10(e)に示すようにIGBTのター
ンオフ時間toff により時刻t1 でIGBTQ2 はオフにな
る。このため電圧VU-0 は図10(f)に示すように時
刻t1 まではマイナスとなる。
〜t2 までのアーム短絡電流防止期間TOFF は、IGBTQ
1,Q2 は共にオフ状態となるので、この期間の出力電圧
は、負荷電流Iが実線の矢印の方向に流れ続けるとダイ
オードD2 を通って流れる以外に回路が構成されず、U
相出力端子は直流電源4のマイナス側にスイッチされた
波形となる。このため電圧VU-0 は時刻t2 まではマイ
ナスとなる。次に、IGBTQ1 がオンしている時刻t2 〜
t4 までの期間は、電圧VU-0 はプラスとなり、IGBTQ
1,Q2 が共にオフしている時刻t4 〜t5 までのアーム
短絡電流防止期間TOFF は再びダイオードD2 が導通
し、電圧VU-0 はマイナスとなる。
れている場合、電圧VU-0 は図10(g)に示す波形と
なる。すなわち、IGBTQ1,Q2 が共にオフの期間はダイ
オードD1 を通って直流電源4に負荷電流Iが流れるの
で、時刻t1 〜t2 、時刻t 4 〜t5 のそれぞれのアー
ム短絡電流防止期間TOFF は、電圧VU-0 はプラスとな
る。このように、同一出力電圧を出力するようなPWM
電圧制御を行っても、負荷電流の方向により出力電圧は
図12(f),(g)に示すように大幅に変化する。
にもかかわらず負荷電流の向きによってブラシレスモー
タ5に印加する電圧は大幅に変化し、ブラシレスモータ
5を加速するときのように、負荷電流Iが実線の矢印の
方向に流れる場合には、低い電圧がブラシレスモータ5
に印加され、ブラシレスモータ5を減速するときのよう
に、負荷電流Iが破線の矢印の方向に流れている場合に
は、高い電圧がブラシレスモータ5に印加される。しか
も、その瞬時変化量は略一定であるため出力電圧が低い
場合ほど電圧変動率が大きくなる。
動装置をサーボ制御手段として用いた場合、サーボ制御
演算部20が、速度指令部1からの目標値速度データV
x と、速度検出部22から出力される現在のブラシレス
モータ5の速度データVy とを受信し、目標値速度デー
タVx と現在速度データVy とを比較し、偏差(Vx−
Vy )を認識し、該偏差を無くすために必要な制御デー
タCx を算出し、該算出した制御データCx をPWM信
号生成部24に出力したにしても、同じ制御データCx
に基づいて電力制御回路部3がPWM電圧制御して出力
した電圧でありながら、負荷電流Iの通流方向が実線の
矢印の方向であるか、あるいは、負荷電流Iの通流方向
が破線の矢印の方向であるかにより、ブラシレスモータ
5の出力トルクが大きく異なり、正確なサーボ制御のた
めの障害になる。
ても、特開昭59-123478 号公報に示された回転子が固定
子の発生する回転磁界により回転するような誘導電動機
の駆動に用いる電圧形インバータの制御装置のように、
図11に示すように、U,V,W相の各相に負荷電流の
通流方向を検出するための通流方向検出器30U,30 V,
30W を挿入するとともに、この通流方向検出器30U,
30V,30W からの電流方向信号を受信する電流方向受
信部25と、アーム短絡電流防止期間TOFF による電圧
誤差を前記電流方向受信部25の受信した電流方向信号
に基づいて補償する電圧補償部26とを設け、負荷電流
Iの通流方向による電圧誤差を無くすことが考案されて
いる。
用いて説明したブラシレスモータ駆動装置と同一部分に
は同じ符号を付してあるので、同じ符号を付した部分の
詳細な説明は省略している。
V,W相の各相の負荷電流の通流方向をそれぞれ独立に
求め、それぞれ独立に求めた通流方向に基づいて各相毎
に出力電圧の誤差を補償するとなると、通流方向検出器
や電流方向受信部が相の数だけ必要になって回路構成が
複雑になり、部品点数も多く価格も高価になるという問
題点があった。
なされたもので、その目的とするところは、安価で且つ
簡単な構成でありながら正確なサーボ制御の可能なサー
ボ制御に適したブラシレスモータ駆動装置を提供するこ
とにある。
解決するため、請求項1記載の発明にあっては、速度指
令部からの速度指令に基づいて、逆並列に接続した半導
体スイッチング素子とダイオードとをブリッジ結線して
成る電力制御回路部により、直流電源からの直流電圧を
PWM電圧制御を以て電圧制御し、該電圧制御した電圧
をブラシレスモータに供給することでブラシレスモータ
の速度制御を行うようにしたブラシレスモータ駆動装置
において、ブラシレスモータの加速方向を検出する加速
方向検出手段と、該加速方向検出手段の検出する加速方
向に基づいて、アーム短絡電流防止期間によって生ずる
出力電圧誤差を補償する電圧補償手段とを設けたことを
特徴とする。
方向検出手段は、ブラシレスモータの備える磁極位置検
出器からの出力信号により回転子の整数回転における平
均速度を逐次求め、該求めた平均速度に基づいて加速し
ているのか減速しているのかを判定する加減速判定部で
あることを特徴とする。
方向検出手段は、前記速度指令部からの速度指令を受
け、この速度指令が加速指令であるか減速指令であるか
を判定する加減速判定部であることを特徴とする。
方向検出手段は、前記直流電源から前記電力制御回路部
へ流れる電流の通流方向を検出する通流方向検出器であ
ることを特徴とする。
方向検出手段は、ブラシレスモータの備える磁極位置検
出器からの出力信号により得た回転子の速度から算出し
た固定子励磁巻線に誘起される逆起電圧と、電力制御回
路部が出力する出力電圧とを比較して、固定子励磁巻線
に流れる電流の方向を判定する電流方向判定部であるこ
とを特徴とする。
ータ駆動装置の第1の実施の形態を図1〜図3に基づい
て、第2の実施の形態を図3に基づいて、第3の実施の
形態を図4に基づいて、第4の実施の形態を図5に基づ
いてそれぞれ詳細に説明する。
ータ駆動装置を示すブロック図、図2はブラシレスモー
タを示す簡単な説明図である。図3はブラシレスモータ
の磁極位置検出器の出力する回転子位置信号とエッジ検
出部の出力パルス信号との関係を説明す波形図であり、
図3(a)は磁極位置検出器51a の出力する回転子位
置信号を、図3(b)は磁極位置検出器51b の出力す
る回転子位置信号を、図3(c)は磁極位置検出器51
c の出力する回転子位置信号を、図3(d)はエッジ検
出部の出力する出力パルス信号をそれぞれ示している。
なお、従来の技術で説明したブラシレスモータ駆動装置
と同一の部分には、同一符号を付して、その詳細な説明
は省略する。
技術にて図7を用いて説明したブラシレスモータ駆動装
置と異なり特徴となるのは、制御回路部2に、平均速度
検出部27a と、平均速度記憶部27b と、加減速判定
部27c と、電圧補償手段に相当する電圧補償部27d
とを付加した構成である。
1から図3(d)に示すようなタイミングで出力される
パルスに基づいて回転子52の平均速度を演算するもの
であり、ある決めたパルスから回転子の整数回転に相当
するパルスまでの計時を行って平均速度を取得し、この
取得した平均速度を平均速度記憶部27b と加減速判定
部27c とに逐次出力する。例えば図2に示すように、
ブラシレスモータ5の回転子52がN,S,N,Sの4
極であるとともに、ブラシレスモータ5の磁極位置検出
器が51a,51b,51c の3箇所であるならば、平均速
度検出部27aは、12パルス分あるいは12パルスの
整数倍パルス分の計時を行って平均速度を取得し、この
取得した平均速度を平均速度記憶部27b と加減速判定
部27cとに逐次出力する。
27a が逐次入力する平均速度ωnを1タイミング期間
記憶し、次の平均速度ωn+1 が入力されるときに前回入
力された平均速度ωn を加減速判定部27c に出力す
る。加減速判定部27c は、平均速度検出部27a から
入力される平均速度ωn+1 と平均速度記憶部27b から
入力される平均速度ωn とを比較し、(ωn+1 −ωn )
の値が正であるか負であるかを判定して、その結果を電
圧補償部27d に出力する。
から正である旨の情報すなわち加速である旨の情報を受
けると、アーム短絡電流防止期間TOFF による電圧変動
の補償相当分だけオンデューティを増す旨の補償指示信
号をPWM信号生成部24に対して出力する。また、電
圧補償部27d は、加減速判定部27c から負である旨
の情報すなわち減速である旨の情報を受けると、アーム
短絡電流防止期間TOF F による電圧変動の補償相当分だ
けオンデューティを減ずる旨の補償指示信号をPWM信
号生成部24に対して出力する。
駆動装置は次のように動作する。すなわち、速度指令部
1は、予めプログラムしデジタルデータとして記憶装置
に格納してある目標値速度データVx を逐次読み出し、
制御回路部2へ出力する。制御回路部2は、速度指令部
1からの目標値速度データVx をサーボ制御演算部20
で受信するとともに、磁極位置検出器51a,51b,51
c からの矩形波信号をエッジ検出部21と回転子位置検
出部23とで受信する。
極位置検出器51a,51b,51c からの矩形波信号の立
ち上がり及び立ち下がり部(エッジ部)を検出し、エッ
ジ部毎にパルスを生成して、速度検出部22と平均速度
検出部27a とに出力する。速度検出部22は、エッジ
検出部21の出力するパルス間隔を計時することにより
ブラシレスモータ5の回転子の現在の速度を求め、該求
めた速度データVy をサーボ制御演算部20へ逐次出力
する。
らの目標値速度データVx と、速度検出部22から出力
される現在のブラシレスモータ5の速度データVy とを
受信し、目標値速度データVx と現在速度データVy と
を比較し、偏差(Vx −Vy)を認識し、該偏差を無く
すために必要な制御データCx を算出し、該算出した制
御データCx をPWM信号生成部24へ出力する。ま
た、回転子位置検出部23は、磁極位置検出器51a,5
1b,51c からの矩形波信号を受信して現在のブラシレ
スモータ5の回転子の回転位置を認識し、該認識した回
転位置データCyをPWM信号生成部24へ出力する。
1の出力するパルスに基づいて回転子52の平均速度を
求めて、該平均速度を平均速度記憶部27b と加減速判
定部27c とに逐次出力する。平均速度記憶部27
b は、平均速度検出部27a が逐次入力する平均速度を
1タイミング期間記憶し、次の平均速度が入力されると
きに前回入力された平均速度を加減速判定部27c に出
力する。加減速判定部27 c は、平均速度検出部27a
から入力される平均速度と平均速度記憶部27b から入
力される平均速度とを比較して、加速であるか減速であ
るかを判定して、その結果を電圧補償部27d に出力す
る。
から加速である旨の情報を受けると、アーム短絡電流防
止期間TOFF による電圧変動の補償相当分だけオンデュ
ーティを増す旨の補償指示信号をPWM信号生成部24
に対して出力する。また、電圧補償部27d は、加減速
判定部27c から減速である旨の情報を受けると、アー
ム短絡電流防止期間TOFF による電圧変動の補償相当分
だけオンデューティを減ずる旨の補償指示信号をPWM
信号生成部24に対して出力する。
の出力電圧を電力制御回路部3を介してブラシレスモー
タ5に印加するとき、制御データCx と電圧補償部27
d からの補償指示信号とに基づいたオンデューティでの
電力制御回路部3の高速スイッチングによりPWM電圧
制御を行って、直流電源4からブラシレスモータ5へ印
加する実質的な印加電圧を変えるためのPWM電圧制御
信号を生成すとともに、PWM電圧制御された電圧が、
回転位置データCy に基づいて、ブラシレスモータ5の
各励磁巻線50U,50V,50W 毎に順次切り換えられな
がら印加され、各励磁巻線50U,50V,50W の発生す
る磁界が常にブラシレスモータ5の回転子に所望方向ト
ルクを付与することになるよう、電力制御回路部3へ出
力する前記PWM電圧制御信号をタイミングよく断続制
御する。
4の出力するPWM電圧制御信号によりIGBT素子Q1,…
Q6 を順次高速スイッチングし、直流電源4からの出力
電圧を、制御データCx に応じた電圧にPWM電圧制御
するとともに、回転位置データCy に基づいて、ブラシ
レスモータ5の回転子のトルクが常に所望方向になるよ
うなタイミングで、前記PWM電圧制御した電圧を各励
磁巻線50U,50V,50W に断続出力する。
動装置にあっては、ブラシレスモータ5の回転子52の
速度の加速減速を、磁極位置検出器51a,51b,51c
からの位置検出信号から加減速判定部27c を介して逐
次認識し、この加減速判定部27c の判定に基づいて、
アーム短絡電流防止期間TOFF による電圧変動を補償す
るためのオンデューティ補正を行うものなので、U,
V,W相の各相の負荷電流の通流方向をそれぞれ独立に
求め、それぞれ独立に求めた通流方向に基づいて各相毎
に出力電圧の誤差を補償するのとは異なり、安価で且つ
簡単な構成でありながら正確なサーボ制御の可能なサー
ボ制御に適したブラシレスモータ駆動装置を提供でき
る。
ータ駆動装置を示すブロック図である。なお、従来の技
術で説明したブラシレスモータ駆動装置と同一の部分に
は、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
技術にて図7を用いて説明したブラシレスモータ駆動装
置と異なり特徴となるのは、制御回路部2に、加減速判
定部28a と電圧補償手段に相当する電圧補償部28b
とを付加した構成、および、速度指令部1を、予めプロ
グラムしデジタルデータとして記憶装置に格納してある
目標値速度データVx を逐次読み出し、目標値速度デー
タVx をサーボ制御演算部20と加減速判定部28a と
へ出力するようにした構成である。
の目標値速度データVx を受け、目標値速度データVx
が加速指令であるのか減速指令であるのかを判定し、そ
の判定結果を電圧補償部28b に出力する。電圧補償部
28b は、加減速判定部28 a から加速である旨の情報
を受けると、アーム短絡電流防止期間TOFF による電圧
変動の補償相当分だけオンデューティを増す旨の補償指
示信号をPWM信号生成部24に対して出力する。ま
た、電圧補償部28b は、加減速判定部28a から減速
である旨の情報を受けると、アーム短絡電流防止期間T
OFF による電圧変動の補償相当分だけオンデューティを
減ずる旨の補償指示信号をPWM信号生成部24に対し
て出力する。
の出力電圧を電力制御回路部3を介してブラシレスモー
タ5に印加するとき、制御データCx と電圧補償部28
b からの補償指示信号とに基づいたオンデューティでの
電力制御回路部3の高速スイッチングによりPWM電圧
制御を行って、直流電源4からブラシレスモータ5へ印
加する実質的な印加電圧を変えるためのPWM電圧制御
信号を生成すとともに、PWM電圧制御された電圧が、
回転位置データCy に基づいて、ブラシレスモータ5の
各励磁巻線50U,50V,50W 毎に順次切り換えられな
がら印加され、各励磁巻線50U,50V,50W の発生す
る磁界が常にブラシレスモータ5の回転子に所望方向ト
ルクを付与することになるよう、電力制御回路部3へ出
力する前記PWM電圧制御信号をタイミングよく断続制
御する。
動装置にあっては、ブラシレスモータ5の回転子の速度
の加速減速を、速度指令部1が逐次読み出す目標値速度
データVx に基づいて加減速判定部28a が判定し、こ
の加減速判定部28a の判定に基づいて、アーム短絡電
流防止期間TOFF による電圧変動を補償するためのオン
デューティ補正を行うものなので、U,V,W相の各相
の負荷電流の通流方向をそれぞれ独立に求め、それぞれ
独立に求めた通流方向に基づいて各相毎に出力電圧の誤
差を補償するのとは異なり、安価で且つ簡単な構成であ
りながら正確なサーボ制御の可能なサーボ制御に適した
ブラシレスモータ駆動装置を提供できる。
ータ駆動装置を示すブロック図である。なお、従来の技
術で説明したブラシレスモータ駆動装置と同一の部分に
は、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
技術にて図7を用いて説明したブラシレスモータ駆動装
置と異なり特徴となるのは、直流電源4と電力制御回路
部3とを結ぶ母線に通流方向検出器29a を設け、制御
回路部2に電圧補償手段に相当する電圧補償部29b を
設けた構成である。
力制御回路部3とを結ぶ母線に流れるバス電流の通流方
向を検出し、この検出したバス電流の通流方向を電圧補
償部29b に出力する。電圧補償部29b は、通流方向
検出器29a からの通流方向情報が直流電源4から電力
制御回路部3へ流出する方向であるならば、アーム短絡
電流防止期間TOFF による電圧変動の補償相当分だけオ
ンデューティを増す旨の補償指示信号をPWM信号生成
部24に対して出力する。また、電圧補償部29b は、
通流方向検出器29a からの通流方向情報が電力制御回
路部3から直流電源4へ流入する方向であるならば、ア
ーム短絡電流防止期間TOFF による電圧変動の補償相当
分だけオンデューティを減ずる旨の補償指示信号をPW
M信号生成部24に対して出力する。
の出力電圧を電力制御回路部3を介してブラシレスモー
タ5に印加するとき、制御データCx と電圧補償部29
b からの補償指示信号とに基づいたオンデューティでの
電力制御回路部3の高速スイッチングによりPWM電圧
制御を行って、直流電源4からブラシレスモータ5へ印
加する実質的な印加電圧を変えるためのPWM電圧制御
信号を生成すとともに、PWM電圧制御された電圧が、
回転位置データCy に基づいて、ブラシレスモータ5の
各励磁巻線50U,50V,50W 毎に順次切り換えられな
がら印加され、各励磁巻線50U,50V,50W の発生す
る磁界が常にブラシレスモータ5の回転子に所望方向ト
ルクを付与することになるよう、電力制御回路部3へ出
力する前記PWM電圧制御信号をタイミングよく断続制
御する。
動装置にあっては、アーム短絡電流防止期間TOFF に流
れる負荷電流の方向を一つの通流方向検出器29a から
得て、この負荷電流方向に基づいて、アーム短絡電流防
止期間TOFF による電圧変動を補償するためのオンデュ
ーティ補正を行うものなので、U,V,W相の各相の負
荷電流の通流方向をそれぞれ独立に求め、それぞれ独立
に求めた通流方向に基づいて各相毎に出力電圧の誤差を
補償するのとは異なり、安価で且つ簡単な構成でありな
がら正確なサーボ制御の可能なサーボ制御に適したブラ
シレスモータ駆動装置を提供できる。
ータ駆動装置を示すブロック図である。なお、従来の技
術で説明したブラシレスモータ駆動装置と同一の部分に
は、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
技術にて図7を用いて説明したブラシレスモータ駆動装
置と異なり特徴となるのは、制御回路部2に、逆起電圧
演算部30a と、電流方向判定部30b と、電圧補償手
段に相当する電圧補償部30 c とを付加した構成であ
る。
から出力される現在のブラシレスモータ5の速度データ
Vy を受信し、この受信した速度データVy と予め逆起
電圧演算部30a が記憶している逆起電圧定数Ke とか
ら、固定子の1相分の励磁巻線に誘起される逆起電圧E
をE=Ke ×Vy なる式に基づいて算出し、この算出し
た逆起電圧Eの算出結果を電流方向判定部30b に出力
する。
果を受信するとともに、サーボ制御演算部20からの制
御データCx を受信する。そして、電流方向判定部30
b は、制御データCx に基づいて電力制御回路部3が出
力するであろう出力電圧VPW M0を演算にて求め、該演算
して求めた出力電圧VPWM0と逆起電圧Eとを比較し、E
<VPWM0ならば電流方向は正である旨の情報を電圧補償
部30c に出力し、E≧VPWM0ならば電流方向は負であ
る旨の情報を電圧補償部30c に出力する。
b からの情報が、電流方向は正である旨の情報であるな
らば、アーム短絡電流防止期間TOFF による電圧変動の
補償相当分だけオンデューティを増す旨の補償指示信号
をPWM信号生成部24に対して出力する。また、電圧
補償部30c は、電流方向判定部30b からの情報が、
電流方向は負である旨の情報であるならば、アーム短絡
電流防止期間TOFF による電圧変動の補償相当分だけオ
ンデューティを減ずる旨の補償指示信号をPWM信号生
成部24に対して出力する。
の出力電圧を電力制御回路部3を介してブラシレスモー
タ5に印加するとき、制御データCx と電圧補償部30
c からの補償指示信号とに基づいたオンデューティでの
電力制御回路部3の高速スイッチングによりPWM電圧
制御を行って、直流電源4からブラシレスモータ5へ印
加する実質的な印加電圧を変えるためのPWM電圧制御
信号を生成すとともに、PWM電圧制御された電圧が、
回転位置データCy に基づいて、ブラシレスモータ5の
各励磁巻線50U,50V,50W 毎に順次切り換えられな
がら印加され、各励磁巻線50U,50V,50W の発生す
る磁界が常にブラシレスモータ5の回転子に所望方向ト
ルクを付与することになるよう、電力制御回路部3へ出
力する前記PWM電圧制御信号をタイミングよく断続制
御する。
動装置にあっては、アーム短絡電流防止期間TOFF に流
れる負荷電流の方向を、逆起電圧演算部30a の逆起電
圧演算と電流方向判定部30b による比較演算とから得
て、この負荷電流方向に基づいて、アーム短絡電流防止
期間TOFF による電圧変動を補償するためのオンデュー
ティ補正を行うものなので、U,V,W相の各相の負荷
電流の通流方向をそれぞれ独立に求め、それぞれ独立に
求めた通流方向に基づいて各相毎に出力電圧の誤差を補
償するのとは異なり、安価で且つ簡単な構成でありなが
ら正確なサーボ制御の可能なサーボ制御に適したブラシ
レスモータ駆動装置を提供できる。
よれば、アーム短絡電流防止期間によって生ずる出力電
圧誤差を補償することができるので、正確なサーボ制御
を行い得る、サーボ制御に適したブラシレスモータ駆動
装置を提供できるという効果を奏する。
モータの備える磁極位置検出器からの出力信号に基づ
き、回転子の整数回転における平均速度を以て演算によ
り加速方向を求めているので、磁極位置検出器の設置位
置が多少狂っていても誤差が相殺された、より精度の良
い加速方向を求めることができ、該加速方向に基づいて
アーム短絡電流防止期間によって生ずる出力電圧誤差を
補償するので、安価で且つ簡単な構成でありながら更に
正確なサーボ制御を行い得る、サーボ制御に適したブラ
シレスモータ駆動装置を提供できるという効果を奏す
る。
からの速度指令から認識する加速方向に基づき、アーム
短絡電流防止期間によって生ずる出力電圧誤差を補償す
るので、安価で且つ簡単な構成でありながら正確なサー
ボ制御を行い得る、サーボ制御に適したブラシレスモー
タ駆動装置を提供できるという効果を奏する。
ら電力制御回路部へ流れる電流通流方向に基づき、アー
ム短絡電流防止期間によって生ずる出力電圧誤差を補償
するので、安価で且つ簡単な構成でありながら正確なサ
ーボ制御を行い得る、サーボ制御に適したブラシレスモ
ータ駆動装置を提供できるという効果を奏する。
モータの備える磁極位置検出器からの出力信号に基づ
き、演算によって加速方向を求め、該加速方向に基づい
てアーム短絡電流防止期間によって生ずる出力電圧誤差
を補償するので、安価で且つ簡単な構成でありながら正
確なサーボ制御を行い得る、サーボ制御に適したブラシ
レスモータ駆動装置を提供できるという効果を奏する。
ータ駆動装置を示すブロック図である。
ッジ検出部の出力パルス信号との関係を説明す波形図で
ある。
ータ駆動装置を示すブロック図である。
ータ駆動装置を示すブロック図である。
ータ駆動装置を示すブロック図である。
ク図である。
す説明図である。
明図である。
動作を示す説明図である。
ブロック図である。
の整数)
Claims (5)
- 【請求項1】 速度指令部からの速度指令に基づいて、
逆並列に接続した半導体スイッチング素子とダイオード
とをブリッジ結線して成る電力制御回路部により、直流
電源からの直流電圧をPWM電圧制御を以て電圧制御
し、該電圧制御した電圧をブラシレスモータに供給する
ことでブラシレスモータの速度制御を行うようにしたブ
ラシレスモータ駆動装置において、ブラシレスモータの
加速方向を検出する加速方向検出手段と、該加速方向検
出手段の検出する加速方向に基づいて、アーム短絡電流
防止期間によって生ずる出力電圧誤差を補償する電圧補
償手段とを設けたことを特徴とするブラシレスモータ駆
動装置。 - 【請求項2】 前記加速方向検出手段は、ブラシレスモ
ータの備える磁極位置検出器からの出力信号により回転
子の整数回転における平均速度を逐次求め、該求めた平
均速度に基づいて加速しているのか減速しているのかを
判定する加減速判定部であることを特徴とする請求項1
記載のブラシレスモータ駆動装置。 - 【請求項3】 前記加速方向検出手段は、前記速度指令
部からの速度指令を受け、この速度指令が加速指令であ
るか減速指令であるかを判定する加減速判定部であるこ
とを特徴とする請求項1記載のブラシレスモータ駆動装
置。 - 【請求項4】 前記加速方向検出手段は、前記直流電源
から前記電力制御回路部へ流れる電流の通流方向を検出
する通流方向検出器であることを特徴とする請求項1記
載のブラシレスモータ駆動装置。 - 【請求項5】 前記加速方向検出手段は、ブラシレスモ
ータの備える磁極位置検出器からの出力信号により得た
回転子の速度から算出した固定子励磁巻線に誘起される
逆起電圧と、電力制御回路部が出力する出力電圧とを比
較して、固定子励磁巻線に流れる電流の方向を判定する
電流方向判定部であることを特徴とする請求項1記載の
ブラシレスモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01138096A JP3552380B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | ブラシレスモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01138096A JP3552380B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | ブラシレスモータ駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09205795A true JPH09205795A (ja) | 1997-08-05 |
JP3552380B2 JP3552380B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=11776415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01138096A Expired - Lifetime JP3552380B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | ブラシレスモータ駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3552380B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006141140A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 搬送装置、画像読取装置、及び画像形成装置 |
JP2008252620A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Saxa Inc | 電話端末および保留制御処理用プログラム |
JP2008312338A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Panasonic Corp | モータ駆動装置およびモータ装置 |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP01138096A patent/JP3552380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006141140A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 搬送装置、画像読取装置、及び画像形成装置 |
JP2008252620A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Saxa Inc | 電話端末および保留制御処理用プログラム |
JP2008312338A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Panasonic Corp | モータ駆動装置およびモータ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3552380B2 (ja) | 2004-08-11 |
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