JPH09219990A - センサレスdcブラシレスモータの制御駆動装置 - Google Patents

センサレスdcブラシレスモータの制御駆動装置

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JPH09219990A
JPH09219990A JP8026396A JP2639696A JPH09219990A JP H09219990 A JPH09219990 A JP H09219990A JP 8026396 A JP8026396 A JP 8026396A JP 2639696 A JP2639696 A JP 2639696A JP H09219990 A JPH09219990 A JP H09219990A
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voltage
motor
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duty
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JP8026396A
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English (en)
Inventor
誠 ▲よし▼田
Makoto Yoshida
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting
    • H02P6/21Open loop start

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低騒音化のためキャリア周期を小さくした場
合に発生する、デューティー比の制御分解能の悪化によ
る起動不良の防止と、ONデューティーの減少による過
電流保護の設定ずれを防止したものである。 【解決手段】 第一の運転モードと第二の運転モードを
有し、タイマー12手段を用いてモータの印加電圧のデ
ューティー比とこのデューティー比を搬送するキャリア
周期を変化させるとともに、第二の運転モード時には、
キャリア周期を、第一の運転モード時よりは大きくなる
ようにするデューティー制御部5’を設けたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアコン用の圧縮
機駆動モータのように、ホール素子やロータリーエンコ
ーダ等の位置検出器を有さないセンサレスDCブラシレ
スモータの制御駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地球規模での省エネルギーが叫ば
れるようになり、各種の電化機器にも当然のごとく省電
力が求められている。特にエアコン用の圧縮機駆動モー
タも、従来は誘導モータが主流であったが、最近では回
転子に永久磁石を用いたより効率の良いDCブラシレス
モータが主流になりつつある。
【0003】そして、このエアコン用の圧縮機駆動のモ
ータは、圧縮機内部の高温高圧の冷媒やオイルにさらさ
れる為、回転子の位置検出用のセンサを設置することが
難しく、通常、固定子巻線に発生する誘起電圧から、回
転子の位置を類推、検出してモータの転流を制御するセ
ンサレスの制御方式が用いられている。
【0004】しかし、このセンサレスのDCブラシレス
モータの場合、起動時には回転子が停止している為に誘
起電圧の発生がなく、回転子の位置を検出することがで
きない。そこで起動時には、誘起電圧に関係なくモータ
の転流周波数と印加電圧を徐々に増加させて、十分な誘
起電圧が発生するまで回転子を加速し、その後通常の誘
起電圧によるフィードバック制御に移るという制御を行
っている。
【0005】図5は、この従来の制御駆動装置の構成と
制御のブロック図であり、まず第二の運転モードについ
て説明する。
【0006】図5において、起動時には、永久磁石回転
子1が停止しているので、固定子巻線2には誘起電圧の
発生は無く、この誘起電圧に基づいて制御することはで
きない。そこで運転モード切換部3において第二の運転
モードに切り換え、転流制御部4及びデューティー制御
部5の制御入力を、起動用に予め設定された起動制御部
6からの制御入力に切り換える。
【0007】図6は、この起動制御部6において設定さ
れる理想の電圧デューティー比と、転流周波数の起動パ
ターンを示したものである。転流周波数は0付近から1
0(Hz)程度まで、電圧デューティー比は0付近から
10(%)程度まで、それぞれゆっくり増加させてお
り、図5における永久磁石回転子1のトルクがほぼ一定
になるように、加速させるような設定となっている。
【0008】そしてその信号を受けた転流制御部4とデ
ューティー制御部5は、逆変換部7内のスイッチング素
子のベース(またはゲート)駆動用の信号を出力し、転
流、デューティー制御を行う。図7はこの時の各スイッ
チング素子のベース信号、即ちON、OFF状態を示し
たものであり、A’、B’、C’は直流プラス側に接続
された各スイッチング素子、D、E、Fは直流マイナス
側に接続された各スイッチング素子の状態が示されてい
る。ここで図7中のTSYNは転流周期で、この逆数が
転流周波数となっている。
【0009】図7においてA’、B’、C’の縦線群で
示されている部分は、細かくデューティー制御されてい
る部分であり、その一部を拡大したものが図7円内の波
形で、キャリア周期をCRYとし、所定のデューティー
比を持つPWM電圧となっている。そしてそのデューテ
ィー比の制御分解能は、図5のタイマー12の源クロッ
クで決定されるが、この理由は、後述する実施例におい
て説明する。
【0010】従って実際の電圧デューティー比制御パタ
ーンは、前述した図6とは異なり図8の第二の運転モー
ド時に示すような階段状のものとなる。そしてその結
果、図5の固定子巻線2を流れる起動電流のピーク値も
図9の第二の運転モード時の如くデューティー比の増加
に同期して、リップルが発生するようになる。
【0011】また図10は、この第二の運転モード中の
図5直流マイナスからみた固定子巻線2のU相の電圧波
形で、通電位相が、誘起電圧から検出される回転位相に
対して、かなり遅れたものとなっている。これは、第二
の運転モードでは、誘起電圧を無視して固定子巻線2に
電圧を印加しているからである。
【0012】またこの状態では、誘起電圧による逆起電
力作用が小さいので、固定子巻線2を流れる電流は非常
に大きなものとなっている。図5中の10と11は、そ
の電流を直流ラインにて検出する電流センサと過電流保
護部であり、電流センサ10はシャント抵抗やホール素
子を用いたCT(Current Transform
er)が用いられており、ともにノイズやリカバリー電
流の誤検出を防止するために、数(μs)から数十(μ
s)程度の遅れ時定数を有している。
【0013】図11は、そのDCパルス電流と電流セン
サ出力の関係を表したものである。図5において過電流
保護部11は、電流が所定値を超えた時に信号を発する
コンパレータ回路やフォトカプラ回路で構成され、その
信号を受けた転流制御部4は全てのスイッチング素子を
OFFして通電を停止させるが、これは永久磁石の減磁
保護や、スイッチング素子の過電流からの保護を目的と
したものである。
【0014】次に、前述した第二の運転モードにおい
て、十分な誘起電圧が発生するまで、永久磁石回転子1
が加速すれば、誘起電圧を検出してのフィードバック制
御、即ち第一の運転モードに移ることができ、以下この
第一の運転モードについて説明する。
【0015】図5において運転モード切換部3は、永久
磁石回転子1の回転数が所定値に到達した時点で、転流
制御部4及びデューティー制御部5の制御入力を、誘起
電圧を基に永久磁石回転子の位置(回転位相)を検出す
る位置検出部8と、回転数を検出する回転数検出部9か
らの制御入力に切り換え、第一の運転モードへと移行す
る。
【0016】この第一の運転モードでの転流制御は、図
7に示されるパターンと相似であるが、誘起電圧が最大
付近で、固定子巻線に電流を流すように転流を制御して
いるので、誘起電圧による逆起電力作用が大きく、電流
も少なく、モータ効率も第二の運転モードと比較して格
段に良くなる。図12はこの時の直流マイナスからみた
固定子巻線のU相の電圧波形で、前述したように、誘起
電圧がほぼ最大付近でU相巻線に電流を流すように転流
が制御されており、通電位相と回転子の回転位相の最適
化がされている。尚V相とW相の電圧波形は、U相の電
圧波形をそれぞれ120°と240°遅らせた波形とな
っており、これは図10においても同様である。
【0017】またデューティー比の制御は、図5のデュ
ーティー制御部5において設定回転数と回転数検出部9
にて検出される実際の回転数を比較し、加速する必要が
あればデューティー比を増加させ、減速する必要があれ
ばデューティー比を減少させる。このように制御するこ
とで、モータを所定回転数に安定させることができる。
【0018】そして、第一、第二の運転モード時におけ
るキャリア周期は、一般のルームエアコンの場合には、
数百(μs)程度で固定されている。そしてこのキャリ
ア周期に起因するモータの電磁音の遮音のために、通
常、電動圧縮機は遮音カバー等で覆われている。
【0019】尚、前述した転流制御、デューティー比の
制御、運転モードの切り換え等は、通常マイクロコンピ
ュータを用いて行われている場合が多い。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のセンサレスDCブラシレスモータの制御駆動装
置において、モータの電磁音低減の為に、キャリア周期
をより小さくしていくと以下のような問題が生じる。
【0021】第一に、デューティー比の制御分解能が図
13の如く悪化し、その結果急激なモータトルク変動に
より、固定子巻線を流れる起動電流のリップルも、図1
4の如く大きくなり、過電流保護が作動しやすくなり、
円滑にモータが起動できないという問題点が生じる。
【0022】第二に、DCパルス電流のパルス幅の減少
により、図15に示すように、実際の電流に対する、電
流センサの出力の応答性が低下し、過電流保護が設定ど
うりに働かず、永久磁石が減磁したり、スイッチング素
子が破壊するという可能性がある。
【0023】第三に、前記第一の問題点に対応するため
にタイマー自体の分解能をアップさせようとすると、高
速、高性能なタイマーへの変更が必要となり、コストア
ップにもなる。
【0024】第四に、前記第二の問題点に対応するため
に、電流センサ自体の応答性をアップさせようとする
と、やはり高速、高性能な電流センサへの変更が必要と
なり、コストアップにもなる。
【0025】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、起動性能、信頼性、コストパフォーマン
スに優れた、低騒音なセンサレスDCブラシレスモータ
の制御駆動装置を提供することを目的としている。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、永久磁石回転子の回転による固定子巻線の
誘起電圧から、前記永久磁石回転子の位置を検出し、モ
ータの転流及び印加電圧のデューティー比を制御する第
一の運転モードと、起動時には、前記誘起電圧とは関係
なく、前記モータの転流周波数及び印加電圧のデューテ
ィー比を制御し、前記永久磁石回転子を起動または加速
させる第二の運転モードを有し、前記モータの印加電圧
のデューティー比とそのデューティー比を搬送するキャ
リア周期を変化させるとともに、前記第二の運転モード
時には、前記キャリア周期を、前記第一の運転モード時
よりは大きくなるようにするデューティー制御部を設け
たものである。
【0027】そしてこの構成によって、モータのデュー
ティー比制御において低騒音化を図る時、起動時(第二
の運転モード時)のみキャリア周期を大きくすること
で、キャリア周期が小さいことによる起動時の電気的課
題の解消と、低騒音化を両立することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために、請求
項1記載の発明は、前記第一の運転モードと、起動時に
は、前記誘起電圧とは関係なく、前記モータの転流周波
数及び印加電圧のデューティー比を変化させて、前記永
久磁石回転子を加速させる第二の運転モードを有し、前
記モータの印加電圧のデューティーを構成するON、O
FFいずれかの時間が段階的に設定可能なタイマー手段
と、前記タイマー手段を用いて前記モータの印加電圧の
デューティー比とそのデューティー比を搬送するキャリ
ア周期を制御するとともに、前記第二の運転モード時に
は、前記キャリア周期を、前記第一の運転モード時より
は大きくなるようにするデューティー制御部を設けたも
のである。
【0029】そして上記構成によって、モータの印加電
圧のデューティーを制御する際に、起動時(第二の運転
モード時)の電流が大きい時にキャリア周期を大きくす
ることで、デューティー比の制御分解能をアップさせ、
起動時のデューティー比をきめ細かく制御することがで
きるようになる。その結果、起動電流のリップルが小さ
くなり、過電流保護が作動しにくくなり、円滑にモータ
が起動できるようになる。またこれをタイマーの設定値
の変更のみで実現することができる。
【0030】また、キャリア周期を大きくする時間を起
動時(第二の運転モード時)の僅かな時間のみに限定し
ているので、通常運転時(第一の運転モード時)にはモ
ータの電磁音を小さくすることができる。
【0031】次に、請求項2記載の発明は、前記第一の
運転モードと、起動時には、前記誘起電圧とは関係な
く、前記モータの転流周波数及び印加電圧のデューティ
ー比を変化させて、前記永久磁石回転子を加速させる第
二の運転モードを有し、所定の単位クロックを計数する
ことにより時間を計測するとともに、前記モータの印加
電圧のデューティーを構成するON、OFFいずれかの
時間が段階的に設定可能なタイマー手段と、前記タイマ
ー手段を用いて前記モータの印加電圧のデューティー比
とそのデューティー比を搬送するキャリア周期を制御す
るとともに、前記第二の運転モード時には、前記キャリ
ア周期を、前記第一の運転モード時よりは大きくなるよ
うにするデューティー制御部を設けたものである。
【0032】次に、請求項3記載の発明は、前記第一の
運転モードと、起動時には、前記誘起電圧とは関係な
く、前記モータの転流周波数及び印加電圧のデューティ
ー比を制御し、前記永久磁石回転子を起動させる第二の
運転モードを有し、直流電圧を複数の半導体のスイッチ
ングによりPWM電圧に変換して、前記固定子巻線に電
圧を印加する逆変換部と、前記直流電圧から前記逆変換
部へのパルス列状の入力電流を、所定の遅れ時定数にて
検出する電流検出部と、前記電流検出部にて検出された
入力電流が、所定値を超えた時に、前記モータへの通電
を停止させる過電流保護部と、前記モータの印加電圧の
デューティー比とそのデューティー比を搬送するキャリ
ア周期を変化させるとともに、前記第二の運転モード時
には、前記キャリア周期を、前記第一の運転モード時よ
りは大きくなるようにするデューティー制御部を設けた
ものである。
【0033】そしてこの構成によって、モータの印加電
圧のデューティー比を制御する際に、起動時(第二の運
転モード時)のデューティー比が小さい時にキャリア周
期を大きくすることで、起動時のDCパルス電流のパル
ス幅を増加させているので、電流センサの出力の応答性
低下を防止することができる。その結果、過電流保護が
設定値どうりに働くようになり、永久磁石が減磁した
り、スイッチング素子が破壊するという可能性がなくな
る。またこれを電流センサ自体の変更なくして実現する
ことができる。
【0034】また、キャリア周期を大きくする時間を起
動時(第二の運転モード時)の僅かな時間のみに限定し
ているので、通常運転時(第一の運転モード時)にはモ
ータの電磁音を小さくすることができる。
【0035】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。但し、従来例(図5)と重複する構
成、制御の説明は省略するものとする。
【0036】図1は、本発明の構成と制御のブロック図
であり、この本発明の構成において図5の従来例と異な
るのは、デューティー制御部5’内でキャリア周期が変
更できるようになっていることと、そのキャリア周期を
運転モード切換部3からの信号をトリガーとして変更す
るようにしていることである。即ち、運転モード切換部
3にて第二の運転モードから第一の運転モードに切換え
る際に、キャリア周期を変更することが、従来制御と異
なる点である。
【0037】次に、図2はそのデューティー制御部5’
内のタイマーの詳細図であり、これについて説明する。
デジタルカウンタ13は、クロック入力に同期してカウ
ントアップされるデジタルカウンタであり、例えばクロ
ック周期(TCLK)が1(μS)である場合には、1
(μS)毎にカウントアップされるタイマーとなる。
【0038】14はキャリア周期設定用レジスタで、例
えばキャリア周期を100(μS)に設定したい場合に
は100という数値をソフトウェア等によって設定す
る。また15は、ONデューティー設定用レジスタで、
デューティー比のON部分を時間で設定し、例えばキャ
リア周期100(μS)でデューティー比を10%にし
たい場合には、10(μS)というふうに設定する。
【0039】そしてこのように設定すると、比較器16
は、デジタルカウンタとキャリア周期の値を常時比較
し、一致した場合にフリップフロップ18のセット端子
(S)に信号を出力し、デューティー出力端子(Q)を
セットすると同時にデジタルカウンタ13へクリア信号
を出力し、デジタルカウンタをクリアする。また比較器
17は、デジタルカウンタ13の値とONデューティー
の値を常時比較し、一致した場合にフリップフロップ1
8のリセット端子(R)に信号を出力し、デューティー
出力端子(Q)をリセットする。
【0040】このように制御することで、デューティー
出力端子からは、図3(A)、(B)に示されるよう
な、任意の電圧デューティーの波形を出力することがで
きる。但し、ON、OFFの各デューティーの分解能は
クロック周期を限界にして、決ってしまうことになる。
【0041】次に、前述した図1、図2の構成を踏まえ
て本発明をさらに具体的に説明する。
【0042】先ず本発明の目的である低騒音化、究極の
場合には無騒音化のためには、キャリア周波数を可聴限
界周波数(20kHz)程度にする必要があり、そのた
めにはキャリア周期を50(μS)程度にすることが必
要となり、これを前述した1(μS)の分解能のタイマ
ーで実現した場合には、図3(A)に示すように、デュ
ーティー比の制御分解能が2%となる。
【0043】従って従来のキャリア周期固定の制御で
は、起動時(第二の運転モード時)には、図13に示さ
れるような非常に粗いデューティー比の制御となり、そ
の結果、起動電流のピーク電流は図14に示すごとく大
きなリップルを含んだものとなり、過電流保護等が作動
し、起動不良に陥る場合があった。
【0044】弊社の実験においては、圧縮機の起動圧力
差(起動時の吐出圧力と吸入圧力の差のところで以下差
圧と称す)がない場合には、起動するが、差圧が2(k
g/cmG)以上になると起動できなかった。特に電気
自動車等の自動車用のエアコンの場合には差圧起動が必
要とされ、大きな問題となっている。
【0045】そこで本発明では図4のフローチャートに
示すように、起動時(第二の運転モード時)には、キャ
リア周期を100(μS)とする(ステップ101、1
02)。
【0046】これによりデューティー比が図3(B)に
示すように2%から1%きざみで制御できるようにな
り、その結果、図8のようにデューティー比を比較的細
かく制御することができ、起動電流のリップルも図9に
示すごとく小さくなり、過電流保護等が作動することな
く確実に起動できるようになる。
【0047】弊社の実験においては、圧縮機の差圧が4
(kg/cmG)程度でも起動できることが確認され
た。さらに電気自動車の電源のような大きな電圧変動下
における起動性能の向上も確認された。
【0048】次に二つめの問題点であった、過電流保護
の設定ずれについても、従来の制御では、図15に示す
ように直流パルス電流に対して電流センサの出力が十分
に応答していないが、本発明の制御によると図11に示
すごとく、起動時(第二の運転モード時)のONデュー
ティーの時間が大きくなるので、電流センサの応答性も
良くなり、過電流保護も設定値どうりに作動するように
なる。
【0049】尚図11、15におけるVC20は、電流
センサの電流が20(A)時の最終到達出力電圧であ
る。
【0050】次に、本発明において起動(第二の運転モ
ード)が終了した後、第一の運転モードに移った場合に
は、図4に示すように、キャリア周期を50(μS)と
している(ステップ101、103)。
【0051】従って第一の運転モード時には、デューテ
ィー比の制御分解能が2%と大きくなるが、従来の技術
の項で説明したように、逆起電力作用によりモータに流
れる電流が小さくなるので、起動時(第二の運転モード
時)に起こるような過電流保護の作動はない。
【0052】尚、本発明においては、第二の運転モード
時のすべての領域でキャリア周期を大きくしているが、
起動不良という課題に対しては、デューティー比を増加
させている間のみ大きくしても同様の効果が得られ、過
電流保護の設定ずれという課題に対しては、デューティ
ーが所定値より小さい時のみ、キャリア周期を大きくし
ても同様の効果が得られる。
【0053】また、本発明においてのタイマーは、図2
に示されているようなマイクロコンピュータのハードウ
ェアタイマーを用いているが、これは、プログラムで作
成したソフトウェアタイマーを用いた場合にも同様の効
果が得られる。
【0054】また、本発明ではキャリア周波数を可聴限
界周波数(20kHz)程度にするために、第一の運転
モード時のキャリア周期を50(μS)と設定したが、
実際には、キャリア周波数がそれより小さくても低騒音
化の効果は十分にあることが知られている。
【0055】従って、キャリア周期も50(μS)より
大きくても十分に低騒音化の効果があり、ルームエアコ
ン用インバータのようにキャリア周期が数百(μS)の
場合に、本発明を使用すれば、タイマークロックの低速
化を図ることができ、安価なタイマーや、マイクロコン
ピュータを使用することが可能となる。また電流センサ
も安価な時定数の大きいタイプを使用することができる
ようになる。
【0056】
【発明の効果】上記実施例から明かなように、請求項1
及び2に記載の発明は、前記第一の運転モードと、起動
時には、前記誘起電圧とは関係なく、前記モータの転流
周波数及び印加電圧のデューティー比を変化させて、前
記永久磁石回転子を加速させる第二の運転モードを有
し、前記モータの印加電圧のデューティーを構成するO
N、OFFいずれかの時間が段階的に設定可能なタイマ
ー手段と、前記タイマー手段を用いて前記モータの印加
電圧のデューティー比とそのデューティー比を搬送する
キャリア周期を制御するとともに、前記第二の運転モー
ド時には、前記キャリア周期を、前記第一の運転モード
時よりは大きくなるようにするデューティー制御部を設
けているので、起動時(第二の運転モード時)にキャリ
ア周期を大きくしてきめ細かくデューティー比を制御
し、起動電流のリップルを小さくしている。
【0057】従って、過電流保護が作動しにくくなり、
円滑にモータが起動できるようになり、起動性能がアッ
プする。
【0058】またこれをタイマーの設定値の変更のみで
実現しているので、設計開発工数の増加やコストアップ
を防止してコストパフォーマンスにも優れる。
【0059】また、キャリア周期を大きくする時間を非
常に限定しているので、通常運転時(第一の運転モード
時)には低騒音化が図れる。
【0060】次に、請求項3に記載の発明は、前記第一
の運転モードと、起動時には、前記誘起電圧とは関係な
く、前記モータの転流周波数及び印加電圧のデューティ
ー比を制御し、前記永久磁石回転子を起動させる第二の
運転モードを有し、直流電圧を複数の半導体のスイッチ
ングによりPWM電圧に変換して、前記固定子巻線に電
圧を印加する逆変換部と、前記直流電圧から前記逆変換
部へのパルス列状の入力電流を、所定の遅れ時定数にて
検出する電流検出部と、前記電流検出部にて検出された
入力電流が、所定値を超えた時に、前記モータへの通電
を停止させる過電流保護部と、前記モータの印加電圧の
デューティー比とそのデューティー比を搬送するキャリ
ア周期を変化させるとともに、前記第二の運転モード時
には、前記キャリア周期を、前記第一の運転モード時よ
りは大きくなるようにするデューティー制御部を設けて
いるので、起動時(第二の運転モード時)にキャリア周
期を大きくして、DCパルス電流のパルス幅を増加させ
ているので、電流センサの出力の応答性の低下を防止す
ることができる。
【0061】従って、過電流保護が設定値どうりに働く
ようになり、永久磁石が減磁したり、スイッチング素子
が破壊するという可能性がなくなり、信頼性がアップす
る。
【0062】またこれを電流センサ自体の変更なくして
実現しているので、設計開発工数の増加やコストアップ
を防止してコストパフォーマンスにも優れる。
【0063】また、キャリア周期を大きくする時間を非
常に限定しているので、通常運転時(第一の運転モー
ド)には低騒音化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御駆動装置の構成と制御のブロック
【図2】タイマー詳細図
【図3】(A)はデューティー比制御分解能の説明図 (B)は同説明図
【図4】制御フローチャート
【図5】従来の制御駆動装置の構成と制御のブロック図
【図6】理想のデューティー比と転流周波数の制御パタ
ーン図
【図7】スイッチング素子のベース信号の波形図
【図8】実際のデューティー比制御パターン図(No.
2)
【図9】起動電流の波形図(No.2)
【図10】固定子巻線の電圧波形図(No.1)
【図11】DCパルス電流と電流センサ出力の関係図
(No.2)
【図12】固定子巻線の電圧波形図(No.2)
【図13】実際のデューティー比制御パターン図(N
o.1)
【図14】起動電流の波形図(No.1)
【図15】DCパルス電流と電流センサ出力の関係図
(No.1)
【符号の説明】
1 永久磁石回転子 2 固定子巻線 3 運転モード切換部 4 転流制御部 5 デューティー制御部(従来) 5’ デューティー制御部(本発明) 6 起動制御部 7 逆変換部 8 位置検出部 9 回転数検出部 10 電流センサ 11 過電流保護部 12 タイマー 13 デジタルカウンタ 14 キャリア周期設定用レジスタ 15 ONデューティー設定用レジスタ 16 比較器(No.1) 17 比較器(No.2) 18 フリップフロップ 19 マイクロコンピュータ TSYN 転流周期 CRY キャリア周期(No.1) CRY’ キャリア周期(No.2) CNT カウント値 OND ONデューティー VC20 電流が20(A)時の電流センサの最終到達
出力電圧 TCLK クロック周期

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 永久磁石回転子の回転による固定子巻線
    の誘起電圧から、前記永久磁石回転子の位置を検出し、
    モータの転流及び印加電圧のデューティー比を制御する
    第一の運転モードと、起動時には、前記誘起電圧とは関
    係なく、前記モータの転流周波数及び印加電圧のデュー
    ティー比を変化させて、前記永久磁石回転子を加速させ
    る第二の運転モードを有し、前記モータの印加電圧のデ
    ューティーを構成するON、OFFいずれかの時間が段
    階的に設定可能なタイマー手段と、前記タイマー手段を
    用いて前記モータの印加電圧のデューティー比とこのデ
    ューティー比を搬送するキャリア周期を制御するととも
    に、前記第二の運転モード時には、前記キャリア周期
    を、前記第一の運転モード時よりは大きくなるようにす
    るデューティー制御部を設けたセンサレスDCブラシレ
    スモータの制御駆動装置。
  2. 【請求項2】 永久磁石回転子の回転による固定子巻線
    の誘起電圧から、前記永久磁石回転子の位置を検出し、
    モータの転流及び印加電圧のデューティー比を制御する
    第一の運転モードと、起動時には、前記誘起電圧とは関
    係なく、前記モータの転流周波数及び印加電圧のデュー
    ティー比を変化させて、前記永久磁石回転子を加速させ
    る第二の運転モードを有し、所定の単位クロックを計数
    することにより時間を計測するとともに、前記モータの
    印加電圧のデューティーを構成するON、OFFいずれ
    かの時間が段階的に設定可能なタイマー手段と、前記タ
    イマー手段を用いて前記モータの印加電圧のデューティ
    ー比とこのデューティー比を搬送するキャリア周期を制
    御するとともに、前記第二の運転モード時には、前記キ
    ャリア周期を、前記第一の運転モード時よりは大きくな
    るようにするデューティー制御部を設けたセンサレスD
    Cブラシレスモータの制御駆動装置。
  3. 【請求項3】 永久磁石回転子の回転による固定子巻線
    の誘起電圧から、前記永久磁石回転子の位置を検出し、
    モータの転流及び印加電圧のデューティー比を制御する
    第一の運転モードと、起動時には、前記誘起電圧とは関
    係なく、前記モータの転流周波数及び印加電圧のデュー
    ティー比を制御し、前記永久磁石回転子を起動させる第
    二の運転モードを有し、直流電圧を複数の半導体のスイ
    ッチングによりPWM電圧に変換して、前記固定子巻線
    に電圧を印加する逆変換部と、前記直流電圧から前記逆
    変換部へのパルス列状の入力電流を、所定の遅れ時定数
    にて検出する電流検出部と、前記電流検出部にて検出さ
    れた入力電流が、所定値を超えた時に、前記モータへの
    通電を停止させる過電流保護部と、前記モータの印加電
    圧のデューティー比とこのデューティー比を搬送するキ
    ャリア周期を変化させるとともに、前記第二の運転モー
    ド時には、前記キャリア周期を、前記第一の運転モード
    時よりは大きくなるようにするデューティー制御部を設
    けたセンサレスDCブラシレスモータの制御駆動装置。
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