JPH09312989A - Method and device for controlling brushless motor - Google Patents

Method and device for controlling brushless motor

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JPH09312989A
JPH09312989A JP8151743A JP15174396A JPH09312989A JP H09312989 A JPH09312989 A JP H09312989A JP 8151743 A JP8151743 A JP 8151743A JP 15174396 A JP15174396 A JP 15174396A JP H09312989 A JPH09312989 A JP H09312989A
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JP
Japan
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time
brushless motor
edge
position detection
detection signal
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JP8151743A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Mori
智之 森
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a shift in a position detecting timing caused by a change in a rotating speed and thereby suppress the deterioration in an operation efficiency of a brushless motor and prevent a locking, etc., of the brushless motor. SOLUTION: A brushless motor 1 is controlled by a method wherein when the excitation of a plurality of stator windings of the brushless motor 1 is switched, a neutral point of the terminal voltage (induced voltage) of each of the stator winding is detected by a position detecting section 3 at a specified phase delayed timing and then the detection result is output as a position detection signal of a rotor 1a and the excitation of the stator windings is switched based on the position detection signal. In this case, the position detection signal is input into a control circuit 5 and then the control circuit 5 estimates the time to a next edge, taking a change in time interval of the detection of an edge of the position detection signal into consideration. According to the estimated time interval, a timing of switching the excitation of the stator windings of the brushless motor is determined. And, a plurality of switching elements of an inverter section 2 are turned on and off based on the determined excitation timing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機等のモ
ータに用いる直流ブラシレスモータの回転制御技術に係
り、さらに詳しく言えば、ブラシレスモータの最適な運
転を可能とするブラシレスモータの制御方法およびその
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation control technique for a DC brushless motor used for a motor of an air conditioner, and more specifically, a method for controlling a brushless motor that enables optimal operation of the brushless motor and a method thereof. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流ブラシレスモータ(以下、ブラシレ
スモータと記す)を回転制御するにあたって、例えば三
相のブラシレスモータの場合には、図4に示す制御装置
が用いられている。
2. Description of the Related Art In controlling the rotation of a DC brushless motor (hereinafter referred to as a brushless motor), for example, in the case of a three-phase brushless motor, a control device shown in FIG. 4 is used.

【0003】この制御装置は、交流電源を交流/直流変
換器で直流に変換して得た電源Vccをスイッチングし
てブラシレスモータ1の固定子巻線に印加するために複
数のスイッチング素子(トランジスタ)をブリッジ接続
したインバータ部2と、ブラシレスモータ1の固定子巻
線の端子電圧(例えば120度位相の異なる電圧;誘起
電圧)に基づいて回転子1aの位置を検出する位置検出
部3と、ブラシレスモータ1の各固定子巻線の通電を所
定に切り替え、かつ位置検出部3からの位置検出信号を
もとにして各固定子巻線の通電を所定に切り替えるため
にインバータ部2を駆動するための信号を出力する制御
回路(マイクロコンピュータ)4とを備えている。
This control device is provided with a plurality of switching elements (transistors) for switching a power supply Vcc obtained by converting an AC power supply into a direct current by an AC / DC converter and applying it to the stator winding of the brushless motor 1. A bridge connection of an inverter unit 2, a position detection unit 3 for detecting the position of the rotor 1a based on terminal voltages of stator windings of the brushless motor 1 (for example, voltages different in phase by 120 degrees; induced voltage), and a brushless To drive the inverter unit 2 to switch the energization of each stator winding of the motor 1 in a predetermined manner and to switch the energization of each stator winding in a predetermined manner based on the position detection signal from the position detection unit 3. And a control circuit (microcomputer) 4 for outputting the signal of.

【0004】この制御装置において、ブラシレスモータ
1の起動時には同ブラシレスモータ1を所定時間同期運
転とするが、所定時間経過後にはブラシレスモータ1の
回転子1aの位置検出信号に基づいて同ブラシレスモー
タ1を回転制御する(いわゆる位置検出による運転に切
り替える)。
In this control device, when the brushless motor 1 is started, the brushless motor 1 is synchronously operated for a predetermined time, but after the elapse of the predetermined time, the brushless motor 1 is detected based on the position detection signal of the rotor 1a of the brushless motor 1. Rotation control (switch to operation by so-called position detection).

【0005】上記位置検出による運転においては、回転
子1aの位置を検出し、この位置検出に基づいて各固定
子巻線の通電を切り替えるが、この切り替えタイミング
は各固定子巻線に発生する誘起電圧の中性点から位相角
30度あるいは90度遅らせた点とするのが一般的であ
る。
In the operation based on the above position detection, the position of the rotor 1a is detected and the energization of each stator winding is switched based on this position detection. The switching timing is an induction generated in each stator winding. Generally, the phase angle is delayed by 30 degrees or 90 degrees from the neutral point of the voltage.

【0006】そのため、上記位置検出部3は、例えば1
つの固定子巻線の端子電圧をノイズ吸収回路(フィル
タ;積分回路)3aで平滑化し、かつ、位相角を90度
遅らせる(図5(a)参照)。また、この位相角90度
遅れた信号を比較回路3bで所定基準電圧(中性点電
圧)と比較して位置検出信号を得る(図5(b)参
照)。なお、基準電圧は抵抗回路3cで直流電源Vcc
を分圧して得たものである。
Therefore, the position detecting section 3 is, for example, 1
The terminal voltage of one stator winding is smoothed by the noise absorbing circuit (filter; integrating circuit) 3a, and the phase angle is delayed by 90 degrees (see FIG. 5A). Further, the signal delayed by 90 degrees in phase angle is compared with a predetermined reference voltage (neutral point voltage) in the comparison circuit 3b to obtain a position detection signal (see FIG. 5B). The reference voltage is the resistance circuit 3c and the DC power source Vcc.
Is obtained by partial pressure.

【0007】上記位置検出信号が制御回路4に入力さ
れ、この制御回路4はその位置検出信号のエッジの間隔
時間を計測し、この計測間隔時間の平均値、例えば今回
得られた間隔時間と前回得られた間隔時間との平均値に
より今回の位置検出信号のエッジから次の位置検出信号
のエッジまでの時間を予測し、この予測時間をもとにし
て3相の固定子巻線の通電切り替えタイミングを決定
し、これらタイミングに基づいてインバータ部2の各ス
イッチング素子にそのオンオフ信号を出力する。
The position detection signal is input to the control circuit 4, and the control circuit 4 measures the edge interval time of the position detection signal, and the average value of the measured interval times, for example, the interval time obtained this time and the previous time. Predict the time from the edge of this position detection signal to the edge of the next position detection signal based on the average value with the obtained interval time, and switch the energization of the three-phase stator winding based on this estimated time. Timing is determined, and the ON / OFF signal is output to each switching element of the inverter unit 2 based on these timings.

【0008】なお、制御回路4は例えばインバータ部2
を駆動するための信号のうち、所定信号をチョッピング
し(PWM制御のためにチョッピングし)、このチョッ
ピングのオン、オフ比(オン時間、オフ時間)を可変し
てブラシレスモータ1を所定回転数にする。
The control circuit 4 is, for example, the inverter unit 2
Of the signals for driving the brushless motor 1 are chopped (chopping for PWM control), and the on / off ratio (on time, off time) of this chopping is varied to set the brushless motor 1 to a predetermined rotation speed. To do.

【0009】また、上記位置検出部3としては3相分の
回路を備え、つまり各固定子巻線の端子電圧により3つ
の位置検出信号を得るようにしてもよい。この場合、制
御回路4はその3つの位置検出信号により各固定子巻線
の通電切り替えタイミングを上述同様の方法で決定す
る。
The position detecting section 3 may be provided with circuits for three phases, that is, three position detecting signals may be obtained by the terminal voltage of each stator winding. In this case, the control circuit 4 determines the energization switching timing of each stator winding by the same method as described above, based on the three position detection signals.

【0010】[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あっては、ブラシレスモー
タ1の回転速度が変化した場合(例えば図3(c)の二
点鎖線に示す)、固定子巻線の通電切り替えタイミング
(図3(c)の破線に示すタイミング)がずれるため、
どうしてもブラシレスモータ1の運転効率が低下し、最
悪としてブラシレスモータ1がロックしてしまうという
問題点がある。すなわち、予測された次の位置検出信号
のエッジタイミングが実際の回転子1aの位置と異なっ
てしまうからである。
However, in the above brushless motor control method, when the rotation speed of the brushless motor 1 changes (for example, shown by the chain double-dashed line in FIG. 3C), the stator winding is wound. Since the line energization switching timing (the timing shown by the broken line in FIG. 3C) is shifted,
There is a problem that the operation efficiency of the brushless motor 1 is inevitably lowered and the brushless motor 1 is locked in the worst case. That is, the edge timing of the predicted next position detection signal is different from the actual position of the rotor 1a.

【0011】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、ブラシレスモータの回
転速度の変化に対する通電切り替えタイミングのずれを
抑えることができ、ひいては運転効率の低下を抑えるこ
とができ、またブラシレスモータのロック等を防止する
ことができることができるようにしたブラシレスモータ
の制御方法およびその装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to suppress the deviation of the energization switching timing with respect to the change of the rotation speed of the brushless motor, and to suppress the deterioration of the operating efficiency. It is an object of the present invention to provide a method of controlling a brushless motor and an apparatus therefor capable of preventing the brushless motor from being locked.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ブラシレスモータの複数の固定子巻線
の通電を切り替える際、前記固定子巻線の端子電圧(誘
起電圧)の中性点を検出し、該中性点から所定位相遅れ
たタイミングを前記ブラシレスモータの回転子の位置検
出信号とし、該位置検出信号に基づいて前記固定子巻線
の通電を切り替えるブラシレスモータの制御方法であっ
て、前記位置検出信号のエッジ検出毎に前回検出のエッ
ジと今回検出のエッジとの間隔時間を計測して記憶する
一方、既に記憶されている複数の間隔時間および今回計
測された間隔時間に基づいて間隔時間の変化を検出する
一方、今回計測の間隔時間をもとにして今回の位置検出
信号のエッジから次の位置検出信号のエッジまでの予測
時間を決定する際に前記間隔時間の変化を加味し、該間
隔時間の変化を加味して決定した予測時間により前記固
定子巻線の通電切り替えタイミングを得ることを特徴と
している。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a terminal voltage (induced voltage) of the stator winding when switching energization of a plurality of stator windings of a brushless motor. A method for controlling a brushless motor, which detects a sex point, sets a timing delayed by a predetermined phase from the neutral point as a position detection signal of a rotor of the brushless motor, and switches energization of the stator winding based on the position detection signal. The interval time between the edge detected previously and the edge detected this time is measured and stored for each edge detection of the position detection signal, while the plurality of interval times already stored and the interval time measured this time are stored. While detecting the change in the interval time based on the time interval, when determining the predicted time from the edge of this position detection signal to the edge of the next position detection signal based on the interval time of this measurement Consideration of change of the interval time, is characterized by obtaining the energization switching timing of the stator winding by the prediction time determined in consideration of the change of the interval time.

【0013】これによれば、上記固定子巻線の端子電圧
をフィルタに通して位相角90度遅れの位置検出信号が
得られ、この位置検出信号のエッジ検出毎に前のエッジ
と現エッジとの間隔時間(エッジ間の時間)が計測さ
れ、かつ当該制御回路のメモリ(あるいはレジスタ)に
記憶される。例えば、少なくとも前回および前々回の位
置検出信号のエッジ検出毎に計測された間隔時間(T
b),(Tc)が記憶される。
According to this, the terminal voltage of the stator winding is passed through the filter to obtain a position detection signal with a phase angle delay of 90 degrees, and the front edge and the current edge are detected every time the edge detection of the position detection signal is detected. Interval time (time between edges) is measured and stored in the memory (or register) of the control circuit. For example, at least the interval time (T
b) and (Tc) are stored.

【0014】この前回および前々回計測された間隔時間
(Tb),(Tc)が記憶されている場合、今回の位置
検出信号のエッジ検出において、計測された間隔時間
(Ta)と既に記憶されている間隔時間(前回計測され
た間隔時間)(Tb)との差(ΔTab)の絶対値が算
出され、この絶対値が所定値より小さいか否かが判断さ
れる。
When the time intervals (Tb) and (Tc) measured last time and the time before last are stored, the measured time interval (Ta) is already stored in the edge detection of the position detection signal this time. The absolute value of the difference (ΔTab) from the interval time (previously measured interval time) (Tb) is calculated, and it is determined whether this absolute value is smaller than a predetermined value.

【0015】その差(ΔTab)の絶対値が所定値より
小さい場合、今回計測の間隔時間(Ta)が前回計測さ
れた間隔時間(Tb)とほぼ同じと判断され、つまり上
記ブラシレシモータの回転速度が変化していないともの
として、今回計測された間隔時間(Ta)の経過点が次
の位置検出信号のエッジタイミングと見なされる。この
タイミングによりブラシレスモータの複数固定子巻線の
通電切り替えタイミングが得られる。
When the absolute value of the difference (ΔTab) is smaller than the predetermined value, it is determined that the interval time (Ta) measured this time is almost the same as the interval time (Tb) measured last time, that is, the rotation of the brushless motor. Assuming that the speed has not changed, the elapsed point of the interval time (Ta) measured this time is regarded as the edge timing of the next position detection signal. With this timing, the energization switching timing of the plurality of stator windings of the brushless motor can be obtained.

【0016】上記差(ΔTab)の絶対値が所定値より
大きい場合、今回計測の時間(Ta)が前回計測された
間隔時間(Tb)と異なると判断され、つまりブラシレ
スモータの回転速度が変化しているものとして、今回計
測の間隔時間(Ta)と前回計測の間隔時間(Tb)と
の差(ΔTab)と前回計測の間隔時間(Tb)と前々
回計測の間隔時間(Tc)との差(ΔTbc)との差
(ΔTab−ΔTbc)の絶対値が所定値より小さいか
否かが判断される。
When the absolute value of the difference (ΔTab) is larger than the predetermined value, it is determined that the time (Ta) measured this time is different from the interval time (Tb) measured last time, that is, the rotation speed of the brushless motor changes. The difference (ΔTab) between the current measurement interval time (Ta) and the last measurement interval time (Tb), the difference between the last measurement interval time (Tb) and the pre-previous measurement interval time (Tc) ( It is determined whether or not the absolute value of the difference (ΔTab−ΔTbc) from ΔTbc) is smaller than a predetermined value.

【0017】その差(ΔTab−ΔTbc)の絶対値が
所定値より小さい場合、上記ブラシレスモータの回転速
度がそれほど大きく変化していないものとして、今回計
測の間隔時間(Ta)にその差ΔTabを加算した時間
の経過点が次の位置検出信号のエッジと見なされる。
When the absolute value of the difference (ΔTab-ΔTbc) is smaller than a predetermined value, it is assumed that the rotation speed of the brushless motor has not changed so much, and the difference ΔTab is added to the interval time (Ta) of this time measurement. The elapsed point of time is regarded as the edge of the next position detection signal.

【0018】また、その差(ΔTab−ΔTbc)の絶
対値が所定値より大きい場合、上記ブラシレスモータの
回転速度が大きく変化しているものとして、今回計測の
間隔時間(Ta)と前回計測の間隔時間(Tb)との平
均値((Ta+Tb)/2)にその差(ΔTab),
(ΔTbc)の平均値((ΔTab+ΔTbc)/2)
を加算した時間の経過点が次の位置検出信号のエッジと
見なされる。
When the absolute value of the difference (ΔTab-ΔTbc) is larger than the predetermined value, it is assumed that the rotation speed of the brushless motor is largely changed, and the interval time (Ta) of the present measurement and the interval of the previous measurement are determined. The difference (ΔTab) between the average value ((Ta + Tb) / 2) and the time (Tb),
Average value of (ΔTbc) ((ΔTab + ΔTbc) / 2)
The lapsed point of time obtained by adding is regarded as the edge of the next position detection signal.

【0019】このように、ブラシレスモータの回転速度
の変化が検出され、この変化により次の位置検出信号の
エッジタイミングの予測時間が補正され、例えば回転速
度が大きく変化したときには今回の位置検出信号のエッ
ジから次の位置検出信号のエッジまでの予測時間(位置
検出タイミング)が短くされる。
In this way, a change in the rotation speed of the brushless motor is detected, and the predicted time of the edge timing of the next position detection signal is corrected by this change. For example, when the rotation speed changes greatly, the position detection signal of this time is changed. The prediction time from the edge to the edge of the next position detection signal (position detection timing) is shortened.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】この発明は直流ブラシレスモータ
の回転子の位置を検出し、この位置検出信号のエッジ検
出毎に次の位置検出信号のエッジ(通電切り替えタイミ
ング)を予測するブラシレスモータの制御方法およびそ
の装置であって、ブラシレスモータの回転速度の変化が
位置検出信号のエッジ間の間隔時間に反映することに着
目し、そのエッジ検出毎に前回のエッジから今回のエッ
ジまでの間隔時間を計測して記憶する一方、既に得られ
ている複数の間隔時間および今回計測の間隔時間に基づ
いて間隔時間の変化(ブラシレスモータの回転速度の変
化)を検出し、今回得られた間隔時間をもとにして今回
の位置検出信号のエッジから次のエッジまでの時間を予
測する際に上記間隔時間の変化を加味し、この間隔時間
の変化を加味して決定した予測間隔時間によりブラシレ
スモータの複数の固定子巻線の通電切り替えタイミング
を得るようにしている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention controls a brushless motor that detects the position of the rotor of a DC brushless motor and predicts the edge (energization switching timing) of the next position detection signal for each edge detection of this position detection signal. Focusing on the fact that the change in the rotation speed of the brushless motor is reflected in the interval time between the edges of the position detection signal in the method and the device, the interval time from the previous edge to the current edge is detected for each edge detection. While measuring and storing, the change in the interval time (change in the rotation speed of the brushless motor) is detected based on the already obtained multiple interval times and the interval time of this measurement, and the interval time obtained this time is also detected. Then, when predicting the time from the edge of the position detection signal this time to the next edge, the change in the interval time is taken into consideration, and the change in the interval time is taken into consideration. Boss was so as to obtain the energization switching timings of a plurality of stator windings of the brushless motor by prediction interval time.

【0021】そのため、この発明のブラシレスモータの
制御装置は、例えば図1に示す構成をしている。なお、
同図において、図4と同一部分には同一符号を付し重複
説明を省略する。
Therefore, the controller of the brushless motor of the present invention has, for example, the configuration shown in FIG. In addition,
In the figure, the same parts as those in FIG.

【0022】これによると、この制御装置は位置検出部
3からの位置検出信号のエッジを検出し、このエッジ検
出毎にエッジ間(前回のエッジから今回のエッジまでの
時間)を計測して記憶する一方、今回計測の間隔時間、
前回計測の間隔時間あるいは前回計測の間隔時間により
間隔時間の変化を検出するとともに、今回得られた間隔
時間をもとにして次の位置検出信号のエッジまでの間隔
時間を予測する際に上記間隔時間の変化を加味して決定
した予測間隔時間に基づいてブラシレスモータ1の複数
固定子巻線の通電切り替えタイミングを得る制御回路
(マイクロコンピュータ)5を備えている。なお、制御
回路5は図4に示す制御回路4の機能も有している。
According to this, the control device detects the edge of the position detection signal from the position detection unit 3, and measures and stores the edge interval (time from the previous edge to the current edge) for each edge detection. On the other hand, the interval time of this measurement,
Detect the change in the interval time based on the interval time of the previous measurement or the interval time of the previous measurement, and use the above interval when predicting the interval time to the edge of the next position detection signal based on the interval time obtained this time. A control circuit (microcomputer) 5 is provided that obtains the energization switching timing of the plurality of stator windings of the brushless motor 1 based on the predicted interval time determined by taking into account the change in time. The control circuit 5 also has the function of the control circuit 4 shown in FIG.

【0023】次に、上記制御装置の動作を図2のタイム
チャート図、図3のフローチャート図を参照して詳しく
説明すると、まず、例えば三相のブラシレスモータ1を
起動する場合、ブラシレスモータ1を同期運転とするた
め、制御装置5はインバータ部2の6つのスイッチング
素子を所定にオン、オフする信号を出力し、また例えば
上アームあるいは下アームのスイッチング素子を駆動す
る一方の信号をチョッピングする(PWM制御のために
チョッピングする)。
Next, the operation of the controller will be described in detail with reference to the time chart of FIG. 2 and the flowchart of FIG. 3. First, for example, when the three-phase brushless motor 1 is started, the brushless motor 1 is In order to perform the synchronous operation, the control device 5 outputs a signal for turning on and off the six switching elements of the inverter unit 2 in a predetermined manner, and chops one signal for driving the switching element of the upper arm or the lower arm, for example (( Chopping for PWM control).

【0024】そして、ブラシレスモータ1を低周波から
徐々に加速し、位置検出部3において位置検出信号が出
力可能となるまで、同期運転を実行する。なお、この同
期運転時の制御が既に公知であることから、その詳細な
説明を省略する。
Then, the brushless motor 1 is gradually accelerated from a low frequency, and the synchronous operation is executed until the position detection signal can be output from the position detection section 3. Since the control during the synchronous operation is already known, detailed description thereof will be omitted.

【0025】上記同期運転によりブラシレスモータ1が
所定時間回転制御されると、従来同様に位置検出部3は
1つの固定子巻線の端子電圧をノイズ吸収回路(フィル
タ;積分回路)3aで平滑化し、かつ位相角90度遅ら
せる(同図(a)に示す)。この位相角90度遅れた信
号を比較回路3bで所定基準電圧(中性点電圧)と比較
して位置検出信号を得る(同図(b)に示す)。
When the brushless motor 1 is rotationally controlled for a predetermined time by the synchronous operation, the position detecting section 3 smoothes the terminal voltage of one stator winding by a noise absorbing circuit (filter; integrating circuit) 3a as in the conventional case. , And the phase angle is delayed by 90 degrees (shown in FIG. The signal delayed by 90 degrees in phase angle is compared with a predetermined reference voltage (neutral point voltage) in the comparison circuit 3b to obtain a position detection signal (shown in FIG. 7B).

【0026】上記位置検出信号が制御回路5に入力して
おり、この制御回路5は入力位置検出信号のエッジ(例
えば立ち上がり)を検出すると、ステップST1からS
T2に進み、前回の位置検出信号のエッジ(立ち下が
り)から今回のエッジまでの時間Ta(図2に示す)を
内部のタイマを用いて計測するとともに、この間隔時間
Taを内部のメモリ(あるいはレジスタ;記憶手段)5
aに一時記憶する。また、そのメモリ5aには、図3に
示す前回に算出された間隔時間Tb(図2に示す)およ
び前々回に算出された間隔時間Tc(図2に示す)が記
憶されており、つまり常に3の間隔時間が記憶されてい
ることになる。
The position detection signal is input to the control circuit 5. When the control circuit 5 detects an edge (for example, a rising edge) of the input position detection signal, steps ST1 to S
Proceeding to T2, the time Ta (shown in FIG. 2) from the edge (falling edge) of the previous position detection signal to this edge is measured using an internal timer, and this interval time Ta is stored in the internal memory (or Register; storage means) 5
Temporarily store in a. Further, the memory 5a stores the interval time Tb calculated previously (shown in FIG. 2) and the interval time Tc calculated two times before (shown in FIG. 2) shown in FIG. The interval time of is stored.

【0027】続いて、今回得た間隔時間Taと前回得ら
れた間隔時間Tbとの差ΔTab(正あるいは負の値)
を算出するとともに、この差ΔTabを内部のメモリ
(あるいはレジスタ)5aに一時記憶する(ステップS
T3)。なお、前回においては間隔時間Tbと間隔時間
Tcとの差ΔTbc(正あるいは負の値)を算出し、こ
の差ΔTbcを内部のメモリ5aに一時記憶しているこ
とになる。
Subsequently, the difference ΔTab (a positive or negative value) between the interval time Ta obtained this time and the interval time Tb obtained last time.
And the difference ΔTab is temporarily stored in the internal memory (or register) 5a (step S
T3). In the previous time, the difference ΔTbc (a positive or negative value) between the interval time Tb and the interval time Tc is calculated, and this difference ΔTbc is temporarily stored in the internal memory 5a.

【0028】続いて、今回得た差ΔTabの絶対値が所
定値k1より小さいか否かを判断し、間隔時間の変化が
小さいときにはステップST4からST5に進み、今回
の位置検出信号のエッジから次の位置検出信号のエッジ
(立ち下がり)までの時間Tfを今回得た間隔時間Ta
に決定する。すなわち、ブラシレスモータ1の回転速度
が変化しておらず、回転子1aの次の位置タイミングが
今回得た間隔時間Taと変わることがないと予想できる
からである。
Subsequently, it is judged whether or not the absolute value of the difference ΔTab obtained this time is smaller than the predetermined value k1, and when the change of the interval time is small, the process proceeds from step ST4 to ST5, and from the edge of the position detection signal of this time to the next. The time Tf until the edge (falling edge) of the position detection signal of
To decide. That is, it can be predicted that the rotation speed of the brushless motor 1 has not changed and the next position timing of the rotor 1a does not change from the interval time Ta obtained this time.

【0029】続いて、上記決定された間隔時間Taの経
過時点を回転子1aの次の位置検出信号のエッジと判断
し、この判断したタイミングをもとにてブラシレスモー
タ1の複数固定子巻線の通電切り替えタイミングを得、
これら通電切り替えタイミングによりインバータ部2の
各スイッチング素子をオン、オフ駆動するための信号を
出力する(ステップST6)。このとき、従来同様に、
例えばインバータ部2を構成する上アームあるいは下ア
ームを駆動する信号の一方を所定オン、オフ比でチョピ
ングする。
Next, it is determined that the time when the determined interval time Ta has passed is the edge of the next position detection signal of the rotor 1a, and the plural stator windings of the brushless motor 1 are determined based on the determined timing. Get the power switch timing of
A signal for turning on and off each switching element of the inverter unit 2 is output at these energization switching timings (step ST6). At this time, as before,
For example, one of the signals for driving the upper arm or the lower arm of the inverter unit 2 is chopped at a predetermined ON / OFF ratio.

【0030】ところで、今回得れた差ΔTabの絶対値
が所定値k1より大きく、つまり間隔時間の変化が大き
いときにはステップST4からST7に進み、今回得た
差ΔTabと前回得れた差ΔTbcとの差(ΔTab−
ΔTbc)の絶対値が所定値k2より小さいか否かを判
断する。
By the way, when the absolute value of the difference ΔTab obtained this time is larger than the predetermined value k1, that is, when the change of the interval time is large, the process proceeds from step ST4 to ST7, and the difference ΔTab obtained this time and the difference ΔTbc obtained last time are compared. Difference (ΔTab-
It is determined whether or not the absolute value of ΔTbc) is smaller than the predetermined value k2.

【0031】その差(ΔTab−ΔTbc)の絶対値が
所定値k2より小さいときには、ブラシレスモータ1の
回転速度がそれほど大きく変化していないと判断し、今
回の位置検出信号のエッジから次の位置検出信号のエッ
ジ(立ち下がり)までの時間Tfを今回得た間隔時間T
aに差ΔTabを加えた値に決定する。
When the absolute value of the difference (ΔTab-ΔTbc) is smaller than the predetermined value k2, it is determined that the rotation speed of the brushless motor 1 has not changed so much, and the next position detection is performed from the edge of the current position detection signal. The time Tf to the signal edge (falling edge) is the interval time T obtained this time
The value is determined by adding the difference ΔTab to a.

【0032】続いて、上記決定された時間(Ta+ΔT
ab)の経過時点を回転子1aの次の位置検出信号のエ
ッジと判断し、上記同様にしてその判断したタイミング
をもとにてブラシレスモータ1の複数固定子巻線の通電
切り替えタイミングを得、これら通電切り替えタイミン
グによりインバータ部2の各スイッチング素子をオン、
オフ駆動するための信号を出力する(ステップST
6)。
Then, the above determined time (Ta + ΔT
ab) is determined to be the edge of the next position detection signal of the rotor 1a, and in the same manner as above, the energization switching timing of the plurality of stator windings of the brushless motor 1 is obtained based on the determined timing. Each switching element of the inverter unit 2 is turned on according to these energization switching timings.
Output a signal for driving off (step ST
6).

【0033】また、その差(ΔTab−ΔTbc)の絶
対値が所定値k2より大きいときには、ブラシレスモー
タ1の回転速度が大きく変化していると判断し、今回の
位置検出信号のエッジから次の位置検出信号のエッジ
(立ち下がり)までの時間Tfを今回得た間隔時間Ta
と前回得られた間隔時間Tbとの平均値(Ta+Tb)
/2に差ΔTabと差ΔTbcとの平均値(ΔTab+
ΔTbc)/2を加えた値に決定する。
When the absolute value of the difference (ΔTab-ΔTbc) is larger than the predetermined value k2, it is determined that the rotation speed of the brushless motor 1 is largely changed, and the next position from the edge of the current position detection signal is determined. The interval time Ta obtained this time is the time Tf until the edge (falling edge) of the detection signal
And the average value of the previously obtained interval time Tb (Ta + Tb)
The average value of the difference ΔTab and the difference ΔTbc (ΔTab +
The value is determined by adding ΔTbc) / 2.

【0034】続いて、上記決定された時間(Ta+T
b)/2+(ΔTab+ΔTbc)/2の経過時点を回
転子1aの次の位置検出信号のエッジと判断し、上記同
様にしてその判断したタイミングをもとにてブラシレス
モータ1の複数固定子巻線の通電切り替えタイミングを
得てインバータ部2の各スイッチング素子をオン、オフ
駆動するための信号を出力する(ステップST6)。
Then, the above determined time (Ta + T
b) / 2 + (ΔTab + ΔTbc) / 2 is determined to be the edge of the next position detection signal of the rotor 1a, and the plural stator windings of the brushless motor 1 are determined based on the determined timing in the same manner as above. A signal for driving each switching element of the inverter unit 2 to turn on and off is output in accordance with the energization switching timing of (step ST6).

【0035】このように、入力位置検出信号のエッジ検
出毎に次の位置検出信号のエッジ(通電切り替えタイミ
ングに相当するタイミング)を予測する際、前のエッジ
から現エッジまでの間隔時間を計測して記憶する一方、
今回得た間隔時間Ta、前回得られた間隔時間Tbおよ
び前々回得られた間隔時間Tcに基づいて間隔時間(ブ
ラシレスモータ1の回転速度に対応する)の変化を検出
し、この間隔時間(回転速度)の変化を加味して今回の
位置検出信号のエッジから次の位置検出信号のエッジま
での時間Tfを予測する。
Thus, when predicting the edge of the next position detection signal (timing corresponding to the energization switching timing) for each edge detection of the input position detection signal, the interval time from the previous edge to the current edge is measured. While remembering
A change in the interval time (corresponding to the rotation speed of the brushless motor 1) is detected based on the interval time Ta obtained this time, the interval time Tb obtained last time, and the interval time Tc obtained two times before, and this interval time (rotation speed ), The time Tf from the edge of the current position detection signal to the edge of the next position detection signal is predicted.

【0036】具体的には、例えば図3(c)の二点鎖線
に示すように回転速度が多少増加したときには、次の位
置検出信号のエッジまでの時間Tfが小さく補正される
ため、次の位置検出信号のエッジ時間Tfが実際の回転
子1aの位置タイミングと同じになり(同図(c)の実
線に示すタイミング)、すなわち予測される次の位置検
出信号のエッジタイミングが実際の回転子1aの位置タ
イミングに合わせられることになる。
Specifically, for example, when the rotational speed is slightly increased as shown by the chain double-dashed line in FIG. 3 (c), the time Tf to the edge of the next position detection signal is corrected to a small value. The edge time Tf of the position detection signal becomes the same as the actual position timing of the rotor 1a (timing shown by the solid line in FIG. 7C), that is, the predicted edge timing of the next position detection signal is the actual rotor. It will be adjusted to the position timing of 1a.

【0037】これにより、ブラシレスモータ1の回転速
度の変化に即応して速やかに実際の回転子1aの位置タ
イミングで固定子巻線の通電を切り替えることができ、
つまり実際の回転子1aの位置に対する予測位置検出タ
イミングのずれを極めて小さく抑えることができ、ひい
てはブラシレスモータ1の運転効率の低下を抑えること
ができ、またブラシレスモータのロック等を防止するこ
とができる。
As a result, it is possible to quickly switch the energization of the stator winding at the actual position timing of the rotor 1a in response to changes in the rotation speed of the brushless motor 1.
That is, the deviation of the predicted position detection timing with respect to the actual position of the rotor 1a can be suppressed to an extremely small value, and the operation efficiency of the brushless motor 1 can be prevented from decreasing, and the brushless motor can be prevented from being locked. .

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブラシレスモータの回転速度の変化に対して、速や
かに当該回転子の位置検出タイミングを得ることがで
き、つまり回転速度の変化に対する通電切り替えタイミ
ングのずれを抑えることができ、ひいてはブラシレスモ
ータの運転効率の低下を抑えることができ、またブラシ
レスモータのロック等を防止することができる、という
有用な効果が奏される。
As described above, according to the present invention, the position detection timing of the rotor can be promptly obtained with respect to the change in the rotation speed of the brushless motor, that is, the energization with respect to the change in the rotation speed can be performed. It is possible to suppress the shift of the switching timing, suppress the deterioration of the operating efficiency of the brushless motor, and prevent the brushless motor from being locked, which is a useful effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示すブラシレスモータの
制御装置の概略的ブロック線図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a brushless motor control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図である。
FIG. 2 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the controller for the brushless motor shown in FIG.

【図3】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的フローチャート図である。
FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating the operation of the controller for the brushless motor shown in FIG.

【図4】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図である。
FIG. 4 is a schematic block diagram of a conventional brushless motor control device.

【図5】図4に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図である。
5 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the controller for the brushless motor shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブラシレスモータ(直流ブラシレスモータ) 1a 回転子(ブラシレスモータ1の) 2 インバータ部 3 位置検出部 3a ノイズ吸収回路(フィルタ;積分回路) 3b 比較回路 3c 抵抗回路 4,5 制御回路(マイクロコンピュータ) 5a 記憶手段(メモリあるいはレジスタ) 1 Brushless Motor (DC Brushless Motor) 1a Rotor (of Brushless Motor 1) 2 Inverter Section 3 Position Detection Section 3a Noise Absorption Circuit (Filter; Integrating Circuit) 3b Comparison Circuit 3c Resistance Circuit 4, 5 Control Circuit (Microcomputer) 5a Storage means (memory or register)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータの複数の固定子巻線の
通電を切り替える際、前記固定子巻線の端子電圧(誘起
電圧)の中性点を検出し、該中性点から所定位相遅れた
タイミングを前記ブラシレスモータの回転子の位置検出
信号とし、該位置検出信号に基づいて前記固定子巻線の
通電を切り替えるブラシレスモータの制御方法であっ
て、前記位置検出信号のエッジ検出毎に前回検出のエッ
ジと今回検出のエッジとの間隔時間を計測して記憶する
一方、既に記憶されている複数の間隔時間および今回計
測された間隔時間に基づいて間隔時間の変化を検出する
一方、今回計測の間隔時間をもとにして今回の位置検出
信号のエッジから次の位置検出信号のエッジまでの予測
時間を決定する際に前記間隔時間の変化を加味し、該間
隔時間の変化を加味して決定した予測時間により前記固
定子巻線の通電切り替えタイミングを得るようにしたこ
とを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
1. When switching the energization of a plurality of stator windings of a brushless motor, a neutral point of a terminal voltage (induced voltage) of the stator winding is detected, and a timing delayed from the neutral point by a predetermined phase. Is a position detection signal of the rotor of the brushless motor, and a method of controlling the brushless motor that switches the energization of the stator winding based on the position detection signal, the previous detection for each edge detection of the position detection signal. The interval time between the edge and the edge detected this time is measured and stored, while the change in interval time is detected based on the already stored interval times and the interval time measured this time, while the interval measured this time Taking into account the change in the interval time and the change in the interval time when determining the predicted time from the edge of the current position detection signal to the edge of the next position detection signal based on time A method for controlling a brushless motor, wherein the energization switching timing of the stator winding is obtained based on the predicted time determined by the above.
【請求項2】 ブラシレスモータの複数の固定子巻線の
通電を切り替える際、前記固定子巻線の端子電圧(誘起
電圧)の中性点を検出し、該中性点から所定位相遅れた
タイミングを前記ブラシレスモータの回転子の位置検出
信号として前記固定子巻線の通電を切り替えるブラシレ
スモータの制御方法であって、前記位置検出信号のエッ
ジ検出毎に前回検出のエッジと今回検出のエッジとの間
隔時間を計測して記憶するとともに、少なくとも前回お
よび前々回に得られた間隔時間を記憶しており、前記位
置検出信号のエッジ検出時に今回得られた間隔時間およ
び既に得られている前回および前々回の間隔時間に基づ
いて間隔時間の変化を検出する一方、今回得られた間隔
時間をもとにして今回の位置検出信号のエッジから次の
位置検出信号のエッジまでの予測時間を決定する際に前
記間隔時間の変化を加味し、該間隔時間の変化を加味し
て決定した予測時間により前記固定子巻線の通電切り替
えタイミングを得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. When switching the energization of a plurality of stator windings of a brushless motor, a neutral point of a terminal voltage (induced voltage) of the stator winding is detected, and a timing delayed from the neutral point by a predetermined phase. Is a control method of a brushless motor that switches the energization of the stator winding as a position detection signal of the rotor of the brushless motor, wherein the edge of the previous detection and the edge of the current detection are detected for each edge detection of the position detection signal. In addition to measuring and storing the interval time, at least the interval time obtained in the previous time and the time before the last time is stored, and the interval time obtained this time at the time of detecting the edge of the position detection signal and the time before the previous time and the time before the last time already obtained While detecting the change in the interval time based on the interval time, based on the interval time obtained this time, the edge of the current position detection signal from the edge of the next position detection signal is detected. The change in the interval time is taken into consideration when determining the predicted time until the start time, and the energization switching timing of the stator winding is obtained based on the predicted time determined in consideration of the change in the interval time. Brushless motor control method.
【請求項3】 直流電源をインバータ手段でスイッチィ
ングしてブラシレスモータに印加するとともに、該ブラ
シレスモータの複数の固定子巻線の通電を切り替える
際、前記固定子巻線の端子電圧(誘起電圧)の中性点を
検出し、該中性点から所定位相遅れたタイミングを前記
ブラシレスモータの回転子の位置検出信号として前記固
定子巻線の通電を切り替えるブラシレスモータの制御装
置であって、前記複数の固定子巻線のうち1つの固定子
巻線の端子電圧をフィルタに通して所定位相遅れの電圧
波形を得、該得られた電圧波形と所定基準電圧とを比較
して前記中性点を検出し、該中性点のタイミングで前記
回転子の位置検出信号として出力する位置検出手段と、
該位置検出信号を入力して同位置検出信号のエッジを検
出し、該エッジ検出毎に前回検出のエッジと今回検出の
エッジとの間隔時間を計測して記憶手段に記憶するとと
もに、少なくとも前回および前々回の間隔時間を前記記
憶手段に記憶し、今回得られた間隔時間および既に得ら
れている前回および前々回の間隔時間に基づいて間隔時
間の変化を検出する一方、今回得れれた間隔時間をもと
にして今回の位置検出信号のエッジから次の位置検出信
号のエッジまでの予測時間を決定する際に前記間隔時間
の変化を加味し、該間隔時間の変化を加味して決定した
予測時間により前記固定子巻線の通電切り替えタイミン
グで前記インバータ手段を駆動する信号を出力する制御
手段とを備えたことを特徴とするブラシレスモータの制
御装置。
3. A DC power source is applied to a brushless motor by switching it with an inverter means, and when the energization of a plurality of stator windings of the brushless motor is switched, a terminal voltage (induced voltage) of the stator winding is applied. A controller for a brushless motor that detects the neutral point of the brushless motor and switches the energization of the stator winding by using a timing delayed by a predetermined phase from the neutral point as a position detection signal of the rotor of the brushless motor, Of the stator windings, a terminal voltage of one stator winding is passed through a filter to obtain a voltage waveform with a predetermined phase delay, and the obtained voltage waveform is compared with a predetermined reference voltage to determine the neutral point. Position detecting means for detecting and outputting as a position detecting signal of the rotor at the timing of the neutral point;
The position detection signal is input to detect the edge of the same position detection signal, the interval time between the edge of the previous detection and the edge of the current detection is measured every time the edge is detected, and the time is stored in the storage means. The interval time of the previous time is stored in the storage means, and the change of the interval time is detected based on the interval time obtained this time and the interval time of the previous time and the previous time already obtained, while the interval time obtained this time is also detected. And when the prediction time from the edge of the current position detection signal to the edge of the next position detection signal is determined, the change in the interval time is taken into consideration, and the change in the interval time is taken into consideration. A controller for a brushless motor, comprising: a control unit that outputs a signal for driving the inverter unit at an energization switching timing of the stator winding.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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