JPH0965675A - 電動機の制御方法 - Google Patents
電動機の制御方法Info
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- JPH0965675A JPH0965675A JP7213750A JP21375095A JPH0965675A JP H0965675 A JPH0965675 A JP H0965675A JP 7213750 A JP7213750 A JP 7213750A JP 21375095 A JP21375095 A JP 21375095A JP H0965675 A JPH0965675 A JP H0965675A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003079 width control Methods 0.000 description 1
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】設定回転速度の如何に係わりなく起動時の回転
速度の変化率を一定にして、起動時の回転速度の立上り
を安定にすることができる電動機の制御方法を提供す
る。 【解決手段】電動機１が起動した後回転速度が設定回転
速度Ｎs の８０％に達するまでの間の回転速度の時間に
対する変化率αを設定して、設定した変化率αに対し
て、Ｔx ＝８０／（１００・α）・Ｎs の式より定まる
固定デューティ制御時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 を求め、電動
機１の起動開始時から固定デューティ制御時間が経過す
るまでの期間駆動電流のデューティ比を一定値に固定し
て固定デューティ制御モードを行わせ、固定デューティ
制御時間が経過したときにＰＩＤ制御モードに移行させ
る。
速度の変化率を一定にして、起動時の回転速度の立上り
を安定にすることができる電動機の制御方法を提供す
る。 【解決手段】電動機１が起動した後回転速度が設定回転
速度Ｎs の８０％に達するまでの間の回転速度の時間に
対する変化率αを設定して、設定した変化率αに対し
て、Ｔx ＝８０／（１００・α）・Ｎs の式より定まる
固定デューティ制御時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 を求め、電動
機１の起動開始時から固定デューティ制御時間が経過す
るまでの期間駆動電流のデューティ比を一定値に固定し
て固定デューティ制御モードを行わせ、固定デューティ
制御時間が経過したときにＰＩＤ制御モードに移行させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレス直流電
動機などの電動機の回転速度を制御する制御方法に関す
るものである。
動機などの電動機の回転速度を制御する制御方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレス直流電動機などの電動機を設
定回転速度で回転させる場合には、電動機の回転速度Ｎ
を検出して、検出した回転速度と設定回転速度Ｎs との
差を速度偏差として求め、該速度偏差を零にするように
電動機の駆動電流を制御して、該電動機の回転速度Ｎを
設定回転速度Ｎs に一致させるようにしている。
定回転速度で回転させる場合には、電動機の回転速度Ｎ
を検出して、検出した回転速度と設定回転速度Ｎs との
差を速度偏差として求め、該速度偏差を零にするように
電動機の駆動電流を制御して、該電動機の回転速度Ｎを
設定回転速度Ｎs に一致させるようにしている。
【０００３】電動の駆動電流を制御する手法としてはＰ
ＷＭ制御（パルス幅制御）が広く採用されている。駆動
電流をＰＷＭ制御する場合には、速度偏差をＰＩＤ（比
例、積分、微分）演算部に与えて、該速度偏差を零にす
るために必要な駆動電流のデューティ比を演算させ、駆
動電流をオンオフ制御するスイッチ素子に演算されたデ
ューティ比で断続する駆動信号を与えて該スイッチ素子
をオンオフさせることにより、駆動電流をＰＷＭ変調す
る。
ＷＭ制御（パルス幅制御）が広く採用されている。駆動
電流をＰＷＭ制御する場合には、速度偏差をＰＩＤ（比
例、積分、微分）演算部に与えて、該速度偏差を零にす
るために必要な駆動電流のデューティ比を演算させ、駆
動電流をオンオフ制御するスイッチ素子に演算されたデ
ューティ比で断続する駆動信号を与えて該スイッチ素子
をオンオフさせることにより、駆動電流をＰＷＭ変調す
る。
【０００４】なお、本明細書において駆動電流のデュー
ティ比は、いわゆるオンデューティ比であって、駆動電
流を所定の周期Ｔで断続させてパルス幅変調する場合
に、断続の周期Ｔに対して駆動電流が流れる時間Ｔonが
占める割合［＝（Ｔon／Ｔ）×１００％］を意味する。
ティ比は、いわゆるオンデューティ比であって、駆動電
流を所定の周期Ｔで断続させてパルス幅変調する場合
に、断続の周期Ｔに対して駆動電流が流れる時間Ｔonが
占める割合［＝（Ｔon／Ｔ）×１００％］を意味する。
【０００５】上記のように、電動機の回転速度を設定回
転速度に一致させるべく、電動機の駆動電流をＰＷＭ制
御する場合に、電動機の起動開始直後からＰＷＭ制御を
行わせると、回転速度の立上りが悪くなるのを避けられ
ない。そのため、所定の固定デューティ制御時間Ｔx を
定めて、起動開始後該固定デューティ制御時間Ｔx が経
過するまでの期間は駆動電流のデューティ比を一定値
（例えば１００％）に固定する固定デューティ制御モー
ドを行わせ、固定デューティ制御時間が経過した後に、
ＰＩＤ演算により求められたデューティ比で駆動電流を
ＰＷＭ変調するＰＩＤ制御モードに移行させるようにし
ている。
転速度に一致させるべく、電動機の駆動電流をＰＷＭ制
御する場合に、電動機の起動開始直後からＰＷＭ制御を
行わせると、回転速度の立上りが悪くなるのを避けられ
ない。そのため、所定の固定デューティ制御時間Ｔx を
定めて、起動開始後該固定デューティ制御時間Ｔx が経
過するまでの期間は駆動電流のデューティ比を一定値
（例えば１００％）に固定する固定デューティ制御モー
ドを行わせ、固定デューティ制御時間が経過した後に、
ＰＩＤ演算により求められたデューティ比で駆動電流を
ＰＷＭ変調するＰＩＤ制御モードに移行させるようにし
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、起動時
に固定デューティ制御時間を設定して、駆動電流のデュ
ーティ比を固定する固定デューティ制御モードを行わ
せ、固定デューティ制御時間Ｔx が経過したときにＰＩ
Ｄ制御モードに移行させる制御を行わせる場合、従来
は、固定デューティ制御時間Ｔx を設定回転速度の如何
に係わりなく一定としていた。
に固定デューティ制御時間を設定して、駆動電流のデュ
ーティ比を固定する固定デューティ制御モードを行わ
せ、固定デューティ制御時間Ｔx が経過したときにＰＩ
Ｄ制御モードに移行させる制御を行わせる場合、従来
は、固定デューティ制御時間Ｔx を設定回転速度の如何
に係わりなく一定としていた。
【０００７】しかしながら、固定デューティ制御時間Ｔ
x を一定とすると、制御すべき設定回転速度の範囲が広
い場合に、起動時の回転速度の立上りが悪くなったり、
回転速度のオーバシュートが生じたりするという問題が
生じる。
x を一定とすると、制御すべき設定回転速度の範囲が広
い場合に、起動時の回転速度の立上りが悪くなったり、
回転速度のオーバシュートが生じたりするという問題が
生じる。
【０００８】例えば、固定デューティ制御時間Ｔx を、
設定回転速度が低い場合に見合うように短く設定してお
くと、図３に示すように設定回転速度Ｎs が高い場合
に、早い時期にＰＩＤ制御に移行するため、速度の立上
りが悪くなるという問題が生じる。
設定回転速度が低い場合に見合うように短く設定してお
くと、図３に示すように設定回転速度Ｎs が高い場合
に、早い時期にＰＩＤ制御に移行するため、速度の立上
りが悪くなるという問題が生じる。
【０００９】また固定デューティ制御時間Ｔx を設定回
転速度が高い場合に見合うように、長く設定すると、図
４に示したように、設定回転速度Ｎs が低い場合に、Ｐ
ＩＤ制御への移行が遅れるため、回転速度のオーバシュ
ートが生じ、回転速度が設定回転速度に整定するまでの
時間がかかるという問題が生じる。
転速度が高い場合に見合うように、長く設定すると、図
４に示したように、設定回転速度Ｎs が低い場合に、Ｐ
ＩＤ制御への移行が遅れるため、回転速度のオーバシュ
ートが生じ、回転速度が設定回転速度に整定するまでの
時間がかかるという問題が生じる。
【００１０】本発明の目的は、設定回転速度に応じて固
定デューティ制御時間を適値に定めることにより、起動
時に回転速度の立上りが遅れたり、オーバシュートが生
じたりするのを防止することができるようにした電動機
の制御方法を提案することにある。
定デューティ制御時間を適値に定めることにより、起動
時に回転速度の立上りが遅れたり、オーバシュートが生
じたりするのを防止することができるようにした電動機
の制御方法を提案することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、電動機の回転
速度を検出して、検出した回転速度と設定回転速度Ｎs
との差を速度偏差として求め、該速度偏差に比例、積分
及び微分演算を施して速度偏差を零にするために必要な
電動機の駆動電流のデューティ比を演算し、演算された
デューティ比で電動機の駆動電流を断続させるように該
駆動電流をＰＷＭ変調して電動機の回転速度を設定回転
速度Ｎs に一致させるように制御するＰＩＤ制御モード
と、電動機の起動時に駆動電流のデューティ比を一定値
に固定する固定デューティ制御モードとを行う電動機の
制御方法に係わるものである。
速度を検出して、検出した回転速度と設定回転速度Ｎs
との差を速度偏差として求め、該速度偏差に比例、積分
及び微分演算を施して速度偏差を零にするために必要な
電動機の駆動電流のデューティ比を演算し、演算された
デューティ比で電動機の駆動電流を断続させるように該
駆動電流をＰＷＭ変調して電動機の回転速度を設定回転
速度Ｎs に一致させるように制御するＰＩＤ制御モード
と、電動機の起動時に駆動電流のデューティ比を一定値
に固定する固定デューティ制御モードとを行う電動機の
制御方法に係わるものである。
【００１２】本発明においては、電動機が起動した後回
転速度が設定回転速度Ｎs のＡ％に達するまでの間の回
転速度の時間に対する変化率αを設定して、設定した変
化率αに対して、Ｔx ＝Ａ／（１００・α）・Ｎs の式
より定まる固定デューティ制御時間Ｔx を求める。そし
て、電動機の起動開始時から固定デューティ制御時間Ｔ
x が経過するまでの期間駆動電流のデューティ比を一定
値に固定して固定デューティ制御モードを行わせ、固定
デューティ制御時間Ｔx が経過したときにＰＩＤ制御モ
ードに移行させる。
転速度が設定回転速度Ｎs のＡ％に達するまでの間の回
転速度の時間に対する変化率αを設定して、設定した変
化率αに対して、Ｔx ＝Ａ／（１００・α）・Ｎs の式
より定まる固定デューティ制御時間Ｔx を求める。そし
て、電動機の起動開始時から固定デューティ制御時間Ｔ
x が経過するまでの期間駆動電流のデューティ比を一定
値に固定して固定デューティ制御モードを行わせ、固定
デューティ制御時間Ｔx が経過したときにＰＩＤ制御モ
ードに移行させる。
【００１３】上記のようにして、各設定回転速度に対し
て固定デューティ制御時間を求めるようにすると、常に
各設定回転速度に対して最適の固定デューティ制御時間
を定めることができるため、設定回転速度の如何に係わ
りなく、常に起動時の回転速度の立上りの変化割合を一
定にすることができ、電動機の起動時に回転速度の立上
りが遅れたり、オーバシュートが発生したりするのを防
いで、電動機の起動時の制御特性を良好にすることがで
きる。
て固定デューティ制御時間を求めるようにすると、常に
各設定回転速度に対して最適の固定デューティ制御時間
を定めることができるため、設定回転速度の如何に係わ
りなく、常に起動時の回転速度の立上りの変化割合を一
定にすることができ、電動機の起動時に回転速度の立上
りが遅れたり、オーバシュートが発生したりするのを防
いで、電動機の起動時の制御特性を良好にすることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の制御方法を実施
するために用いるハードウェアの構成を概略的に示した
もので、同図において１は制御する電動機であり、図示
の例では、この電動機が３相ブラシレス直流電動機であ
るとしている。２は図示しない直流電源から電動機１の
３相の電機子コイルに駆動電流を与える周知のインバー
タ回路で、このインバータ回路は、ＰＮＰトランジスタ
ＴＲu 〜ＴＲw とＮＰＮトランジスタＴＲx 〜ＴＲz と
をそれぞれブリッジの上辺のスイッチ素子及び下辺のス
イッチ素子としてブリッジ接続するとともに、トランジ
スタＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲx 〜ＴＲz のコレクタエミ
ッタ間にそれぞれ帰還ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜
Ｄz を並列接続した回路からなっている。トランジスタ
ＴＲu 〜ＴＲw のそれぞれのコレクタとトランジスタＴ
Ｒx 〜ＴＲz のそれぞれのコレクタとの接続点がそれぞ
れＵ，Ｖ，Ｗ３相の出力端子となっていて、これらの出
力端子が電動機１の３相の入力端子に接続されている。
またトランジスタＴＲu 〜ＴＲw のエミッタの共通接続
点が図示しない直流電源の正極側の出力端子に接続さ
れ、トランジスタＴＲx 〜ＴＲz のエミッタの共通接続
点が図示しない直流電源の負極端子に接続されている。
するために用いるハードウェアの構成を概略的に示した
もので、同図において１は制御する電動機であり、図示
の例では、この電動機が３相ブラシレス直流電動機であ
るとしている。２は図示しない直流電源から電動機１の
３相の電機子コイルに駆動電流を与える周知のインバー
タ回路で、このインバータ回路は、ＰＮＰトランジスタ
ＴＲu 〜ＴＲw とＮＰＮトランジスタＴＲx 〜ＴＲz と
をそれぞれブリッジの上辺のスイッチ素子及び下辺のス
イッチ素子としてブリッジ接続するとともに、トランジ
スタＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲx 〜ＴＲz のコレクタエミ
ッタ間にそれぞれ帰還ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜
Ｄz を並列接続した回路からなっている。トランジスタ
ＴＲu 〜ＴＲw のそれぞれのコレクタとトランジスタＴ
Ｒx 〜ＴＲz のそれぞれのコレクタとの接続点がそれぞ
れＵ，Ｖ，Ｗ３相の出力端子となっていて、これらの出
力端子が電動機１の３相の入力端子に接続されている。
またトランジスタＴＲu 〜ＴＲw のエミッタの共通接続
点が図示しない直流電源の正極側の出力端子に接続さ
れ、トランジスタＴＲx 〜ＴＲz のエミッタの共通接続
点が図示しない直流電源の負極端子に接続されている。
【００１５】電動機１には、その回転子の回転角度位置
を検出する位置センサ（ＰＳ）３が設けられていて、該
位置センサ３の出力がマイクロコンピュータ４に入力さ
れている。電動機１にはまた回転速度を検出するための
パルスを発生するロータリエンコーダ（ＲＥ）５が取り
付けられていて、該エンコーダから得られるパルスが速
度検出部６に入力されて速度検出信号に変換され、該速
度検出部６から得られる速度検出信号がマイクロコンピ
ュータ４に入力されている。
を検出する位置センサ（ＰＳ）３が設けられていて、該
位置センサ３の出力がマイクロコンピュータ４に入力さ
れている。電動機１にはまた回転速度を検出するための
パルスを発生するロータリエンコーダ（ＲＥ）５が取り
付けられていて、該エンコーダから得られるパルスが速
度検出部６に入力されて速度検出信号に変換され、該速
度検出部６から得られる速度検出信号がマイクロコンピ
ュータ４に入力されている。
【００１６】マイクロコンピュータ４は、位置センサ３
から与えられる位置検出信号に応じて駆動電流を流す相
を定める相パターン信号を与える相パターン出力部４Ａ
と、図示しない速度設定手段により与えられる速度設定
信号に応じて設定回転速度を与える速度設定部４Ｂと、
速度検出部６から与えられる速度検出信号と速度設定部
４Ｂから与えられる速度設定信号との差を演算して速度
偏差を求める速度偏差検出部４Ｃと、速度偏差検出部４
Ｃから与えられる速度偏差に比例、積分及び微分演算
（ＰＩＤ演算）を施して、速度偏差を零にするために必
要な電動機の駆動電流のデューティ比を与えるＰＷＭ信
号を発生するＰＩＤ演算部４Ｄとを実現する。相パター
ン信号は駆動部７に与えられている。駆動部７は、相パ
ターン信号に応じて、インバータ回路２の上辺のスイッ
チ素子ＴＲu 〜ＴＲw の中から選択した１つのスイッチ
素子と、下辺のスイッチ素子ＴＲx 〜ＴＲz の中から選
択した１つのスイッチ素子とに駆動信号を与えて電動機
の所定の相の電機子コイルに駆動電流を流し、相パター
ン信号の変化に応じて電動機のＵ相ないしＷ相の電機子
コイルに駆動電流を転流させる。
から与えられる位置検出信号に応じて駆動電流を流す相
を定める相パターン信号を与える相パターン出力部４Ａ
と、図示しない速度設定手段により与えられる速度設定
信号に応じて設定回転速度を与える速度設定部４Ｂと、
速度検出部６から与えられる速度検出信号と速度設定部
４Ｂから与えられる速度設定信号との差を演算して速度
偏差を求める速度偏差検出部４Ｃと、速度偏差検出部４
Ｃから与えられる速度偏差に比例、積分及び微分演算
（ＰＩＤ演算）を施して、速度偏差を零にするために必
要な電動機の駆動電流のデューティ比を与えるＰＷＭ信
号を発生するＰＩＤ演算部４Ｄとを実現する。相パター
ン信号は駆動部７に与えられている。駆動部７は、相パ
ターン信号に応じて、インバータ回路２の上辺のスイッ
チ素子ＴＲu 〜ＴＲw の中から選択した１つのスイッチ
素子と、下辺のスイッチ素子ＴＲx 〜ＴＲz の中から選
択した１つのスイッチ素子とに駆動信号を与えて電動機
の所定の相の電機子コイルに駆動電流を流し、相パター
ン信号の変化に応じて電動機のＵ相ないしＷ相の電機子
コイルに駆動電流を転流させる。
【００１７】マイクロコンピュータ４から出力されるＰ
ＷＭ信号はＰＷＭ制御部８に与えられる。ＰＷＭ信号
は、ＰＩＤ演算されたデューティ比（速度偏差を零にす
るために必要な駆動電流のデューティ比）で断続するパ
ルス波形の信号からなっており、ＰＷＭ制御部８は、こ
のＰＷＭ信号に応じて、インバータ回路の上辺のスイッ
チ素子に与えられる駆動信号ｕ〜ｗまたは下辺のスイッ
チ素子に与えられる駆動信号ｘ〜ｚを断続させて、イン
バータ回路２から電動機１に与えられる駆動電流のデュ
ーティ比をＰＷＭ信号のデューティ比に等しくするよう
にＰＷＭ変調する。
ＷＭ信号はＰＷＭ制御部８に与えられる。ＰＷＭ信号
は、ＰＩＤ演算されたデューティ比（速度偏差を零にす
るために必要な駆動電流のデューティ比）で断続するパ
ルス波形の信号からなっており、ＰＷＭ制御部８は、こ
のＰＷＭ信号に応じて、インバータ回路の上辺のスイッ
チ素子に与えられる駆動信号ｕ〜ｗまたは下辺のスイッ
チ素子に与えられる駆動信号ｘ〜ｚを断続させて、イン
バータ回路２から電動機１に与えられる駆動電流のデュ
ーティ比をＰＷＭ信号のデューティ比に等しくするよう
にＰＷＭ変調する。
【００１８】マイクロコンピュータ４はまた、固定デュ
ーティ制御時間Ｔx を演算する固定デューティ制御時間
演算部４Ｅと、電動機の起動時に、固定デューティ制御
時間Ｔx の間ＰＩＤ演算部から出力されるＰＷＭ信号の
デューティ比を一定値（例えば１００％）に固定して、
駆動電流のデューティ比を一定値に固定する固定デュー
ティ制御モードを行わせ、固定デューティ制御時間が経
過したときに、駆動電流のデューティ比をＰＩＤ演算さ
れたデューティ比に等しくして回転速度を設定回転速度
に一致させるように制御するＰＩＤ制御モードに移行さ
せるように、制御モードを切換えるモード切換部４Ｆと
を実現する。電動機１には適宜の負荷９が接続されてい
る。
ーティ制御時間Ｔx を演算する固定デューティ制御時間
演算部４Ｅと、電動機の起動時に、固定デューティ制御
時間Ｔx の間ＰＩＤ演算部から出力されるＰＷＭ信号の
デューティ比を一定値（例えば１００％）に固定して、
駆動電流のデューティ比を一定値に固定する固定デュー
ティ制御モードを行わせ、固定デューティ制御時間が経
過したときに、駆動電流のデューティ比をＰＩＤ演算さ
れたデューティ比に等しくして回転速度を設定回転速度
に一致させるように制御するＰＩＤ制御モードに移行さ
せるように、制御モードを切換えるモード切換部４Ｆと
を実現する。電動機１には適宜の負荷９が接続されてい
る。
【００１９】本発明においては、起動時の回転速度の時
間に対する変化率を設定して、設定回転速度の如何に係
わりなく該変化率が設定された値となるように、固定デ
ューティ制御時間Ｔx を演算する。
間に対する変化率を設定して、設定回転速度の如何に係
わりなく該変化率が設定された値となるように、固定デ
ューティ制御時間Ｔx を演算する。
【００２０】今図２に示すように、設定回転速度Ｎs が
Ｎs1，Ｎs2及びＮs3（図示の例では、Ｎs1＝Ｎs2／２，
Ｎs3＝２Ｎs2）のように変化するものとし、起動開始後
回転速度が設定回転速度のＡ％（図示の例では８０％）
に達するまでの間駆動電流のデューティ比を一定値に固
定するものとする。また回転速度が設定回転速度のＡ％
に達するまでの間回転速度を時間に対して一定の変化率
α［rpm/sec]で直線的に変化させるものとし、起動開始
後設定回転速度が設定回転速度Ｎs1，Ｎs2及びＮs3のＡ
％に達するまでの時間をそれぞれＴ1 ，Ｔ2 及びＴ3 と
する。このとき下記の式が成立する。
Ｎs1，Ｎs2及びＮs3（図示の例では、Ｎs1＝Ｎs2／２，
Ｎs3＝２Ｎs2）のように変化するものとし、起動開始後
回転速度が設定回転速度のＡ％（図示の例では８０％）
に達するまでの間駆動電流のデューティ比を一定値に固
定するものとする。また回転速度が設定回転速度のＡ％
に達するまでの間回転速度を時間に対して一定の変化率
α［rpm/sec]で直線的に変化させるものとし、起動開始
後設定回転速度が設定回転速度Ｎs1，Ｎs2及びＮs3のＡ
％に達するまでの時間をそれぞれＴ1 ，Ｔ2 及びＴ3 と
する。このとき下記の式が成立する。
【００２１】 Ｎs1×（Ａ／１００）＝αＴ1 …（１） Ｎs2×（Ａ／１００）＝αＴ2 …（２） Ｎs3×（Ａ／１００）＝αＴ3 …（３） （１）〜（３）式よりＴ1 〜Ｔ3 を求めると、 Ｔ1 ＝｛Ａ／（１００α）｝×Ｎs1 …（４） Ｔ2 ＝｛Ａ／（１００α）｝×Ｎs2 …（５） Ｔ3 ＝｛Ａ／（１００α）｝×Ｎs2 …（６） 従って、一般に設定速度をＮs 、固定デューティ制御時
間をＴx とすると、 Ｔx ＝｛Ａ／（１００α）｝×Ｎs …（７） となる。
間をＴx とすると、 Ｔx ＝｛Ａ／（１００α）｝×Ｎs …（７） となる。
【００２２】即ち、（７）式により固定デューティ制御
時間Ｔx を演算し、演算された固定デューティ制御時間
Ｔx の間駆動電流のデューティ比を一定値に固定するよ
うにすれば、設定回転速度Ｎs の如何に係わりなく、回
転速度の時間に対する変化率αを一定として起動を行わ
せることができる。上記Ａの値は電動機の特性に応じて
適宜に設定し得るが、一般にはＡ＝８０とすればよい。
時間Ｔx を演算し、演算された固定デューティ制御時間
Ｔx の間駆動電流のデューティ比を一定値に固定するよ
うにすれば、設定回転速度Ｎs の如何に係わりなく、回
転速度の時間に対する変化率αを一定として起動を行わ
せることができる。上記Ａの値は電動機の特性に応じて
適宜に設定し得るが、一般にはＡ＝８０とすればよい。
【００２３】本発明においては、制御の対象とする電動
機の特性に応じてα及びＡの値を定めて、速度設定手段
により設定回転速度Ｎs が与えられたときにマイクロコ
ンピュータにより（７）式を用いて固定デューティ制御
時間Ｔx を演算する。そして、演算された固定デューテ
ィ制御時間Ｔx の間駆動電流のデューティ比を一定値に
固定する固定デューティ制御モードを行わせて電動機を
起動し、固定デューティ制御時間Ｔx が経過したときに
ＰＩＤ制御モードに移行させて、回転速度を設定回転速
度に整定させる。固定デューティ制御モードにおけるデ
ューティ比の値は、起動時の回転速度の変化率αに応じ
て適宜に設定する。
機の特性に応じてα及びＡの値を定めて、速度設定手段
により設定回転速度Ｎs が与えられたときにマイクロコ
ンピュータにより（７）式を用いて固定デューティ制御
時間Ｔx を演算する。そして、演算された固定デューテ
ィ制御時間Ｔx の間駆動電流のデューティ比を一定値に
固定する固定デューティ制御モードを行わせて電動機を
起動し、固定デューティ制御時間Ｔx が経過したときに
ＰＩＤ制御モードに移行させて、回転速度を設定回転速
度に整定させる。固定デューティ制御モードにおけるデ
ューティ比の値は、起動時の回転速度の変化率αに応じ
て適宜に設定する。
【００２４】マイクロコンピュータを用いて制御を行わ
せる場合、上記αの値及びＡの値は起動の際に外部から
与えるようにしてもよく、あらかじめＲＯＭに記憶させ
ておくようにしてもよい。
せる場合、上記αの値及びＡの値は起動の際に外部から
与えるようにしてもよく、あらかじめＲＯＭに記憶させ
ておくようにしてもよい。
【００２５】上記Ａの値は、一般には電動機の特性が変
っても、８０％または８０％付近に固定しておけばよい
ので、電動機の特性が異なる場合には、殆どの場合、α
の値だけを変更すればよい。
っても、８０％または８０％付近に固定しておけばよい
ので、電動機の特性が異なる場合には、殆どの場合、α
の値だけを変更すればよい。
【００２６】上記の説明では、マイクロコンピュータに
より（７）式を用いて固定デューティ制御時間Ｔx を演
算させるとしたが、各設定回転速度に対して（７）式の
関係を満たす固定デューティ制御時間Ｔx の値をマイク
ロコンピュータのＲＯＭやＥＥＰＲＯＭにテーブルの形
で記憶させておいて、設定回転速度が与えられたとき
に、該テーブルから与えられた設定回転速度に対する固
定デューティ制御時間を読み出すか、または読み出した
値に補間演算を施すことにより、固定デューティ制御時
間を求めるようにしてもよい。
より（７）式を用いて固定デューティ制御時間Ｔx を演
算させるとしたが、各設定回転速度に対して（７）式の
関係を満たす固定デューティ制御時間Ｔx の値をマイク
ロコンピュータのＲＯＭやＥＥＰＲＯＭにテーブルの形
で記憶させておいて、設定回転速度が与えられたとき
に、該テーブルから与えられた設定回転速度に対する固
定デューティ制御時間を読み出すか、または読み出した
値に補間演算を施すことにより、固定デューティ制御時
間を求めるようにしてもよい。
【００２７】なお各設定回転速度に対する固定デューテ
ィ制御時間をテーブルの形で記憶させる方法をとった場
合には、多くの設定回転速度に対してきめ細かく固定デ
ューティ制御時間を定めようとするとＲＯＭの記憶容量
が大きくなるのを避けられないが、前記の演算式（７）
を用いて固定デューティ制御時間Ｔx を演算するように
すれば、容量が大きなメモリを用いることなく、設定回
転速度に対して固定デューティ制御時間をきめ細かく定
めることができる。
ィ制御時間をテーブルの形で記憶させる方法をとった場
合には、多くの設定回転速度に対してきめ細かく固定デ
ューティ制御時間を定めようとするとＲＯＭの記憶容量
が大きくなるのを避けられないが、前記の演算式（７）
を用いて固定デューティ制御時間Ｔx を演算するように
すれば、容量が大きなメモリを用いることなく、設定回
転速度に対して固定デューティ制御時間をきめ細かく定
めることができる。
【００２８】またこのように演算式を用いて固定デュー
ティ制御時間を求めるようにすると、回転速度の変化率
αと、固定デューティ制御の終了時における回転速度を
定める係数Ａ［％］とを設定してやればよいため、電動
機の特性が変更になった場合にも容易に対処することが
できる。
ティ制御時間を求めるようにすると、回転速度の変化率
αと、固定デューティ制御の終了時における回転速度を
定める係数Ａ［％］とを設定してやればよいため、電動
機の特性が変更になった場合にも容易に対処することが
できる。
【００２９】またマイクロコンピュータを用いずにアナ
ログ演算回路を用いて速度制御を行わせる場合にも本発
明を適用できる。この場合には、例えば、設定回転速度
に応じて動作時限が変化するように構成されたタイマ回
路を設けて、電動機の起動時に該タイマ回路が時限動作
を行なっている間駆動電流のデューティ比を一定値に固
定し、該タイマ回路が時限動作を完了したときにＰＩＤ
制御に移行させるようにすればよい。
ログ演算回路を用いて速度制御を行わせる場合にも本発
明を適用できる。この場合には、例えば、設定回転速度
に応じて動作時限が変化するように構成されたタイマ回
路を設けて、電動機の起動時に該タイマ回路が時限動作
を行なっている間駆動電流のデューティ比を一定値に固
定し、該タイマ回路が時限動作を完了したときにＰＩＤ
制御に移行させるようにすればよい。
【００３０】上記の例では、ブラシレス直流電動機を制
御する場合を例にとったが、ブラシ付きの直流電動機の
駆動電流のデューティ比を制御して回転速度を設定回転
速度に一致させるように制御する場合にも本発明を適用
することができる。
御する場合を例にとったが、ブラシ付きの直流電動機の
駆動電流のデューティ比を制御して回転速度を設定回転
速度に一致させるように制御する場合にも本発明を適用
することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各設定
回転速度に対して固定デューティ制御時間を演算により
求めるようにしたので、常に各設定回転速度に対して最
適の固定デューティ制御時間を定めて、設定回転速度の
如何に係わりなく、起動時の回転速度の変化率を一定に
することができ、電動機の起動時に回転速度の立上りが
遅れたり、オーバシュートが発生したりするのを防い
で、電動機の起動時の回転速度の立上りを安定にするこ
とができる。
回転速度に対して固定デューティ制御時間を演算により
求めるようにしたので、常に各設定回転速度に対して最
適の固定デューティ制御時間を定めて、設定回転速度の
如何に係わりなく、起動時の回転速度の変化率を一定に
することができ、電動機の起動時に回転速度の立上りが
遅れたり、オーバシュートが発生したりするのを防い
で、電動機の起動時の回転速度の立上りを安定にするこ
とができる。
【図１】本発明の制御方法を実施する装置の構成を概略
的に示した構成である。
的に示した構成である。
【図２】本発明の制御方法を実施した場合に得られる起
動特性を示した線図である。
動特性を示した線図である。
【図３】従来の制御方法において固定デューティ制御時
間を低い設定回転速度に見合った値に定めた状態で、設
定回転速度を高くして起動を行なわせた場合に得られる
起動特性を示した線図である。
間を低い設定回転速度に見合った値に定めた状態で、設
定回転速度を高くして起動を行なわせた場合に得られる
起動特性を示した線図である。
【図４】従来の制御方法において固定デューティ制御時
間を高い設定回転速度に見合った値に定めた状態で、設
定回転速度を低くして起動を行なわせた場合に得られる
起動特性を示した線図である。
間を高い設定回転速度に見合った値に定めた状態で、設
定回転速度を低くして起動を行なわせた場合に得られる
起動特性を示した線図である。
１ ブラシレス直流電動機 ２ インバータ回路 ３ 回転子位置検出器 ４ マイクロコンピュータ ４Ａ 相パターン出力部 ４Ｂ 速度設定部 ４Ｃ 速度偏差検出部 ４Ｄ ＰＩＤ演算部 ４Ｅ 固定デューティ制御時間演算部 ４Ｆ モード切換部 ５ ロータリエンコーダ ６ 速度検出部 ７ 駆動部 ８ ＰＷＭ制御部
Claims (1)
- 【請求項１】 電動機の回転速度を検出して、検出した
回転速度と設定回転速度Ｎs との差を速度偏差として求
め、前記速度偏差に比例、積分及び微分演算を施して前
記速度偏差を零にするために必要な前記電動機の駆動電
流のデューティ比を演算し、演算されたデューティ比で
前記電動機の駆動電流を断続させるように該駆動電流を
ＰＷＭ変調して電動機の回転速度を設定回転速度Ｎs に
一致させるように制御するＰＩＤ制御モードと、電動機
の起動時に駆動電流のデューティ比を一定値に固定する
固定デューティ制御モードとを行う電動機の制御方法に
おいて、 前記電動機が起動した後回転速度が設定回転速度Ｎs の
Ａ％に達するまでの間の回転速度の時間に対する変化率
αを設定して、設定した変化率αに対して、Ｔx ＝Ａ／
（１００・α）・Ｎs の式より定まる固定デューティ制
御時間Ｔx を求め、 前記電動機の起動開始時から前記固定デューティ制御時
間Ｔx が経過するまでの期間前記駆動電流のデューティ
比を一定値に固定して前記固定デューティ制御モードを
行わせ、前記固定デューティ制御時間Ｔx が経過したと
きに前記ＰＩＤ制御モードに移行させることを特徴とす
る電動機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21375095A JP3395472B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21375095A JP3395472B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 電動機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965675A true JPH0965675A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3395472B2 JP3395472B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=16644414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21375095A Expired - Fee Related JP3395472B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395472B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084594B2 (en) | 1998-11-18 | 2006-08-01 | Denso Corporation | Motor drive control apparatus and method having motor current limit function upon motor lock |
| EP2107677A2 (de) * | 2008-04-05 | 2009-10-07 | Ebm-Papst St. Georgen GmbH & CO. KG | Elektronisch kommutierter Elektromotor |
| JP2010172110A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ駆動回路 |
| WO2011004902A1 (en) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Power tool |
| JP2012110226A (ja) * | 2012-02-28 | 2012-06-07 | On Semiconductor Trading Ltd | モータ駆動回路 |
| KR101275427B1 (ko) * | 2007-04-13 | 2013-06-14 | 주식회사 현대오토넷 | 가변제어를 이용한 전자 액츄에이터의 제어 방법 |
| WO2015129904A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Electric tool |
| CN104977949A (zh) * | 2014-04-10 | 2015-10-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于调节马达转速的方法 |
| CN105610354A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-05-25 | 中国航空工业第六一八研究所 | 一种高压永磁同步电机闭环软启动方法 |
| JP2021076098A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | マックス株式会社 | ブロワー |
| WO2022267483A1 (zh) * | 2021-06-21 | 2022-12-29 | 青岛海尔生物医疗科技有限公司 | 用于直流电机的控制方法、装置和电机控制系统 |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP21375095A patent/JP3395472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084594B2 (en) | 1998-11-18 | 2006-08-01 | Denso Corporation | Motor drive control apparatus and method having motor current limit function upon motor lock |
| KR101275427B1 (ko) * | 2007-04-13 | 2013-06-14 | 주식회사 현대오토넷 | 가변제어를 이용한 전자 액츄에이터의 제어 방법 |
| EP2107677A2 (de) * | 2008-04-05 | 2009-10-07 | Ebm-Papst St. Georgen GmbH & CO. KG | Elektronisch kommutierter Elektromotor |
| EP2107677A3 (de) * | 2008-04-05 | 2014-12-10 | Ebm-Papst St. Georgen GmbH & CO. KG | Elektronisch kommutierter Elektromotor |
| JP2010172110A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ駆動回路 |
| US8618763B2 (en) | 2009-01-22 | 2013-12-31 | Sanyo Semiconductor Co., Ltd. | Motor drive circuit |
| WO2011004902A1 (en) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Power tool |
| JP2012110226A (ja) * | 2012-02-28 | 2012-06-07 | On Semiconductor Trading Ltd | モータ駆動回路 |
| WO2015129904A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Electric tool |
| JP2015160284A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 日立工機株式会社 | 電動工具 |
| CN104977949A (zh) * | 2014-04-10 | 2015-10-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于调节马达转速的方法 |
| CN104977949B (zh) * | 2014-04-10 | 2020-08-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于调节马达转速的方法 |
| CN105610354A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-05-25 | 中国航空工业第六一八研究所 | 一种高压永磁同步电机闭环软启动方法 |
| CN105610354B (zh) * | 2014-11-14 | 2018-05-29 | 中国航空工业第六一八研究所 | 一种高压永磁同步电机闭环软启动方法 |
| JP2021076098A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | マックス株式会社 | ブロワー |
| WO2022267483A1 (zh) * | 2021-06-21 | 2022-12-29 | 青岛海尔生物医疗科技有限公司 | 用于直流电机的控制方法、装置和电机控制系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3395472B2 (ja) | 2003-04-14 |
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