JPH1014274A - 三相モータ用電流制御回路 - Google Patents
三相モータ用電流制御回路Info
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- JPH1014274A JPH1014274A JP8184090A JP18409096A JPH1014274A JP H1014274 A JPH1014274 A JP H1014274A JP 8184090 A JP8184090 A JP 8184090A JP 18409096 A JP18409096 A JP 18409096A JP H1014274 A JPH1014274 A JP H1014274A
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三相モータのトルク制御を簡易に行う回路を
実現する。 【解決手段】 三相モータＭに電流を流すパワー素子駆
動回路２の出力の２相にそれぞれ電流センサ７ａ・７ｂ
を設け、各検出電流波形を相電流合成回路８に入力す
る。その相電流合成回路８内にて、Ｗ相演算部８ｃにて
残りの相の電流波形を求めると共に３相に流れる各電流
波形をそれぞれ第１・第２・第３理想半波整流部８ａ・
８ｂ・８ｄにより半波整流して三相加算回路部８ｅにて
加算して合成する。その半波合成電流波形をローパスフ
ィルタ９を通して、モータのトルク制御を行うためのト
ルク制御回路に電流フィードバック値として入力する。 【効果】 電流センサを２相にのみ設けて電流フィード
バック値を求めることができ、トルク制御を行う回路を
簡易化かつ低コスト化し得る。
実現する。 【解決手段】 三相モータＭに電流を流すパワー素子駆
動回路２の出力の２相にそれぞれ電流センサ７ａ・７ｂ
を設け、各検出電流波形を相電流合成回路８に入力す
る。その相電流合成回路８内にて、Ｗ相演算部８ｃにて
残りの相の電流波形を求めると共に３相に流れる各電流
波形をそれぞれ第１・第２・第３理想半波整流部８ａ・
８ｂ・８ｄにより半波整流して三相加算回路部８ｅにて
加算して合成する。その半波合成電流波形をローパスフ
ィルタ９を通して、モータのトルク制御を行うためのト
ルク制御回路に電流フィードバック値として入力する。 【効果】 電流センサを２相にのみ設けて電流フィード
バック値を求めることができ、トルク制御を行う回路を
簡易化かつ低コスト化し得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＣモータやブラ
シレスモータやインダクションモータなどの三相モータ
用電流制御回路に関するものである。
シレスモータやインダクションモータなどの三相モータ
用電流制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣモータやブラシレスモータやインダ
クションモータなどの三相を設けた三相モータを駆動制
御する回路には、トルク・回転数・位置の各制御をサー
ボ制御して駆動するためのサーボモータドライバがあ
る。そのような上記３つのサーボ制御の中で、特にトル
ク制御を行う場合に、各相（Ｕ・Ｖ・Ｗ）の電流値を検
出する必要がある。その電流検出には各相毎にそれぞれ
電流センサを設ければ良いが、３相の内２相にのみ電流
センサを設け、残りの１相を演算により求めることもで
きる。
クションモータなどの三相を設けた三相モータを駆動制
御する回路には、トルク・回転数・位置の各制御をサー
ボ制御して駆動するためのサーボモータドライバがあ
る。そのような上記３つのサーボ制御の中で、特にトル
ク制御を行う場合に、各相（Ｕ・Ｖ・Ｗ）の電流値を検
出する必要がある。その電流検出には各相毎にそれぞれ
電流センサを設ければ良いが、３相の内２相にのみ電流
センサを設け、残りの１相を演算により求めることもで
きる。
【０００３】上記したようなサーボモータドライバの方
式には、大別すると、ＣＰＵまたはＤＳＰ（デジタル・
シグナル・プロセッサ）を利用するデジタル（ソフトウ
ェア）サーボと、オペアンプ等の回路で構成されるアナ
ログサーボとがある。
式には、大別すると、ＣＰＵまたはＤＳＰ（デジタル・
シグナル・プロセッサ）を利用するデジタル（ソフトウ
ェア）サーボと、オペアンプ等の回路で構成されるアナ
ログサーボとがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、高精度なトル
ク制御を行う場合には、上記デジタルサーボでは、２相
または３相の電流検出信号を高精度なＡ／Ｄ変換回路を
介して直接ＣＰＵ・ＤＳＰに取り込み、複雑な演算を行
う。またアナログサーボでは、多数のオペアンプ回路で
上記デジタルサーボと相当の演算を行うことになる。そ
して、それぞれ電流制御を行うことになるため、いずれ
にしてもシステムが非常に複雑化しかつ高コスト化する
という問題がある。
ク制御を行う場合には、上記デジタルサーボでは、２相
または３相の電流検出信号を高精度なＡ／Ｄ変換回路を
介して直接ＣＰＵ・ＤＳＰに取り込み、複雑な演算を行
う。またアナログサーボでは、多数のオペアンプ回路で
上記デジタルサーボと相当の演算を行うことになる。そ
して、それぞれ電流制御を行うことになるため、いずれ
にしてもシステムが非常に複雑化しかつ高コスト化する
という問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、三相モータのトルク制御を簡易に行うことができる
回路を実現するために、本発明に於いては、三相モータ
の２相に流れる各電流波形をそれぞれ検出する各電流セ
ンサと、前記各電流センサにより検出した各電流波形を
用いて残りの相の電流波形を求めると共に前記モータの
３相に流れる各電流波形をそれぞれ半波整流して加算す
る相電流合成回路と、前記相電流合成回路で求めた半波
合成電流波形を通すためのローパスフィルタとを設け、
前記ローパスフィルタを通した波形を電流フィードバッ
ク値として前記モータのトルク制御を行うためのトルク
制御回路に入力するようにしたものとした。特に、前記
相電流合成回路にて求めた前記半波合成電流波形を前記
ローパスフィルタの手前で分岐して過電流検出回路に入
力すると良い。
て、三相モータのトルク制御を簡易に行うことができる
回路を実現するために、本発明に於いては、三相モータ
の２相に流れる各電流波形をそれぞれ検出する各電流セ
ンサと、前記各電流センサにより検出した各電流波形を
用いて残りの相の電流波形を求めると共に前記モータの
３相に流れる各電流波形をそれぞれ半波整流して加算す
る相電流合成回路と、前記相電流合成回路で求めた半波
合成電流波形を通すためのローパスフィルタとを設け、
前記ローパスフィルタを通した波形を電流フィードバッ
ク値として前記モータのトルク制御を行うためのトルク
制御回路に入力するようにしたものとした。特に、前記
相電流合成回路にて求めた前記半波合成電流波形を前記
ローパスフィルタの手前で分岐して過電流検出回路に入
力すると良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【０００７】図１は、本発明が適用された三相モータの
一例としての三相ＡＣモータ用トルク制御回路の全体ブ
ロック図である。図１において電源としてのバッテリＢ
Ｔの電圧が電源回路１に入力しており、その電源回路１
は、メインスイッチＳＷがオンし、フェイルセーフリレ
ー駆動信号の入力により、モータＭの各相（Ｕ・Ｖ・
Ｗ）に電流を選択的に流すためのパワー素子駆動回路２
と、その前段に設けられたプリドライバ回路３とに電源
電圧を供給するようにされている。なお、パワー素子駆
動回路２は、例えばＦＥＴやパワートランジスタを各相
毎に電源側と接地側とに配設して構成したものであって
良い。
一例としての三相ＡＣモータ用トルク制御回路の全体ブ
ロック図である。図１において電源としてのバッテリＢ
Ｔの電圧が電源回路１に入力しており、その電源回路１
は、メインスイッチＳＷがオンし、フェイルセーフリレ
ー駆動信号の入力により、モータＭの各相（Ｕ・Ｖ・
Ｗ）に電流を選択的に流すためのパワー素子駆動回路２
と、その前段に設けられたプリドライバ回路３とに電源
電圧を供給するようにされている。なお、パワー素子駆
動回路２は、例えばＦＥＴやパワートランジスタを各相
毎に電源側と接地側とに配設して構成したものであって
良い。
【０００８】モータＭに対するトルク制御信号を発生す
るためのトルク制御回路４が設けられているが、そのト
ルク制御回路４には図示されない指令回路からのアナロ
グトルク指令信号が入力している。トルク制御回路４か
らは、トルク制御信号としてパルス幅変調のＰＷＭ信号
がＰＷＭ・過電流ロジック回路５に出力される。なお、
トルク制御回路４には、上記ＰＷＭ信号を形成するため
の搬送波生成回路６からのキャリア波が入力されてい
る。
るためのトルク制御回路４が設けられているが、そのト
ルク制御回路４には図示されない指令回路からのアナロ
グトルク指令信号が入力している。トルク制御回路４か
らは、トルク制御信号としてパルス幅変調のＰＷＭ信号
がＰＷＭ・過電流ロジック回路５に出力される。なお、
トルク制御回路４には、上記ＰＷＭ信号を形成するため
の搬送波生成回路６からのキャリア波が入力されてい
る。
【０００９】上記パワー素子駆動回路２からモータＭに
対して各相電流が供給されるが、その３相の内、本図示
例ではＵ相・Ｖ相の２相にはそれぞれ各電流センサ７ａ
・７ｂが設けられている。それら電流センサ７ａ・７ｂ
により検出された電流検出信号は相電流合成回路８に入
力し、その相電流合成回路８からの出力信号が、分岐さ
れ、その一方がローパスフィルタ９を介してフィードバ
ック値としてトルク制御回路４に入力し、他方が過電流
検出回路１０を介してＰＷＭ・過電流ロジック回路５に
入力している。
対して各相電流が供給されるが、その３相の内、本図示
例ではＵ相・Ｖ相の２相にはそれぞれ各電流センサ７ａ
・７ｂが設けられている。それら電流センサ７ａ・７ｂ
により検出された電流検出信号は相電流合成回路８に入
力し、その相電流合成回路８からの出力信号が、分岐さ
れ、その一方がローパスフィルタ９を介してフィードバ
ック値としてトルク制御回路４に入力し、他方が過電流
検出回路１０を介してＰＷＭ・過電流ロジック回路５に
入力している。
【００１０】また、モータＭにはホールＩＣからなる位
置センサ１１が設けられており、その位置センサ１１に
よる検出信号は、転流パターン発生ロジック回路１２に
入力している。その転流パターン発生ロジック回路１２
には、図示されない例えばＣＰＵまたはボリュームやス
イッチによる正逆転指令及び回生指令の各信号が入力し
ており、転流パターン発生ロジック回路１２からＰＷＭ
・過電流ロジック回路５に、上記ハイサイド及びローサ
イドの各パワー素子を駆動するための制御信号が出力さ
れている。
置センサ１１が設けられており、その位置センサ１１に
よる検出信号は、転流パターン発生ロジック回路１２に
入力している。その転流パターン発生ロジック回路１２
には、図示されない例えばＣＰＵまたはボリュームやス
イッチによる正逆転指令及び回生指令の各信号が入力し
ており、転流パターン発生ロジック回路１２からＰＷＭ
・過電流ロジック回路５に、上記ハイサイド及びローサ
イドの各パワー素子を駆動するための制御信号が出力さ
れている。
【００１１】次に、本発明に基づく要部回路を示す図
２、及び図２の回路図の各ノードＡ・Ｂ・Ｃ・Ｅ・Ｆ・
Ｇ・Ｈ・Ｉにおける波形を示す図３を参照して、本制御
回路の作動要領を以下に示す。図２に示されるように、
前記したＵ相に設けられた電流センサ７ａのＵ相電流検
出信号（図３のＡ）が、相電流合成回路８の第１理想半
波整流部８ａにて負側の波形（図３のＥ）のみ抽出され
て反転されるようになっている。同様に、Ｖ相に設けら
れた電流センサ７ｂのＶ相電流検出信号（図３のＢ）
も、第２理想半波整流部８ｂにて負側の波形（図３の
Ｆ）のみ抽出されて反転される。
２、及び図２の回路図の各ノードＡ・Ｂ・Ｃ・Ｅ・Ｆ・
Ｇ・Ｈ・Ｉにおける波形を示す図３を参照して、本制御
回路の作動要領を以下に示す。図２に示されるように、
前記したＵ相に設けられた電流センサ７ａのＵ相電流検
出信号（図３のＡ）が、相電流合成回路８の第１理想半
波整流部８ａにて負側の波形（図３のＥ）のみ抽出され
て反転されるようになっている。同様に、Ｖ相に設けら
れた電流センサ７ｂのＶ相電流検出信号（図３のＢ）
も、第２理想半波整流部８ｂにて負側の波形（図３の
Ｆ）のみ抽出されて反転される。
【００１２】また、各Ｕ・Ｖ相の両電流検出値からＷ相
を演算して求めるためのＷ相演算部８ｃが設けられてお
り、そのＷ相演算部８ｃにて両電流検出値を合成して求
めたＷ相電流検出値相当の信号（図３のＣ）も、上記と
同様の第３理想半波整流部８ｄにて負側の波形（図３の
Ｇ）のみ抽出されかつ反転されるようになっている。
を演算して求めるためのＷ相演算部８ｃが設けられてお
り、そのＷ相演算部８ｃにて両電流検出値を合成して求
めたＷ相電流検出値相当の信号（図３のＣ）も、上記と
同様の第３理想半波整流部８ｄにて負側の波形（図３の
Ｇ）のみ抽出されかつ反転されるようになっている。
【００１３】さらに、相電流合成回路８には、上記した
ようにして半波整流・反転された各相の電流検出信号
（Ｅ・Ｆ・Ｇ）を加算処理するための相電流合成回路と
しての三相加算回路部８ｅが設けられている。この三相
加算回路部８ｅで処理された信号の出力波形は、半波合
成電流波形として図３のＨに示されるようになる。
ようにして半波整流・反転された各相の電流検出信号
（Ｅ・Ｆ・Ｇ）を加算処理するための相電流合成回路と
しての三相加算回路部８ｅが設けられている。この三相
加算回路部８ｅで処理された信号の出力波形は、半波合
成電流波形として図３のＨに示されるようになる。
【００１４】上記三相加算回路部８ｅの出力信号（波形
Ｈ）は、前記したようにローパスフィルタ９と過電流検
出回路１０とに入力される。上記波形Ｈは図３に示され
るようにピーク値が表れており、実電流波形に近似して
いることから、その波形を用いて過電流検出を行うべ
く、三相加算回路部８ｅによる合成直後の信号を過電流
検出回路１０に入力している。なお、過電流検出回路１
０の入力段には起動時などの突入電流の入力を防止する
ためのＣＲ回路１０ａを設けており、その後コンパレー
タにてレベル判定を行って、前記したＰＷＭ・過電流ロ
ジック回路５に出力される。
Ｈ）は、前記したようにローパスフィルタ９と過電流検
出回路１０とに入力される。上記波形Ｈは図３に示され
るようにピーク値が表れており、実電流波形に近似して
いることから、その波形を用いて過電流検出を行うべ
く、三相加算回路部８ｅによる合成直後の信号を過電流
検出回路１０に入力している。なお、過電流検出回路１
０の入力段には起動時などの突入電流の入力を防止する
ためのＣＲ回路１０ａを設けており、その後コンパレー
タにてレベル判定を行って、前記したＰＷＭ・過電流ロ
ジック回路５に出力される。
【００１５】また、ローパスフィルタ９は図２に良く示
されるように反転積分回路からなり、このローパスフィ
ルタ９を通した波形は、フィルタ効果により図３の波形
Ｉに示されるようにピーク値を除去されて安定した電流
波形となり、前記したように電流フィードバック値とし
ての平均相電流として用いるのに適当である。また、波
形Ｈは、概ねトルクに比例している特徴を有するもので
ある。
されるように反転積分回路からなり、このローパスフィ
ルタ９を通した波形は、フィルタ効果により図３の波形
Ｉに示されるようにピーク値を除去されて安定した電流
波形となり、前記したように電流フィードバック値とし
ての平均相電流として用いるのに適当である。また、波
形Ｈは、概ねトルクに比例している特徴を有するもので
ある。
【００１６】
【発明の効果】このように本発明によれば、電流センサ
を３相全てに設けることなく２相にのみ設けて、２相の
電流検出値から残りの相の電流値を算出し、３相の電流
値を合成してモータ電流値を求めることができ、その合
成電流波形をローパスフィルタを通すことにより平均化
された電流フィードバック値として用いることができる
ため、モータの電流制御すなわちトルク制御を行う回路
を簡易化かつ低コスト化し得る。
を３相全てに設けることなく２相にのみ設けて、２相の
電流検出値から残りの相の電流値を算出し、３相の電流
値を合成してモータ電流値を求めることができ、その合
成電流波形をローパスフィルタを通すことにより平均化
された電流フィードバック値として用いることができる
ため、モータの電流制御すなわちトルク制御を行う回路
を簡易化かつ低コスト化し得る。
【図１】本発明が適用された三相ＡＣモータ用トルク制
御回路の全体ブロック図。
御回路の全体ブロック図。
【図２】本発明に基づく要部回路を示す図。
【図３】本発明の作動要領を示す波形図。
１ 電源回路 ２ パワー素子駆動回路 ３ プリドライバ回路 ４ トルク制御回路 ５ ＰＷＭ・過電流ロジック回路 ６ 搬送波生成回路 ７ａ・７ｂ 電流センサ ８ 相電流合成回路 ８ａ 第１理想半波整流部 ８ｂ 第２理想半波整流部 ８ｃ Ｗ相演算部 ８ｄ 第３理想半波整流部 ８ｅ 三相加算回路部 ９ ローパスフィルタ １０ 過電流検出回路 １０ａ ＣＲ回路 １１ 位置センサ １２ 転流パターン発生ロジック回路
Claims (2)
- 【請求項１】 三相モータの２相に流れる各電流波形を
それぞれ検出する各電流センサと、前記各電流センサに
より検出した各電流波形を用いて残りの相の電流波形を
求めると共に前記モータの３相に流れる各電流波形をそ
れぞれ半波整流して加算する相電流合成回路と、前記相
電流合成回路で求めた半波合成電流波形を通すためのロ
ーパスフィルタとを設け、 前記ローパスフィルタを通した波形を電流フィードバッ
ク値として前記モータのトルク制御を行うためのトルク
制御回路に入力するようにしたことを特徴とする三相モ
ータ用電流制御回路。 - 【請求項２】 前記相電流合成回路にて求めた前記半波
合成電流波形を前記ローパスフィルタの手前で分岐して
過電流検出回路に入力することを特徴とする請求項１に
記載の三相モータ用電流制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184090A JPH1014274A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 三相モータ用電流制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184090A JPH1014274A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 三相モータ用電流制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1014274A true JPH1014274A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=16147228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8184090A Pending JPH1014274A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 三相モータ用電流制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1014274A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002223590A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の駆動制御装置 |
| JP2009081930A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Jtekt Corp | モータ制御装置および電動パワーステアリング装置 |
| JP2015046956A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 株式会社デンソー | 回転機の制御装置 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP8184090A patent/JPH1014274A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002223590A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の駆動制御装置 |
| JP4667608B2 (ja) * | 2001-01-24 | 2011-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | 交流電動機の駆動制御装置 |
| JP2009081930A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Jtekt Corp | モータ制御装置および電動パワーステアリング装置 |
| JP2015046956A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 株式会社デンソー | 回転機の制御装置 |
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