JPH1023784A - 圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置 - Google Patents
圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置Info
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- JPH1023784A JPH1023784A JP8186885A JP18688596A JPH1023784A JP H1023784 A JPH1023784 A JP H1023784A JP 8186885 A JP8186885 A JP 8186885A JP 18688596 A JP18688596 A JP 18688596A JP H1023784 A JPH1023784 A JP H1023784A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 同期運転時の駆動電流を複雑な回路構成の必
要なしに有効に抑えることができる上にマッチングも容
易である圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置を提供
すること。 【解決手段】 モータの駆動巻線に誘起される電圧に基
づいて回転子の位置を検出して駆動巻線への駆動電流の
転流を制御するようにした、圧縮機用直流ブラシレスモ
ータ駆動装置において、磁石回転子を同期運転で回転さ
せるための回転磁界を駆動巻線によって発生させるよう
コミュテータ手段のスイッチング素子をオン、オフ制御
する加速用制御信号を供給するための加速用制御信号供
給手段を設け、加速用制御信号による前記磁石回転子の
回転加速運転を、駆動巻線にデューティ比一定の駆動電
圧を印加しつつ回転速度の加速率が一次遅れ特性となる
ように実行する。
要なしに有効に抑えることができる上にマッチングも容
易である圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置を提供
すること。 【解決手段】 モータの駆動巻線に誘起される電圧に基
づいて回転子の位置を検出して駆動巻線への駆動電流の
転流を制御するようにした、圧縮機用直流ブラシレスモ
ータ駆動装置において、磁石回転子を同期運転で回転さ
せるための回転磁界を駆動巻線によって発生させるよう
コミュテータ手段のスイッチング素子をオン、オフ制御
する加速用制御信号を供給するための加速用制御信号供
給手段を設け、加速用制御信号による前記磁石回転子の
回転加速運転を、駆動巻線にデューティ比一定の駆動電
圧を印加しつつ回転速度の加速率が一次遅れ特性となる
ように実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの駆動巻線
に誘起される電圧に基づいて回転子の位置を検出して駆
動巻線への駆動電流の転流を制御するようにした、圧縮
機用直流ブラシレスモータ駆動装置に関するものであ
る。
に誘起される電圧に基づいて回転子の位置を検出して駆
動巻線への駆動電流の転流を制御するようにした、圧縮
機用直流ブラシレスモータ駆動装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】直流ブラシレスモータに対して外部同期
信号を与えることにより先ず同期モータとして起動させ
て加速し、永久磁石ロータが所定の回転速度に達して各
駆動巻線から充分な大きさの逆誘起電圧が得られるよう
になったならばこの逆誘起電圧によって永久磁石ロータ
の位置を検出し、これに基づいて各駆動巻線への駆動電
流を転流して永久磁石ロータを回転させるセンサレス運
転に切り替えるようにした直流ブラシレスモータ駆動装
置が公知である。
信号を与えることにより先ず同期モータとして起動させ
て加速し、永久磁石ロータが所定の回転速度に達して各
駆動巻線から充分な大きさの逆誘起電圧が得られるよう
になったならばこの逆誘起電圧によって永久磁石ロータ
の位置を検出し、これに基づいて各駆動巻線への駆動電
流を転流して永久磁石ロータを回転させるセンサレス運
転に切り替えるようにした直流ブラシレスモータ駆動装
置が公知である。
【０００３】このように、モータコイルに誘起される電
圧によって転流制御する直流ブラシレスモータにおいて
は、誘起電圧が十分大きい値になる回転数まで同期運転
をしなければならないが、加速のための同期運転中は転
流が最適でないためにその駆動巻線には大きな電流が流
れる傾向を生じている。しかし、駆動回路に使用される
モータ電流制御用のパワートランジスタは、一般に定格
電流が大きいほど価格が高いため、通常運転時に必要な
負荷トルクに見合ったものが選定される。よって、この
ようにして選定されたトランジスタの定格電流内で最大
の出力トルクを発生するように同期運転を行うことがで
きるようにするため、特開平４−１６５９８８号公報に
は、モータの加速率を時間の経過に従って変えて加速す
る構成が提案されている。
圧によって転流制御する直流ブラシレスモータにおいて
は、誘起電圧が十分大きい値になる回転数まで同期運転
をしなければならないが、加速のための同期運転中は転
流が最適でないためにその駆動巻線には大きな電流が流
れる傾向を生じている。しかし、駆動回路に使用される
モータ電流制御用のパワートランジスタは、一般に定格
電流が大きいほど価格が高いため、通常運転時に必要な
負荷トルクに見合ったものが選定される。よって、この
ようにして選定されたトランジスタの定格電流内で最大
の出力トルクを発生するように同期運転を行うことがで
きるようにするため、特開平４−１６５９８８号公報に
は、モータの加速率を時間の経過に従って変えて加速す
る構成が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この提案された構成で
は、モータの加速率を時間の経過に従って減少させるこ
とによりトランジスタの定格電流の問題を解決使用とす
るものであるが、このため、別途複雑高価な電流制御回
路を設け、モータ電流が一定となるように制御する構成
が必要とされる。このほか、同期運転中における永久磁
石ロータの電気的回転角６０度毎の時間を記憶させるた
めに、大容量の記憶メモリが必要であり、さらに、マッ
チングの際には、記憶させる電気的回転角６０度毎の時
間の全てを変更しなければならない等の問題点があるた
め、実用的でなかった。
は、モータの加速率を時間の経過に従って減少させるこ
とによりトランジスタの定格電流の問題を解決使用とす
るものであるが、このため、別途複雑高価な電流制御回
路を設け、モータ電流が一定となるように制御する構成
が必要とされる。このほか、同期運転中における永久磁
石ロータの電気的回転角６０度毎の時間を記憶させるた
めに、大容量の記憶メモリが必要であり、さらに、マッ
チングの際には、記憶させる電気的回転角６０度毎の時
間の全てを変更しなければならない等の問題点があるた
め、実用的でなかった。
【０００５】本発明の目的は、圧縮機を駆動するのに用
いることができる、同期運転時の駆動電流を複雑な回路
構成の必要なしに有効に抑えることができる上にマッチ
ングも容易である圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装
置を提供することにある。
いることができる、同期運転時の駆動電流を複雑な回路
構成の必要なしに有効に抑えることができる上にマッチ
ングも容易である圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、圧縮機を負荷として見たときの特性であ
る、回転速度が上昇するに従って高負荷状態となるとい
う特性を利用したものである。すなわち、直流ブラシレ
スモータとその負荷である圧縮機との間の運動特性の関
係は、モータの回転部と負荷の回転軸上に換算した負荷
の慣性能率をＪ、角速度に比例する損失の比例係数（圧
縮による損失を含む）をＫｆ、摩擦トルクをＦ、角速度
をω、モータ電流をｉａ、トルク常数をＫT とすれば、 Ｊ（ｄω／ｄｔ）＋Ｋｆ・ω＋Ｆ＝ＫT ・ｉａ （１） なる関係が成立する。この微分方程式を解くと、
め、本発明は、圧縮機を負荷として見たときの特性であ
る、回転速度が上昇するに従って高負荷状態となるとい
う特性を利用したものである。すなわち、直流ブラシレ
スモータとその負荷である圧縮機との間の運動特性の関
係は、モータの回転部と負荷の回転軸上に換算した負荷
の慣性能率をＪ、角速度に比例する損失の比例係数（圧
縮による損失を含む）をＫｆ、摩擦トルクをＦ、角速度
をω、モータ電流をｉａ、トルク常数をＫT とすれば、 Ｊ（ｄω／ｄｔ）＋Ｋｆ・ω＋Ｆ＝ＫT ・ｉａ （１） なる関係が成立する。この微分方程式を解くと、
【数１】 となる。この結果から、モータと圧縮機の運動特性は一
次遅れの特性を示し、加速のための同期運転時の角速度
の上昇を一次遅れの特性とすれば、圧縮機の運動特性に
マッチしたものとなり、モータの駆動巻線への印加電圧
を一定にしておけばそこに流れる電流は略一定に保たれ
ることになる。ここで、角速度は転流周期、すなわち通
電時間としても同じである。
次遅れの特性を示し、加速のための同期運転時の角速度
の上昇を一次遅れの特性とすれば、圧縮機の運動特性に
マッチしたものとなり、モータの駆動巻線への印加電圧
を一定にしておけばそこに流れる電流は略一定に保たれ
ることになる。ここで、角速度は転流周期、すなわち通
電時間としても同じである。
【０００７】本発明はこの知見に基づくものであり、請
求項１の発明の特徴は、磁石回転子と駆動巻線とを有し
て成る圧縮機を駆動するための直流ブラシレスモータの
駆動装置であって、前記駆動巻線に誘起される電圧信号
に応答して前記磁石回転子の回転位置を検出する位置検
出回路と、スイッチング素子を有し前記駆動巻線に駆動
電圧を供給するコミュテータ手段と、前記磁石回転子を
回転させるための回転磁界を前記駆動巻線によって発生
させるよう前記コミュテータ手段のスイッチング素子を
オン、オフ制御する加速用制御信号を供給するための加
速用制御信号供給手段と、前記位置検出回路での検出結
果に応じて前記駆動巻線に対する駆動電流を転流させる
よう前記コミュテータ手段のスイッチング手段をオン、
オフ制御する転流制御信号を供給するための位置帰還駆
動信号発生手段とを備え、前記磁石回転子の回転速度が
所定値に達するまでは前記加速用制御信号を前記コミュ
テータ手段に供給し、前記磁石回転子の回転速度が所定
値に達した後は前記転流制御信号により前記コミュテー
タ手段を制御するようにした圧縮機用直流ブラシレスモ
ータ駆動装置において、前記加速用制御信号による前記
磁石回転子の回転加速運転が、駆動巻線にデューティ比
一定の駆動電圧を印加しつつ、回転速度の加速率が一次
遅れ特性となるように実行されるようにした点にある。
求項１の発明の特徴は、磁石回転子と駆動巻線とを有し
て成る圧縮機を駆動するための直流ブラシレスモータの
駆動装置であって、前記駆動巻線に誘起される電圧信号
に応答して前記磁石回転子の回転位置を検出する位置検
出回路と、スイッチング素子を有し前記駆動巻線に駆動
電圧を供給するコミュテータ手段と、前記磁石回転子を
回転させるための回転磁界を前記駆動巻線によって発生
させるよう前記コミュテータ手段のスイッチング素子を
オン、オフ制御する加速用制御信号を供給するための加
速用制御信号供給手段と、前記位置検出回路での検出結
果に応じて前記駆動巻線に対する駆動電流を転流させる
よう前記コミュテータ手段のスイッチング手段をオン、
オフ制御する転流制御信号を供給するための位置帰還駆
動信号発生手段とを備え、前記磁石回転子の回転速度が
所定値に達するまでは前記加速用制御信号を前記コミュ
テータ手段に供給し、前記磁石回転子の回転速度が所定
値に達した後は前記転流制御信号により前記コミュテー
タ手段を制御するようにした圧縮機用直流ブラシレスモ
ータ駆動装置において、前記加速用制御信号による前記
磁石回転子の回転加速運転が、駆動巻線にデューティ比
一定の駆動電圧を印加しつつ、回転速度の加速率が一次
遅れ特性となるように実行されるようにした点にある。
【０００８】一次遅れの特性による加速を実現するた
め、請求項２の発明では、一定時間毎に回転速度を計算
しこれにより得られた回転速度によって加速のための通
電時間を決定することを特徴としている。すなわち、加
速最終（目標）回転速度をＮL、前回の回転速度をＮ
n-1 、ｋ（０＜ｋ＜１）を常数とすれば、今回の回転速
度Ｎn を下式 Ｎn ＝ｋ・ＮL ＋（１−ｋ）・Ｎn-1 （３） に基づいて所定時間間隙で求められることができる。そ
して、これにより求めた今回の回転速度Ｎn を用い、通
電時間Ｔm が Ｔm ＝５／Ｎn （４） として求められる。
め、請求項２の発明では、一定時間毎に回転速度を計算
しこれにより得られた回転速度によって加速のための通
電時間を決定することを特徴としている。すなわち、加
速最終（目標）回転速度をＮL、前回の回転速度をＮ
n-1 、ｋ（０＜ｋ＜１）を常数とすれば、今回の回転速
度Ｎn を下式 Ｎn ＝ｋ・ＮL ＋（１−ｋ）・Ｎn-1 （３） に基づいて所定時間間隙で求められることができる。そ
して、これにより求めた今回の回転速度Ｎn を用い、通
電時間Ｔm が Ｔm ＝５／Ｎn （４） として求められる。
【０００９】この構成によれば、回転速度が目標回転速
度ＮL に近づくにつれて通電時間Ｔm が短くなり、一次
遅れの特性の加速が実現される。
度ＮL に近づくにつれて通電時間Ｔm が短くなり、一次
遅れの特性の加速が実現される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態の一例について説明する。
実施の形態の一例について説明する。
【００１１】図１において１０は３相Ｙ結線された４極
の直流ブラシレスモータであり、Ａ相の駆動巻線１１、
Ｂ相の駆動巻線１２、Ｃ相の駆動巻線１３及び永久磁石
ロータ１４を備えて成っている。この直流ブラシレスモ
ータ１０は図示しない圧縮機と連結されており該圧縮機
を回転駆動するために用いられている。なお、この直流
ブラシレスモータ１０は公知の構成であるからその詳細
な構造説明は省略する。
の直流ブラシレスモータであり、Ａ相の駆動巻線１１、
Ｂ相の駆動巻線１２、Ｃ相の駆動巻線１３及び永久磁石
ロータ１４を備えて成っている。この直流ブラシレスモ
ータ１０は図示しない圧縮機と連結されており該圧縮機
を回転駆動するために用いられている。なお、この直流
ブラシレスモータ１０は公知の構成であるからその詳細
な構造説明は省略する。
【００１２】符号２０で示されるのは、図示しない圧縮
機を駆動するために用いられる直流ブラシレスモータ１
０を駆動するための、本発明による圧縮機用直流ブラシ
レスモータ駆動装置であり、駆動巻線１１〜１３への駆
動電流を転流するためのコミュテータ部２１を備えてい
る。コミュテータ部２１は、スイッチングトランジスタ
Ｕ〜Ｚ及びダイオード２２〜２７が図示の如く接続され
て成る公知の構成のものであり、スイッチングトランジ
スタＵ〜Ｚの各ベースには、制御ユニット４０の位置帰
還駆動信号発生部４１から転流制御信号ＡU 〜ＣL が与
えられるようになっている。スイッチングトランジスタ
Ｕ〜Ｚは転流制御信号ＡU 〜ＣL に従ってオン／オフ
し、これにより、駆動巻線１１〜１３に対する直流電源
３４からの駆動電流の転流が行われ、永久磁石ロータ１
４が回転駆動される。
機を駆動するために用いられる直流ブラシレスモータ１
０を駆動するための、本発明による圧縮機用直流ブラシ
レスモータ駆動装置であり、駆動巻線１１〜１３への駆
動電流を転流するためのコミュテータ部２１を備えてい
る。コミュテータ部２１は、スイッチングトランジスタ
Ｕ〜Ｚ及びダイオード２２〜２７が図示の如く接続され
て成る公知の構成のものであり、スイッチングトランジ
スタＵ〜Ｚの各ベースには、制御ユニット４０の位置帰
還駆動信号発生部４１から転流制御信号ＡU 〜ＣL が与
えられるようになっている。スイッチングトランジスタ
Ｕ〜Ｚは転流制御信号ＡU 〜ＣL に従ってオン／オフ
し、これにより、駆動巻線１１〜１３に対する直流電源
３４からの駆動電流の転流が行われ、永久磁石ロータ１
４が回転駆動される。
【００１３】符号５０で示されるのは、永久磁石ロータ
１４が回転することにより駆動巻線１１〜１３のそれぞ
れに誘起される逆誘起電圧から永久磁石ロータ１４の回
転位置を判別してその結果を示すセンサレス信号ＺA 、
ＺB 、ＺC を出力し、制御ユニット４０の位置帰還駆動
信号発生部４１に供給するための公知の構成の位置検出
回路である。
１４が回転することにより駆動巻線１１〜１３のそれぞ
れに誘起される逆誘起電圧から永久磁石ロータ１４の回
転位置を判別してその結果を示すセンサレス信号ＺA 、
ＺB 、ＺC を出力し、制御ユニット４０の位置帰還駆動
信号発生部４１に供給するための公知の構成の位置検出
回路である。
【００１４】センサレス信号ＺA 〜ＺC は制御ユニット
４０の位置帰還駆動信号発生部４１に入力され、ここで
転流制御のための転流制御信号ＡU 〜ＣL が作られ、オ
アゲート４２〜４７を介してスイッチングトランジスタ
Ｕ〜Ｚに与えられ、これによって駆動巻線１１〜１３に
おいて永久磁石ロータ１４を回転させるのに必要な転流
が発生する。
４０の位置帰還駆動信号発生部４１に入力され、ここで
転流制御のための転流制御信号ＡU 〜ＣL が作られ、オ
アゲート４２〜４７を介してスイッチングトランジスタ
Ｕ〜Ｚに与えられ、これによって駆動巻線１１〜１３に
おいて永久磁石ロータ１４を回転させるのに必要な転流
が発生する。
【００１５】位置帰還駆動信号発生部４１での上述の転
流制御信号発生動作が可能となるよう永久磁石ロータ１
４の回転速度を零から所要の速度値まで上昇させるため
の、圧縮機の運動特性を考慮した加速用制御信号をコミ
ュテータ部２１に供給するため、制御ユニット４０は加
速制御信号発生部４８を備えている。加速制御信号発生
部４８は、直流ブラシレスモータ１０を同期運転によっ
て起動し、加速するための加速制御信号として、永久磁
石ロータ１４に回転磁界を与えるための励磁電流を駆動
巻線１１〜１３に対して与えることができる１組の制御
信号ＳＳを出力する。制御信号ＳＳはオアゲート４２〜
４７を介してスイッチングトランジスタＵ〜Ｚのベース
に印加される。なお、直流ブラシレスモータ１０を加速
のために同期運転する場合、トランジスタＵ〜Ｚのうち
のいずれか２つのトランジスタをオンとしてＡ相〜Ｃ相
のいずれか２つの相の駆動コイルに電源３４から励磁電
流を流すという選択導通制御を所定の順序で行うことは
公知であるから、この選択導通制御のための切換順序に
ついての詳しい説明は省略する。
流制御信号発生動作が可能となるよう永久磁石ロータ１
４の回転速度を零から所要の速度値まで上昇させるため
の、圧縮機の運動特性を考慮した加速用制御信号をコミ
ュテータ部２１に供給するため、制御ユニット４０は加
速制御信号発生部４８を備えている。加速制御信号発生
部４８は、直流ブラシレスモータ１０を同期運転によっ
て起動し、加速するための加速制御信号として、永久磁
石ロータ１４に回転磁界を与えるための励磁電流を駆動
巻線１１〜１３に対して与えることができる１組の制御
信号ＳＳを出力する。制御信号ＳＳはオアゲート４２〜
４７を介してスイッチングトランジスタＵ〜Ｚのベース
に印加される。なお、直流ブラシレスモータ１０を加速
のために同期運転する場合、トランジスタＵ〜Ｚのうち
のいずれか２つのトランジスタをオンとしてＡ相〜Ｃ相
のいずれか２つの相の駆動コイルに電源３４から励磁電
流を流すという選択導通制御を所定の順序で行うことは
公知であるから、この選択導通制御のための切換順序に
ついての詳しい説明は省略する。
【００１６】加速制御信号発生部４８は、公知のハード
ウェア構成のマイクロプロセッサを用いて構成され、こ
こに格納される加速制御信号発生プログラムを実行する
ことにより、導通状態とすべき２つのトランジスタを選
択的にオンとし、これらの選択されたトランジスタの導
通による通電時間を、直流ブラシレスモータ１０の加速
率が一次遅れ特性となるようにするための制御信号ＳＳ
が出力される構成である。
ウェア構成のマイクロプロセッサを用いて構成され、こ
こに格納される加速制御信号発生プログラムを実行する
ことにより、導通状態とすべき２つのトランジスタを選
択的にオンとし、これらの選択されたトランジスタの導
通による通電時間を、直流ブラシレスモータ１０の加速
率が一次遅れ特性となるようにするための制御信号ＳＳ
が出力される構成である。
【００１７】次に、図２を参照しながら加速制御信号発
生部４８の動作について説明する。
生部４８の動作について説明する。
【００１８】加速制御信号発生プログラム６０は、その
起動後繰り返し実行される主プログラム７０と、選択さ
れた２つのトランジスタによる通電の終了によって通電
すべきトランジスタの切り換えが生じたときに割り込み
により起動される通電切り換え割り込みプログラム８０
とから成っている。
起動後繰り返し実行される主プログラム７０と、選択さ
れた２つのトランジスタによる通電の終了によって通電
すべきトランジスタの切り換えが生じたときに割り込み
により起動される通電切り換え割り込みプログラム８０
とから成っている。
【００１９】先ず主プログラム７０について説明する
と、プログラムの起動後、ステップ７１で選択された２
つのトランジスタがオンされる。なお、この実施の形態
では、先ずトランジスタＵとトランジスタＹとがオンと
される（図３参照）。次のステップ７２ではそれらの通
電時間Ｔm が５／ＮF によって定められる。したがっ
て、トランジスタＵとトランジスタＹはステップ７２で
計算された時間Ｔm だけ通電されることになる。
と、プログラムの起動後、ステップ７１で選択された２
つのトランジスタがオンされる。なお、この実施の形態
では、先ずトランジスタＵとトランジスタＹとがオンと
される（図３参照）。次のステップ７２ではそれらの通
電時間Ｔm が５／ＮF によって定められる。したがっ
て、トランジスタＵとトランジスタＹはステップ７２で
計算された時間Ｔm だけ通電されることになる。
【００２０】ステップ７３では、初回の回転速度ＮF の
値を前回の回転速度Ｎn-1 としてセットし、ステップ７
４でＴm 時間後に割り込みが入るように設定を行う。こ
の結果、ステップ７２で決定された通電時間Ｔm が経過
すると、通電切り換え割り込みプログラム８０が割り込
みにより実行され、ステップ８１でオンするトランジス
タの切り換えが行われ、ステップ８２でＴm 時間後に割
り込みが入るように設定を行う。
値を前回の回転速度Ｎn-1 としてセットし、ステップ７
４でＴm 時間後に割り込みが入るように設定を行う。こ
の結果、ステップ７２で決定された通電時間Ｔm が経過
すると、通電切り換え割り込みプログラム８０が割り込
みにより実行され、ステップ８１でオンするトランジス
タの切り換えが行われ、ステップ８２でＴm 時間後に割
り込みが入るように設定を行う。
【００２１】ステップ７５では、直流ブラシレスモータ
１０の現在の回転速度を計算するための時間間隔である
Δｔ時間が経過したか否かが判別される。Δｔ時間が経
過していないとステップ７５の判別結果はＮＯとなり、
ステップ７５が繰り返し実行される。Δｔ時間が経過す
ると、ステップ７５の判別結果はＹＥＳとなり、ステッ
プ７６に入る。
１０の現在の回転速度を計算するための時間間隔である
Δｔ時間が経過したか否かが判別される。Δｔ時間が経
過していないとステップ７５の判別結果はＮＯとなり、
ステップ７５が繰り返し実行される。Δｔ時間が経過す
ると、ステップ７５の判別結果はＹＥＳとなり、ステッ
プ７６に入る。
【００２２】ステップ７６では、前回の回転速度Ｎn-1
を用いて今回の回転速度Ｎn を下式 Ｎn ＝ｋ・ＮL ＋（１−ｋ）・Ｎn-1 （５） に従って計算する。ここで、ＮL は同期運転によって達
成すべき目標回転速度である最終の回転速度であり、ｋ
は常数で零よりは大きく１よりは小さい値である。
を用いて今回の回転速度Ｎn を下式 Ｎn ＝ｋ・ＮL ＋（１−ｋ）・Ｎn-1 （５） に従って計算する。ここで、ＮL は同期運転によって達
成すべき目標回転速度である最終の回転速度であり、ｋ
は常数で零よりは大きく１よりは小さい値である。
【００２３】ステップ７７ではステップ７６で得られた
現在の回転速度Ｎn を用いて通電時間Ｔm が（４）式に
従って計算され、ステップ７８ではステップ７６で得ら
れた現在の回転速度Ｎn を次のプログラムサイクルでの
計算のために前回の回転速度Ｎn-1 としてセットする。
しかる後、ステップ７５に戻る。
現在の回転速度Ｎn を用いて通電時間Ｔm が（４）式に
従って計算され、ステップ７８ではステップ７６で得ら
れた現在の回転速度Ｎn を次のプログラムサイクルでの
計算のために前回の回転速度Ｎn-1 としてセットする。
しかる後、ステップ７５に戻る。
【００２４】次に、図３を参照して、図２に示した加速
制御信号発生プログラム６０に従う直流ブラシレスモー
タ１０の同期運転による加速動作について説明する。図
３の（Ａ）は通電切り換え割り込みプログラム８０のス
テップ８１におけるＯＮするトランジスタの切り換えを
示したものであり、Ｕ−Ｙ、Ｕ−Ｚ、Ｖ−Ｚ、・・・の
順で６つのトランジスタのうちの２つが順次オンとなっ
ていく。図３の（Ａ）において、選択された２つのトラ
ンジスタの通電時間はＴm で示されるが、Ｔmの値は後
述するように時間の経過に従って一次遅れの特性で変化
する。一方、現在の回転速度Ｎn の計算は、所定の一定
時間Δｔ毎に実行される（図３の（Ｂ）参照）。
制御信号発生プログラム６０に従う直流ブラシレスモー
タ１０の同期運転による加速動作について説明する。図
３の（Ａ）は通電切り換え割り込みプログラム８０のス
テップ８１におけるＯＮするトランジスタの切り換えを
示したものであり、Ｕ−Ｙ、Ｕ−Ｚ、Ｖ−Ｚ、・・・の
順で６つのトランジスタのうちの２つが順次オンとなっ
ていく。図３の（Ａ）において、選択された２つのトラ
ンジスタの通電時間はＴm で示されるが、Ｔmの値は後
述するように時間の経過に従って一次遅れの特性で変化
する。一方、現在の回転速度Ｎn の計算は、所定の一定
時間Δｔ毎に実行される（図３の（Ｂ）参照）。
【００２５】この結果、現在の回転速度Ｎn の値はΔｔ
時間毎に増していくが、その増加は一次遅れ特性となる
ため、図４の（Ａ）に示すようにＮn の最初の増加量は
大きいが時間が経過するにつれてその増加量は小さくな
る特性となる。これは図４の（Ｂ）のグラフに示す第
（２）式による、時間に経過に従う角速度の変化特性と
同じ一次遅れ特性である。
時間毎に増していくが、その増加は一次遅れ特性となる
ため、図４の（Ａ）に示すようにＮn の最初の増加量は
大きいが時間が経過するにつれてその増加量は小さくな
る特性となる。これは図４の（Ｂ）のグラフに示す第
（２）式による、時間に経過に従う角速度の変化特性と
同じ一次遅れ特性である。
【００２６】したがって、常数ｋの値を適切に選択する
ことにより、図４の（Ａ）、（Ｂ）のカーブを一致させ
ることが可能である。若し、このようにして常数ｋの値
が適切に設定されると、圧縮機の角速度ωの変化率に応
じて、換言すれば直流ブラシレスモータ１０の負荷状態
の変化に応じて、駆動電流が制御されることとなり、回
転速度が上昇するにつれて高負荷となる圧縮機のその時
々の駆動に必要な電流が直流ブラシレスモータ１０の駆
動巻線１１〜１３に供給される。この結果、特に複雑な
構成の電流制御回路を設けるまでもなく、印加電圧（デ
ューティ比）を一定にしておけば、常に同期運転に適切
な電力を時間記憶用メモリの使用なしに直流ブラシレス
モータ１０に供給することができる。また常数ｋの値を
適宜に定めるだけでよいので、マッチングも頗る簡単で
ある。
ことにより、図４の（Ａ）、（Ｂ）のカーブを一致させ
ることが可能である。若し、このようにして常数ｋの値
が適切に設定されると、圧縮機の角速度ωの変化率に応
じて、換言すれば直流ブラシレスモータ１０の負荷状態
の変化に応じて、駆動電流が制御されることとなり、回
転速度が上昇するにつれて高負荷となる圧縮機のその時
々の駆動に必要な電流が直流ブラシレスモータ１０の駆
動巻線１１〜１３に供給される。この結果、特に複雑な
構成の電流制御回路を設けるまでもなく、印加電圧（デ
ューティ比）を一定にしておけば、常に同期運転に適切
な電力を時間記憶用メモリの使用なしに直流ブラシレス
モータ１０に供給することができる。また常数ｋの値を
適宜に定めるだけでよいので、マッチングも頗る簡単で
ある。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、圧縮機の
特性を利用した一次遅れ特性の加速特性を用いているの
で、高価な電流制御回路を用いることなしに同期運転を
所定一定電流で行うことができる。また、定数のマッチ
ングが不要であり、時間記憶メモリも不要であるから、
極めて構成が簡単で経済性に富む圧縮機用直流ブラシレ
スモータ駆動装置を提供することができる。
特性を利用した一次遅れ特性の加速特性を用いているの
で、高価な電流制御回路を用いることなしに同期運転を
所定一定電流で行うことができる。また、定数のマッチ
ングが不要であり、時間記憶メモリも不要であるから、
極めて構成が簡単で経済性に富む圧縮機用直流ブラシレ
スモータ駆動装置を提供することができる。
【図１】本発明による圧縮機用直流ブラシレスモータ駆
動装置の実施の形態の一例を示す構成図。
動装置の実施の形態の一例を示す構成図。
【図２】図１の加速制御信号発生部において実行される
加速制御信号発生プログラムを示すフローチャート。
加速制御信号発生プログラムを示すフローチャート。
【図３】図１の加速制御信号発生部による通電制御動作
を説明するための説明図。
を説明するための説明図。
【図４】図１に示した圧縮機用直流ブラシレスモータ駆
動装置による一次遅れ特性の加速動作を説明するための
グラフ。
動装置による一次遅れ特性の加速動作を説明するための
グラフ。
１０ 直流ブラシレスモータ １１〜１３ 駆動巻線 １４ 永久磁石ロータ ２０ 圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置 ２１ コミュテータ部 Ｕ〜Ｚ スイッチングトランジスタ ４０ 制御ユニット ４１ 位置帰還駆動信号発生部 ４８ 加速制御信号発生部 ５０ 位置検出回路 ＡU 、ＡL 、ＢU 、ＢL 、ＣU 、ＣL 転流制御信号 ＺA 、ＺB 、ＺC センサレス信号 ＳＳ 外部同期信号
Claims (2)
- 【請求項１】 磁石回転子と駆動巻線とを有して成る圧
縮機を駆動するための直流ブラシレスモータの駆動装置
であって、 前記駆動巻線に誘起される電圧信号に応答して前記磁石
回転子の回転位置を検出する位置検出回路と、 スイッチング素子を有し前記駆動巻線に駆動電圧を供給
するコミュテータ手段と、 前記磁石回転子を回転させるための回転磁界を前記駆動
巻線によって発生させるよう前記コミュテータ手段のス
イッチング素子をオン、オフ制御する加速用制御信号を
供給するための加速用制御信号供給手段と、 前記位置検出回路での検出結果に応じて前記駆動巻線に
対する駆動電流を転流させるよう前記コミュテータ手段
のスイッチング手段をオン、オフ制御する転流制御信号
を供給するための位置帰還駆動信号発生手段とを備え、 前記磁石回転子の回転速度が所定値に達するまでは前記
加速用制御信号を前記コミュテータ手段に供給し、前記
磁石回転子の回転速度が所定値に達した後は前記転流制
御信号により前記コミュテータ手段を制御するようにし
た圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置において、 前記加速用制御信号による前記磁石回転子の回転加速運
転が、駆動巻線にデューティ比一定の駆動電圧を印加し
つつ、回転速度の加速率が一次遅れ特性となるように実
行されるようにしたことを特徴とする圧縮機用直流ブラ
シレスモータ駆動装置。 - 【請求項２】 前記加速用制御信号供給手段が、一定時
間毎に下式 Ｎn ＝ｋ・ＮL ＋（１−ｋ）・Ｎn-1 ここで、ＮL は加速最終回転速度、Ｎn-1 は前回の回転
速度、ｋは零より大きく１より小さい常数、に従って回
転速度を計算し、これにより得られた回転速度Ｎn から
各転流状態における通電時間を決定し、回転速度の上昇
に応じて通電時間を減少させることにより回転速度の加
速率が一次遅れ特性となるようにした請求項１に記載の
圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8186885A JPH1023784A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8186885A JPH1023784A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1023784A true JPH1023784A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16196395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8186885A Pending JPH1023784A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1023784A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001327187A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Fujitsu General Ltd | ブラシレスモータの制御方法 |
| KR100414097B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2004-01-07 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기의 가속도 제어장치 및 방법 |
| CN109633437A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-16 | 四川虹美智能科技有限公司 | 一种电机类别检测方法和控制器 |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP8186885A patent/JPH1023784A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001327187A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Fujitsu General Ltd | ブラシレスモータの制御方法 |
| JP4506914B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2010-07-21 | 株式会社富士通ゼネラル | ブラシレスモータの制御方法 |
| KR100414097B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2004-01-07 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기의 가속도 제어장치 및 방법 |
| CN109633437A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-16 | 四川虹美智能科技有限公司 | 一种电机类别检测方法和控制器 |
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