JPH10313586A - ブラシレス・センサレス・ｄｃモータおよびその駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再起動時に回転子を同期状態に容易に引き込
んで、起動時間の短縮化や、常に正規の回転方向に起動
可能とする。 【解決手段】 モータ停止指令時に、演算手段１２が、
ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の逆起電圧ｅか
ら生成された位置信号生成手段５からの回転子（図示せ
ず）の位置信号ｆを、一定周波数から０まで漸減する同
期駆動手段１１からの周波数信号ｂ１に切り替えて、ブ
ラシレス・センサレス・ＤＣモータ４を同期運転させつ
つ停止させるため、ブラシレス・センサレス・ＤＣモー
タ４が停止したときの回転子（図示せず）の位置が容易
に確定し、再びモータ起動させる場合にも、その回転子
（図示せず）を同期状態に容易に引き込むことができ
て、短い起動時間で、ブラシレス・センサレス・ＤＣモ
ータ４の回転方向が起動当初から本来の回転方向に駆動
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動ドアな
どの駆動力源に用いられ、回転子の位置検出器を必要と
しないブラシレス・センサレス・ＤＣモータおよびその
駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のブラシレス・センサレス
・ＤＣモータは、例えば自動ドアなどの駆動力源として
用いられている。この自動ドアは、ドアを開閉する開閉
機構と、この開閉機構を駆動するモータと、モータを駆
動する駆動回路と、駆動回路にモータを正転・停止・逆
転する信号を出力するセンサとからなっている。

【０００３】このように、これらの駆動力源として用い
られているブラシレス・センサレス・ＤＣモータは、運
転中の回転子の位置を検出するセンサがないため、モー
タの回転子の位置信号を駆動回路に送るための信号線を
必要としないという特徴を有している。このようなブラ
シレス・センサレス・ＤＣモータの駆動制御装置の構成
について、以下の図４に詳細に示している。

【０００４】図４は、従来のブラシレス・センサレス・
ＤＣモータの駆動制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【０００５】図４において、起動指令または停止指令な
どの制御指令ａが同期駆動手段１および演算手段２に入
力可能に構成されている。同期駆動手段１は演算手段２
に接続され、起動指令時に所定周波数の周波数信号ｂを
演算手段２に出力するようになっている。この演算手段
２は駆動回路３を介してブラシレス・センサレス・ＤＣ
モータ４に接続されており、駆動回路３は演算手段２か
らの３相信号ｃによって制御され、ブラシレス・センサ
レス・ＤＣモータ４に駆動用の３相電圧ｄを出力するよ
うになっている。また、演算手段２は、停止指令時に駆
動回路３を介してブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
４を停止制御するように構成されている。さらに、ブラ
シレス・センサレス・ＤＣモータ４の信号出力端は、位
置信号生成手段５を介して演算手段２に接続されると共
に直に演算手段２に接続されており、演算手段２には位
置信号生成手段５からの位置信号ｆと、ブラシレス・セ
ンサレス・ＤＣモータ４からの逆起電圧ｅが入力されて
いる。この回転子の位置信号ｆは、ブラシレス・センサ
レス・ＤＣモータ４の回転数が一定回転数以上にならな
いと逆起電圧ｅの値が大きくならないので、その逆起電
圧ｅの値がある程度の大さになるまでは、位置信号生成
手段５ではその位置信号ｆを生成することができない。
したがって、演算手段２は、ブラシレス・センサレス・
ＤＣモータ４の回転数が一定回転数までは、同期駆動手
段１からの周波数信号ｂを用いて３相信号ｃを生成し、
また、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の回転数
が一定回転数以上では位置信号ｆを用いて３相信号ｃを
生成するように構成されている。この演算手段２内にお
ける、これらの周波数信号ｂと位置信号ｆとの切り替え
は、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４からの逆起
電圧ｅが一定レベル以上になったときに為されるように
なっている。

【０００６】上記構成により、まず、制御指令ａとして
起動指令が同期駆動手段１に入力されると、同期駆動手
段１は、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の自起
動周波数以下の一定の周波数信号ｂを演算手段２に出力
する。次に、この周波数信号ｂが演算手段２に入力され
ると、演算手段２は駆動回路３に、ブラシレス・センサ
レス・ＤＣモータ４を駆動する３相信号ｃを出力する。
さらに、この３相信号ｃが駆動回路３に入力されると、
駆動回路３はブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４に
３相電圧ｄを出力する。この３相電圧ｄがブラシレス・
センサレス・ＤＣモータ４に入力されると、ブラシレス
・センサレス・ＤＣモータ４は、その周波数に比例した
同期速度で回転することになる。このようにして、ブラ
シレス・センサレス・ＤＣモータ４が回転すると、ブラ
シレス・センサレス・ＤＣモータ４は逆起電圧ｅを発生
する。この逆起電圧ｅは演算手段２および位置信号生成
手段５に入力される。また、ブラシレス・センサレス・
ＤＣモータ４の回転数が一定回転数以上になると、逆起
電圧ｅの値が大きくなるので、位置信号生成手段５は、
図示しない回転子の位置信号ｆを生成することができる
ようになり、生成された位置信号ｆは演算手段２に入力
されることになる。逆起電圧ｅの値が予め定められた値
に達すると、演算手段２は同期駆動手段１から入力され
る周波数信号ｂに代えて、位置信号生成手段５から入力
される位置信号ｆによって駆動回路３に３相信号ｃを出
力し、駆動回路３からの３相電圧ｄによりブラシレス・
センサレス・ＤＣモータ４を非同期回転させることにな
る。

【０００７】また、制御指令ａとして停止指令が演算手
段２に入力されると、演算手段２はブラシレス・センサ
レス・ＤＣモータ４が停止するように、駆動回路３に対
する３相信号ｃを停止させるかまたは、ブラシレス・セ
ンサレス・ＤＣモータ４に制動力が働くような３相信号
ｃを駆動回路３に出力する。このように、駆動回路３に
対する３相信号ｃを停止させるかまたは、ブラシレス・
センサレス・ＤＣモータ４に制動力が働くような３相信
号ｃが駆動回路３に入力されると、ブラシレス・センサ
レス・ＤＣモータ４は一定時間後に停止することにな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４が停
止したときの回転子の位置が不定であるために、再び、
ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４を起動するとき
に、その回転子を同期状態に引き込む必要があって、起
動時間が長くかかるため、自動ドアの駆動力源に用いた
場合、特にドアが開くときに、遅く感じられたり、ブラ
シレス・センサレス・ＤＣモータ４が本来の方向とは反
対方向に回転した場合は、開閉機構に無理な力が働くと
いう問題を有していた。

【０００９】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、回転子の停止位置を確定させることで、再起動時に
回転子を同期状態に容易に引き込むことができて、起動
時間の短縮化を図ることができると共に、常に正規の回
転方向に起動させることができるブラシレス・センサレ
ス・ＤＣモータおよびその駆動制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のブラシレス・セ
ンサレス・ＤＣモータの駆動制御装置は、モータ同期駆
動信号を出力する同期駆動手段と、モータ逆起電圧から
移動子の位置信号を生成する位置信号生成手段と、モー
タ起動指令時に所定レベルのモータ逆起電圧または／お
よび位置信号で、前記同期駆動信号から前記位置信号に
切り替えてモータ駆動制御を行い、モータ停止指令時に
所定レベルのモータ逆起電圧または／および位置信号
で、前記位置信号から前記同期駆動信号に切り替えてモ
ータ同期駆動制御を行ってモータ停止させるように制御
する駆動制御手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】この構成により、モータ逆起電圧が低く、
移動子の位置が検出できない時点では、モータ起動時お
よびモータ停止時の何れにおいても同期駆動信号による
モータ同期駆動制御が行われており、モータ停止指令時
に同期状態で停止させるので、モータが停止したときの
移動子の位置が確定しており、再度モータを起動させる
場合にも移動子を同期状態に容易に引き込むことが可能
となり、起動時間が短く、モータをその回転方向が起動
当初から本来の方向になるよう容易に駆動させることが
可能となる。

【００１２】また、本発明のブラシレス・センサレス・
ＤＣモータの駆動制御装置は、モータ起動指令時には０
から一定周波数まで漸増するモータ同期駆動信号を出力
し、モータ停止指令時には一定周波数から０まで漸減す
るモータ同期駆動信号を出力する同期駆動手段と、モー
タ逆起電圧から移動子の位置信号を生成する位置信号生
成手段と、モータ起動指令時の所定レベルのモータ逆起
電圧または／および位置信号で、前記同期駆動信号から
前記位置信号に切り替えてモータ駆動制御を行い、モー
タ停止指令時の所定レベルのモータ逆起電圧または／お
よび位置信号で、前記位置信号から前記同期駆動信号に
切り替えてモータ同期駆動制御を行うように制御する駆
動制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１３】この構成により、モータ停止指令時に一定
周波数から０まで漸減するモータ同期駆動信号でモータ
同期運転を行った後、モータ停止させるので、移動子の
停止位置をスムーズかつ確実に確定させることが可能と
なって、モータ再起動の場合にも移動子の位置に応じた
信号が出力可能で同期運転状態に容易に引き込むことが
可能となって、起動時間が短く、モータをその回転方向
が起動当初から本来の方向になるよう容易に駆動させる
ことが可能となる。

【００１４】また、好ましくは、本発明のブラシレス・
センサレス・ＤＣモータの駆動制御装置における駆動制
御手段は、モータ停止中に移動子保持用の多相電圧を出
力することを特徴とする。この移動子保持用の多相電圧
は、好ましくは、周波数０でかつ通常のモータ駆動電圧
よりも小さく構成する。

【００１５】この構成により、移動子保持用の電圧で移
動子は停止位置を確定した状態のまま保持されるので、
モータ停止中においても移動子が動く虞はなくなり、モ
ータ再起動時にも移動子の位置に応じた駆動信号を出力
することで、同期運転状態に素早く引き込むことが可能
となって、起動時間が短く、モータをその回転方向が起
動当初から本来の方向になるよう容易に駆動させること
が可能となる。この場合に、その周波数が０で移動子保
持用の電圧が小さい程、移動子に対する保持トルクも小
さくなるが、その分、消費電力は少なくなる。

【００１６】さらに、好ましくは、本発明の請求項１〜
３の何れかに記載のブラシレス・センサレス・ＤＣモー
タにおけるコギングトルクを通常のコギングトルクに比
べて大きく構成したことを特徴とする。

【００１７】この構成により、モータ停止中における移
動子保持用の電圧を０としても、コギングトルクを通常
値に比べて大きく構成すれば、コギングトルクだけで、
位置が確定した移動子はその状態で動くことなく保持さ
れることになる。

【００１８】このように、ブラシレス・センサレス・Ｄ
Ｃモータが保持トルクを持つような構成であれば、モー
タ停止中に、移動子を保持するためにブラシレス・セン
サレス・ＤＣモータに通電する必要はなくなって省エネ
ルギーとすることが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るブラシレス・
センサレス・ＤＣモータおよびその駆動制御装置の実施
形態について図面を参照して説明するが、本発明は以下
に示す実施形態に限定されるものではない。

【００２０】図１は本発明の一実施形態のブラシレス・
センサレス・ＤＣモータの駆動制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【００２１】図１において、起動指令または停止指令な
どの制御指令ａが同期駆動手段１１および演算手段１２
に入力可能に構成されており、同期駆動手段１１は演算
手段１２に接続され、モータ起動指令時には０から一定
周波数まで漸増するモータ同期駆動信号としての周波数
信号ｂ１を演算手段１２に出力し、モータ停止指令時に
は一定周波数から０まで漸減するモータ同期駆動信号と
しての周波数信号ｂ１を演算手段２に出力するようにな
っている。この演算手段１２は駆動回路３を介してブラ
シレス・センサレス・ＤＣモータ４に接続されており、
駆動回路３は演算手段１２からの多相信号としての３相
信号ｃ１によって制御され、ブラシレス・センサレス・
ＤＣモータ４に駆動用の多相電圧としての３相電圧ｄ１
を出力するようになっている。さらに、ブラシレス・セ
ンサレス・ＤＣモータ４の信号出力端は、位置信号生成
手段５を介して演算手段１２に接続されると共に直に演
算手段１２に接続されており、演算手段２には位置信号
生成手段５からの位置信号ｆと、ブラシレス・センサレ
ス・ＤＣモータ４からの逆起電圧ｅが入力されるように
なっている。

【００２２】このブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
４内の回転子の位置信号ｆは、ブラシレス・センサレス
・ＤＣモータ４の回転数が一定回転数以上にならないと
逆起電圧ｅの値が大きくならないので、位置信号ｆを生
成することができない。したがって、演算手段２は、ブ
ラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の回転数がその一
定回転数までは、同期駆動手段１１からの周波数信号ｂ
１を用いて３相信号ｃ１を生成し、また、ブラシレス・
センサレス・ＤＣモータ４の回転数がその一定回転数以
上では位置信号ｆを用いて３相信号ｃ１を生成するよう
に構成されている。この演算手段２内における、これら
の周波数信号ｂ１と位置信号ｆとの切り替えは、ブラシ
レス・センサレス・ＤＣモータ４からの逆起電圧ｅが一
定レベル以上になったときに為されるようになってい
る。

【００２３】つまり、これらの演算手段１２および駆動
回路３により駆動制御手段が構成されており、演算手段
１２は、モータ起動指令時の所定以上の逆起電圧ｅで、
所定の周波数まで漸増する周波数信号ｂ１から位置信号
ｆに切り替え、この位置信号ｆに基づいて駆動回路３に
３相信号ｃ１を出力し、駆動回路３からの駆動用の３相
電圧ｄ１によってブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
４の駆動制御を行い、また、モータ停止指令時の所定未
満の逆起電圧ｅで、周波数０まで漸減する周波数信号ｂ
１に位置信号ｆから切り替え、この周波数信号ｂ１に基
づいて駆動回路３に３相信号ｃ１を出力し、駆動回路３
からの駆動用の３相電圧ｄ１によってブラシレス・セン
サレス・ＤＣモータ４の同期駆動制御を行うようになっ
ている。また、演算手段１２は駆動回路３を介してブラ
シレス・センサレス・ＤＣモータ４に、モータ停止中、
回転子（図示せず）の停止位置を保持すべく、周波数０
の相変化のない移動子保持用の多相電圧を出力するよう
に制御する構成となっている。

【００２４】このとき、モータ起動指令時に０から一定
周波数まで漸増する周波数信号ｂ１によりモータ同期駆
動を行っているが、モータ負荷が慣性負荷の場合、モー
タ同期駆動を維持できない程度に周波数の漸増率を大き
くすると、加速トルクが不足してブラシレス・センサレ
ス・ＤＣモータ４が脱調することになる。つまり、モー
タ同期駆動を維持しつつ、周波数信号ｂ１を０から一定
周波数まで漸増することで、ブラシレス・センサレス・
ＤＣモータ４の脱調を防止している。ここで、ブラシレ
ス・センサレス・ＤＣモータ４の脱調とは、周波数の増
加や減少などの変化にモータの回転数が追従できなくな
り、モータの回転速度がコントロールできなくなるばか
りか、モータが停止するなどの現象である。

【００２５】また、同期駆動では、起動時と同様に減速
時にも、モータ負荷が慣性負荷の場合、モータ同期駆動
を維持できない程度に周波数の漸減率を大きくすると、
減速トルクが不足してブラシレス・センサレス・ＤＣモ
ータ４が脱調することになる。ところが、周波数信号ｂ
１の漸減率を、停止指令ａが演算手段１２に入力された
とき、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４が減速し
て回転速度または逆起電圧ｅが漸減する漸減率と同様に
構成してもよく、このようにして同期駆動を行うと、ブ
ラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の脱調を防止する
ことができるだけではなく、周波数の漸減率を非同期駆
動時の漸減率と同様にすることで、慣性負荷の値に応じ
た最大の漸減率でブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
４をより素早く停止させることができる。即ち、慣性負
荷の値に応じた最短の時間でブラシレス・センサレス・
ＤＣモータ４を素早く停止させることができる。

【００２６】ここで、非同期駆動とは、回転子の位置に
応じてモータを回転駆動させることであり、モータにか
かる負荷の大きさにより、モータが同期回転時のように
脱調することはなく、同期回転時よりもモータを効率よ
く回転駆動させることができる。

【００２７】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。

【００２８】図２は同期駆動手段１１、図３は演算手段
１２の動作を示しており、これらの動作はそれぞれ同期
駆動手段１１および演算手段１２内の各制御部によりそ
れぞれ為されるが、その制御部は、マイクロコンピュー
タやその制御プログラムおよび制御データが記憶された
記憶部で構成されていてもよく、また、比較回路などで
構成されていてもよい。

【００２９】まず、起動指令の場合について説明する。

【００３０】図２に示すように、ステップＳ１で制御指
令ａが同期駆動手段１１に入力されると、この同期駆動
手段１１は、ステップＳ２でその制御指令ａが起動指令
であるかどうかを判定し、その制御指令ａが起動指令で
あれば、ステップＳ３〜Ｓ６で、周波数０からブラシレ
ス・センサレス・ＤＣモータ４の自起動周波数以下の一
定周波数まで漸増する周波数信号ｂ１を演算手段１２に
出力する。この周波数信号ｂ１は、周波数０から一定周
波数まで段階的またはリニアに漸増するモータ同期駆動
信号である。

【００３１】つまり、同期駆動手段１１は、ステップＳ
３で周波数信号ｂ１を漸増させ、さらに、ステップＳ４
で周波数信号ｂ１の値が所定値Ｆmax以下かどうかを判
定し、ステップＳ４で周波数信号ｂ１の値が所定値Ｆma
x以下であれば、ステップＳ６でその周波数信号ｂ１を
演算手段１２に出力する。さらに、ステップＳ４で周波
数信号ｂ１の値が所定値Ｆmax以下でなくなったとき
に、ステップＳ５でその周波数信号ｂ１の値を所定値Ｆ
maxとし、ステップＳ６で所定値Ｆmaxの周波数信号ｂ１
を演算手段１２に出力する。なお、本実施形態では、ブ
ラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の自起動周波数を
所定値Ｆmaxとしている。

【００３２】一方、演算手段１２においては、ステップ
Ｓ１と同様に、図３に示すように、ステップＳ１１で演
算手段１２に制御指令ａが入力されている。また、ステ
ップＳ１２で演算手段１２に同期駆動手段１１から周波
数信号ｂ１が入力されると、演算手段１２は駆動回路３
に、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４を駆動する
３相信号ｃ１を出力する。さらに、この３相信号ｃ１が
駆動回路３に入力されると、駆動回路３はブラシレス・
センサレス・ＤＣモータ４に３相電圧ｄ１を出力する。
この３相電圧ｄ１がブラシレス・センサレス・ＤＣモー
タ４に入力されると、ブラシレス・センサレス・ＤＣモ
ータ４は、その周波数に比例した速度で同期回転する。
このようにして、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
４が回転すると、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
４は逆起電圧ｅを発生する。この逆起電圧ｅは、ステッ
プＳ１３で演算手段１２に入力されると共に、位置信号
生成手段５にも入力されることになる。また、ブラシレ
ス・センサレス・ＤＣモータ４の回転数が一定回転数以
上になると、逆起電圧ｅの値が大きくなるので、位置信
号生成手段５は、図示しない回転子の位置信号ｆを生成
することができるようになり、生成された位置信号ｆ
は、ステップＳ１４で演算手段１２に入力され得ること
になる。このように、演算手段１２には、制御指令ａ、
周波数信号ｂ１、逆起電圧ｅおよび位置信号ｆが入力さ
れることになる。

【００３３】また、演算手段１２において、ステップＳ
１５でその制御指令ａが起動指令であるかどうかを判定
し、その制御指令ａが起動指令であれば、ステップＳ１
６で演算手段１２から同期駆動手段１１への停止信号ｇ
をオフした後に、ステップＳ１７で逆起電圧ｅの値が所
定値Ｅmax以上かどうかを判定し、ステップＳ１７で逆
起電圧ｅの値が所定値Ｅmax以上となるまで、上記の場
合と同様に、ステップＳ１８で周波数信号ｂ１から３相
信号ｃ１を出力する。また、ステップＳ１７で逆起電圧
ｅの値が所定値Ｅmax以上であると判断した場合、つま
り、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４からの逆起
電圧ｅの値が予め定められた所定値Ｅmaxに達すると、
演算手段１２では同期駆動手段１１から入力されている
周波数信号ｂ１に代えて、ステップＳ１９で位置信号生
成手段５からの位置信号ｆによって３相信号ｃ１を出力
してブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４を非同期回
転させるように制御することになる。

【００３４】次に、停止指令の場合について説明する。

【００３５】制御指令ａとして停止指令が演算手段１２
に入力されると、図３のステップＳ１５でその制御指令
ａが起動指令ではないと判定し、その制御指令ａが停止
指令の場合にはステップＳ２１に移行する。ステップＳ
２１で逆起電圧ｅの値が所定値Ｅmax以上かどうかを判
定する。ステップＳ２１で逆起電圧ｅの値が所定値Ｅma
x以上の場合、ステップＳ２２で演算手段１２はブラシ
レス・センサレス・ＤＣモータ４が停止するように、駆
動回路３に対する３相信号ｃ１を停止させるかまたは、
ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４に制動力が働く
ような３相信号ｃ１を駆動回路３に出力する。このよう
な３相信号ｃ１が駆動回路３に入力されると、ブラシレ
ス・センサレス・ＤＣモータ４の回転速度が低くなり、
ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４からの逆起電圧
ｅが低下してくると共に、同期駆動手段１１からの一定
周波数の周波数信号ｂ１と同期可能な回転速度になって
くる。このようにして、逆起電圧ｅが低下して所定値Ｅ
max以上でなくなると、ステップＳ２３で、演算手段１
２は、同期駆動手段１１からの周波数信号ｂ１から３相
信号ｃ１を出力して、ブラシレス・センサレス・ＤＣモ
ータ４を同期回転させるように制御する。このようにし
て、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４が周波数信
号ｂ１による同期回転速度になる。さらに、ステップＳ
２４で演算手段１２は、逆起電圧ｅの値が所定値Ｅmin
以下かどうかを判定し、逆起電圧ｅの値が所定値Ｅmin
以下になるまで以上の各処理を繰り返し、逆起電圧ｅの
値が所定値Ｅmin以下になると、ステップＳ２５で演算
手段１２は、同期駆動手段１１に対して停止信号ｇを出
力するように制御することになる。

【００３６】さらに、同期駆動手段１１において、図２
のステップＳ２でその制御指令ａが起動指令であるかど
うかを判定しており、その制御指令ａが起動指令ではな
い場合、つまり、制御指令ａが停止指令の場合にはステ
ップＳ３１に移行する。ステップＳ３１で演算手段１２
から同期駆動手段１１に停止信号ｇが入力されたかどう
かが判定され、停止信号ｇが入力されるまで上記各処理
が繰り返される。停止信号ｇが入力されると、ステップ
Ｓ３２で同期駆動手段１１は周波数信号ｂ１の値が所定
値Ｆmin以下かどうかを判定し、ステップＳ３２で周波
数信号ｂ１の値が所定値Ｆmin以下になるまで、ステッ
プＳ３３，Ｓ３４で同期駆動手段１１はその周波数信号
ｂ１を漸減するように出力する。その後、ステップＳ３
２で周波数信号ｂ１の値が所定値Ｆmin以下になると、
ステップＳ３５，Ｓ３４で同期駆動手段１１はその周波
数信号ｂ１を０にする。このようにして、同期駆動手段
１１が、演算手段１２への周波数信号ｂ１を０にする
と、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４は、回転子
（図示せず）の位置が確定した状態で停止することにな
る。

【００３７】このように、ブラシレス・センサレス・Ｄ
Ｃモータ４が停止しても、演算手段１２は、駆動回路３
からブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４に周波数０
の相変化のない３相電圧ｄ１を出力させるように制御す
る。この３相電圧ｄ１によって、停止位置が確定した回
転子（図示せず）の位置保持が為されることになる。こ
のとき、演算手段１２は、ブラシレス・センサレス・Ｄ
Ｃモータ４の要求保持トルクに応じて、省エネルギーの
ために３相電圧ｄ１の電圧値をできるだけ低く設定する
こともできる。

【００３８】以上のように、モータ停止指令時に、演算
手段１２が、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の
モータ逆起電圧ｅから生成された位置信号生成手段５か
らの移動子としての回転子（図示せず）の位置信号ｆ
を、一定周波数から周波数０まで漸減する同期駆動手段
１１からの周波数信号ｂ１に切り替えて、ブラシレス・
センサレス・ＤＣモータ４を同期運転させつつ停止させ
るため、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４が停止
したときの回転子（図示せず）の位置が容易に確定し、
再びモータ起動させる場合にも、その回転子（図示せ
ず）を同期状態に容易に引き込むことができて、短い起
動時間で、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の回
転方向が起動当初から本来の回転方向に容易に駆動させ
ることができる。

【００３９】なお、本実施形態では、ブラシレス・セン
サレス・ＤＣモータ４に対する同期運転と非同期運転と
の切り替えは、演算手段１２が、ブラシレス・センサレ
ス・ＤＣモータ４からの逆起電圧ｅのレベルにより行っ
ているが、演算手段１２が、位置信号生成手段５からの
回転子（図示せず）の位置信号ｆのレベルによって、同
期運転と非同期運転との切り替えを行うこともできる。

【００４０】また、本実施形態では、ブラシレス・セン
サレス・ＤＣモータ４が回転駆動する構成として説明し
たが、本発明はリニアモータの直線駆動に対しても適用
することができる。

【００４１】さらに、本実施形態では、モータ停止中の
消費電力を少なくすべく、ブラシレス・センサレス・Ｄ
Ｃモータ４の停止中に、駆動回路３から出力される多相
電圧の出力を、回転子（図示せず）の保持トルクを維持
する程度に小さく構成したが、さらに省エネルギーとす
るべく、演算手段１２はモータ停止中の３相電圧ｄ１の
電圧値を０に制御することもできる。このように、この
モータ停止中の多相電圧の出力を０にして、ブラシレス
・センサレス・ＤＣモータ４に通電しないときにも、要
は、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の回転子
（図示せず）が保持トルクを持つような構成であればよ
い。回転子（図示せず）が保持トルクを持つ構成とし
て、例えば、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４の
コギングトルクを通常のコギングトルクに比べて大きく
構成するようにしてもよい。ここで、コギングトルクと
は、モータに通電せずに、モータの出力軸を外部から回
転させたときのトルクリップルである。

【００４２】つまり、このコギングトルクが大きいと、
速度制御する場合には角速度変動が大きくなって加減速
時間も長くなり、また、トルク制御する場合にはトルク
値が一定せず、さらに、位置制御する場合には位置精度
を良くすることができないなどの不都合が生じるため、
通常、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４に限ら
ず、モータはこのコギングトルクが小さくなるように構
成されており、このコギングトルクを、速度制御、トル
ク制御および位置制御などを考慮して、通常のコギング
トルクよりも大きく構成することで、回転子（図示せ
ず）が適度の保持トルクを持つ構成とすることができ
る。

【００４３】さらに、本実施形態では、周波数信号ｂ１
の漸減率を、停止指令ａが演算手段１２に入力されたと
き、ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ４が減速して
回転速度または逆起電圧ｅが漸減する漸減率と同様にな
るように構成したが、このように構成しない場合には、
周波数の漸減率をブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
４が駆動できる最大の慣性負荷の値に応じた値にする必
要があり、本実施形態の場合に比べてモータ停止時間が
長くなる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように請求項１によれば、モータ
停止指令時に同期運転で移動子を停止させるため、モー
タ停止時の移動子の位置を確定することができて、モー
タ再起動時に、移動子の位置に応じた信号で移動子を同
期状態に容易に引き込むことができて、起動時間が短
く、モータをその回転方向が起動当初から本来の方向に
なるよう回転させることができる。

【００４５】また、請求項２によれば、モータ停止指令
時に一定周波数から０まで漸減するモータ同期駆動信号
でモータ同期運転を行った後に、モータ停止させるた
め、移動子の停止位置をスムーズかつ確実に確定するこ
とができて、モータ再起動時に移動子の位置に応じた信
号で同期運転状態に容易に引き込むことができて、起動
時間が短く、モータをその回転方向が起動当初から本来
の方向になるよう容易に回転させることができる。

【００４６】さらに、請求項３によれば、移動子保持用
の電圧で移動子は停止位置を確定した状態のまま保持さ
れるため、モータ停止中においても移動子が動く虞はな
くなり、モータ再起動時にも移動子の位置に応じた駆動
信号で、同期運転状態に素早く引き込むことができて、
起動時間が短く、モータをその回転方向が起動当初から
本来の方向になるよう容易に駆動させることができる。
この場合に、その移動子保持用の電圧が小さい程、消費
電力を少なくすることができる。

【００４７】さらに、請求項４によれば、コギングトル
クを通常値に比べて大きく構成すれば、コギングトルク
だけで、移動子はその位置を確定した状態を維持するこ
とができて、モータ停止中に移動子保持用の電圧をかけ
る必要がなく、消費電力をさらに少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のブラシレス・センサレス
・ＤＣモータの駆動制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１の同期駆動手段の動作を示すフローチャー
トである。

【図３】図１の演算手段の動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】従来のブラシレス・センサレス・ＤＣモータの
駆動制御装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

３ 駆動回路 ４ ブラシレス・センサレス・ＤＣモータ ５ 位置信号生成手段 １１ 同期駆動手段 １２ 演算手段 ａ 制御指令 ｂ１ 周波数信号 ｃ１ ３相信号 ｄ１ ３相電圧 ｅ 逆起電圧 ｆ 位置信号 ｇ 停止信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ同期駆動信号を出力する同期駆動
   手段と、モータ逆起電圧から移動子の位置信号を生成す
   る位置信号生成手段と、モータ起動指令時に所定レベル
   のモータ逆起電圧または／および位置信号で、前記同期
   駆動信号から前記位置信号に切り替えてモータ駆動制御
   を行い、モータ停止指令時に所定レベルのモータ逆起電
   圧または／および位置信号で、前記位置信号から前記同
   期駆動信号に切り替えてモータ同期駆動制御を行ってモ
   ータ停止させるように制御する駆動制御手段とを備えた
   ことを特徴とするブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
   の駆動制御装置。
2. 【請求項２】 モータ起動指令時には０から一定周波数
   まで漸増するモータ同期駆動信号を出力し、モータ停止
   指令時には前記一定周波数から０まで漸減するモータ同
   期駆動信号を出力する同期駆動手段と、モータ逆起電圧
   から移動子の位置信号を生成する位置信号生成手段と、
   モータ起動指令時の所定レベルのモータ逆起電圧または
   ／および位置信号で、前記同期駆動信号から前記位置信
   号に切り替えてモータ駆動制御を行い、モータ停止指令
   時の所定レベルのモータ逆起電圧または／および位置信
   号で、前記位置信号から前記同期駆動信号に切り替えて
   モータ同期駆動制御を行うように制御する駆動制御手段
   とを備えたことを特徴とするブラシレス・センサレス・
   ＤＣモータの駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記駆動制御手段は、モータ停止中に移
   動子保持用の電圧を出力することを特徴とする請求項１
   または２に記載のブラシレス・センサレス・ＤＣモータ
   の駆動制御装置。
4. 【請求項４】 コギングトルクを通常のコギングトルク
   に比べて大きく構成したことを特徴とするブラシレス・
   センサレス・ＤＣモータ。