JPH11122976A - デルタ結線三相モータの制御装置 - Google Patents

デルタ結線三相モータの制御装置

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JPH11122976A
JPH11122976A JP9295013A JP29501397A JPH11122976A JP H11122976 A JPH11122976 A JP H11122976A JP 9295013 A JP9295013 A JP 9295013A JP 29501397 A JP29501397 A JP 29501397A JP H11122976 A JPH11122976 A JP H11122976A
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JP
Japan
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phase motor
electromotive force
back electromotive
control
pwm
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JP9295013A
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English (en)
Inventor
Tadashi Sakurai
忠 桜井
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SAKURA BO KK
Original Assignee
SAKURA BO KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆起電力を正確に検出してデルタ結線三相モ
ータの回転数の制御を行う。 【解決手段】 ブラシレスのデルタ結線三相モータ11
と、このデルタ結線三相モータ11に電力を供給する駆
動回路12と、駆動回路12から出力されるパルス信号
の通電幅を制御するPWM制御によりデルタ結線三相モ
ータ11を所定の回転数にコントロールする制御回路1
3と、制御回路13から供給されてPWMの施された検
出信号を巻線の端子電圧が開放されたときの逆起電力に
同期させてこの逆起電力を検出し、検出された逆起電力
を制御回路13にフィードバックする検出回路14とを
有するデルタ結線三相モータの制御装置とし、検出信号
をPWM制御下で発生した逆起電力に同期させることに
より検出された逆起電力でデルタ結線三相モータ11の
回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源により駆
動されるブラシレスのデルタ結線三相モータの制御装置
に関し、特に回転数に比例して発生する逆起電力による
回転数検出に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】民生用や工業機器に使用される三相モー
タには、ノイズの発生しない点、超低速あるいは超高速
回転が可能である点、超寿命である点などに着目して、
ブラシレスモータが広く用いられている。このような三
相モータでは、ホール素子などセンサ素子を用いてロー
タの位置を検出し、起動や回転数を制御している。
【0003】また、ホール素子などのセンサを用いない
センサレスの場合の一つには、回転速度に比例して逆起
電力がモータに発生することから、端子電圧が開放され
たときの逆起電力を検出して起動や回転数を制御してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、デルタ結線三
相モータのPWM(Pulse Width Modu
lation−パルス幅変調−)による回転数制御を逆
起電力の検出により行う場合を考える。逆起電力は端子
電圧が開放されたときに出力される検出信号によって検
出される。そして、図7(a)に示す端子電圧の波形に
おいて、端子電圧開放時に図7(b)に示す検出信号を
出力した場合、波形の積分された電圧はPWMの通電幅
の影響を受けて波形の包絡線を示さず、正確な値を検出
することができない。
【0005】次に、スター結線三相モータの回転数制御
を逆起電力の検出により行う場合を考える。図8に示す
ように、スター結線三相モータには中点が存在し、この
中点における電圧が変動するため、正確な逆起電力を検
出することは難しい。したがって、スター結線三相モー
タでは、逆起電力による回転数制御を安定的に行うこと
ができない。
【0006】そこで、本発明は、端子電圧が開放された
ときに出力される逆起電力を正確に検出してデルタ結線
三相モータの回転数制御を行うことのできるデルタ結線
三相モータの制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るデルタ結線三相モータの制御装置は、
三相の巻線の各相を相互に環状に接続してなるステー
タ、およびステータに包囲された永久磁石よりなるロー
タを備えたブラシレスのデルタ結線三相モータと、この
デルタ結線三相モータのステータに電力を供給してロー
タを回転させる駆動回路と、駆動回路から出力されるパ
ルス信号の通電幅を制御するPWM制御によりデルタ結
線三相モータを所定の回転数にコントロールする制御回
路と、制御回路から供給されてPWMの施された検出信
号を巻線の端子電圧が開放されたときの逆起電力を検出
し、検出された逆起電力を制御回路にフィードバックす
る検出回路とを有し、検出信号をPWM制御下で発生し
た逆起電力に同期させることにより検出された逆起電力
でデルタ結線三相モータの回転数を制御することを特徴
とする。
【0008】このような発明によれば、PWMの施され
た検出信号により逆起電力が正確に検出されるので、端
子電圧が開放されたときに出力される逆起電力でデルタ
結線三相モータの回転数制御を安定的に行うことができ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつさらに具体的に説明する。なお、添付図
面において同一の部材には同一の符号を付しており、重
複した説明は省略されている。また、発明の実施の形態
は、本発明が実施される特に有用な形態としてのもので
あり、本発明がその実施の形態に限定されるものではな
い。
【0010】図1は本発明の一実施の形態におけるデル
タ結線三相モータの制御装置の全体構成を示すブロック
図、図2は図1のデルタ結線三相モータにおける結線と
端子電圧の例を示す説明図、図3は図1の制御装置にお
けるPWM制御の内容を示す回路図、図4は図1のデル
タ結線三相モータの制御装置により発生する巻線の端子
電圧の組み合わせを示す説明図、図5は図4の端子電圧
Vuにおける電圧波形を示す波形図、図6(a)は図5
の一部を拡大して示す波形図、図6(b)は図1の検出
回路により出力されたPWMの施された検出信号を示す
波形図、図6(c)は図6(b)の検出信号により検出
された逆起電力を示す波形図である。
【0011】図1に示す本実施の形態のデルタ結線三相
モータの制御装置では、回転駆動されるデルタ結線三相
モータ(以下、単に「モータ」という。)11に電力を
供給する駆動回路12を有している。
【0012】モータ11は、各相UV,VW,WUの巻
線が相互に環状に接続されたデルタ結線の三相の巻線
(図2)からなるステータと、このステータに包囲され
た永久磁石(図示せず)よりなるロータとを有し、直流
電源で駆動されるブラシレスモータとなっている。そし
て、このようなモータ11のステータに電力を供給して
ロータを回転させる駆動回路12は、制御回路13によ
り出力制御されている。制御回路13はPWM制御によ
り駆動回路12から出力されるパルス信号の通電幅を制
御している。したがって、モータ11はPWM制御によ
り所定の回転数にコントロールされる。
【0013】本実施の形態では、巻線の端子電圧Vu,
Vv,Vwが開放されたときの逆起電力を検出するため
の検出回路14が設けられている。そして、検出回路1
4が検出するモータ11の回転数に比例して出力される
逆起電力を制御回路13へフィードバックすることによ
り回転数が得られ、これをもとに駆動回路12へ出力さ
れる所定幅のパルス波形が生成されて回転数が制御され
る。このように、モータ11の回転数は、ロータの位置
を検出するセンサではなく、検出回路14が検出する逆
起電力により制御される。
【0014】端子電圧開放時に検出回路14が逆起電力
の検出を行うために、制御回路13から検出回路14に
対して検出信号Ud,Vd,Wdが出力される。図6
(b)に示すように、制御回路14から出力される検出
信号Ud,Vd,WdにはPWMが施されており、検出
回路14ではこのような検出信号Ud,Vd,WdをP
WM制御下で発生した逆起電力に同期させてこれを検出
するようになっている。
【0015】ここで、PWM制御について図3を用いて
説明する。なお、ここでは端子電圧Vuを取り上げて説
明するが、端子電圧Vvおよび端子電圧Vwについても
同様である。
【0016】図示するように、直列接続された2つのト
ランジスタTr1 ,Tr2 のそれぞれゲートに、これら
をオンするための制御信号Uh,Ulが供給されるよう
になっている。また、制御信号Ulはスイッチング部S
1 により断続的にゲートに供給されるようになってい
る。そして、スイッチング部SW1 は図1に示す制御回
路13からのPWM信号により動作されるようになって
おり、このPWM信号により制御信号Ulの通電時間が
コントロールされて通電幅が制御され、所定幅のパルス
が生成される。
【0017】さらに、本実施の形態では、検出信号Ud
にもPWM信号が掛け合わされるようになっている。そ
して、端子電圧Vuが開放されたときの逆起電力にこの
ような検出信号Udを同期させてスイッチング部SW2
を閉じることで、逆起電力が検出されてこれが図1の制
御回路13にフィードバックされる。
【0018】次に、各相UV,VW,WUの端子電圧V
u,Vv,Vwの出力について説明する。
【0019】図4に示すように、本実施の形態において
は、電気角の一周期は12のステップに分割されて駆動
の条件が設定されている。そして、PWM制御されてい
ることから、連続する5つのステップでパワー電源電圧
Vp、次の1つのステップでPWMの発生したオープン
電圧(OPN−PWM電圧)OP、その次の連続する5
つのステップでPWMの発生したグランド電圧(GND
−PWM電圧)GP、その次の1つのステップでPWM
の発生したオープン電圧(OPN−PWM電圧)OPが
順次出力される。そして、このようなPWM制御での端
子電圧の波形は、図5に示すように現れる。なお、図5
においては、一例として図4に対応した端子電圧Vuが
示されている。
【0020】ここで、PWM制御において端子電圧Vu
が開放されたときの逆起電力は、図6(a)に示すよう
に、PWMが発生することにより包絡線となって現れ
る。これに、前述のようなPWMの施された検出信号U
d(図6(b))を同期させると、その逆起電力は、図
6(c)に示すように、本来の逆起電力の出力波形の包
絡線に沿う積分された波形として検出される。
【0021】したがって、図1において、デルタ結線三
相モータ11を駆動対象とし、このモータ11の端子電
圧が開放されたときの逆起電力をPWMの施された検出
信号Udで検出するようにすれば、本来の必要で正確な
検出波形の逆起電力が得られる。そして、これを制御回
路13にフィードバックすることにより、正確な回転数
を求めることができる。
【0022】このように、本実施の形態によれば、検出
信号にPWMを施すことにより逆起電力が正確に検出さ
れるので、端子電圧が開放されたときに出力される逆起
電力でデルタ結線三相モータの回転数制御を安定的に行
うことが可能になる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下の効果を奏することができる。
【0024】(1).PWM制御下で端子電圧が開放された
ときに出力される逆起電力をPWMを施した検出信号で
検出するようにしているので、逆起電力を正確に検出す
ることが可能になる。
【0025】(2).前記した(1) により、モータの回転数
を正確に把握することができるので、デルタ結線三相モ
ータの回転数制御を安定的に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるデルタ結線三相
モータの制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】図1のデルタ結線三相モータにおける結線と端
子電圧の例を示す説明図である。
【図3】図1の制御装置におけるPWM制御の内容を示
す回路図である。
【図4】図1のデルタ結線三相モータの制御装置により
発生する巻線の端子電圧の組み合わせを示す説明図であ
る。
【図5】図4の端子電圧Vuにおける電圧波形を示す波
形図である。
【図6】(a)は図5の一部を拡大して示す波形図、図
6(b)は図1の検出回路により出力されたPWMの施
された検出信号を示す波形図、図6(c)は図6(b)
の検出信号により検出された逆起電力を示す波形図であ
る。
【図7】(a)はPWM制御された端子電圧の出力波形
を示す説明図、(b)は端子電圧が開放されたときに出
力される検出信号を示す説明図である。
【図8】スター結線三相モータの結線と端子電圧の一例
を示す説明図である。
【符号の説明】
11 デルタ結線三相モータ 12 駆動回路 13 制御回路 14 検出回路 SW1 スイッチング部 SW2 スイッチング部 Tr1 トランジスタ Tr2 トランジスタ UV 巻線 VW 巻線 WU 巻線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三相の巻線の各相を相互に環状に接続し
    てなるステータ、および前記ステータに包囲された永久
    磁石よりなるロータを備えたブラシレスのデルタ結線三
    相モータと、 前記デルタ結線三相モータの前記ステータに電力を供給
    して前記ロータを回転させる駆動回路と、 前記駆動回路から出力されるパルス信号の通電幅を制御
    するPWM制御により前記デルタ結線三相モータを所定
    の回転数にコントロールする制御回路と、 前記制御回路から供給されてPWMの施された検出信号
    を前記巻線の端子電圧が開放されたときの逆起電力を検
    出し、検出された前記逆起電力を前記制御回路にフィー
    ドバックする検出回路とを有し、 前記検出信号をPWM制御下で発生した前記逆起電力に
    同期させることで検出された逆起電力により前記デルタ
    結線三相モータの回転数を制御することを特徴とするデ
    ルタ結線三相モータの制御装置。
JP9295013A 1997-10-14 1997-10-14 デルタ結線三相モータの制御装置 Pending JPH11122976A (ja)

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JP9295013A JPH11122976A (ja) 1997-10-14 1997-10-14 デルタ結線三相モータの制御装置

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ID=17815214

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JP9295013A Pending JPH11122976A (ja) 1997-10-14 1997-10-14 デルタ結線三相モータの制御装置

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JP (1) JPH11122976A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009273251A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Asmo Co Ltd モータ駆動装置
CN110829950A (zh) * 2019-11-13 2020-02-21 上海电动工具研究所(集团)有限公司 一种电动工具用无刷电机位置增强检测线路与方法

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009273251A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Asmo Co Ltd モータ駆動装置
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