JPH11136992A - Inverter control method and equipment for brushless dc motor - Google Patents
Inverter control method and equipment for brushless dc motorInfo
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- JPH11136992A JPH11136992A JP9298554A JP29855497A JPH11136992A JP H11136992 A JPH11136992 A JP H11136992A JP 9298554 A JP9298554 A JP 9298554A JP 29855497 A JP29855497 A JP 29855497A JP H11136992 A JPH11136992 A JP H11136992A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はブラシレスDCモ
ータのインバータ制御方法およびその装置に関し、さら
に詳細にいえば、予め設定された電圧制御率およびブラ
シレスDCモータの回転子の回転位置に基づいてブラシ
レスDCモータを駆動すべくインバータを制御するイン
バータ制御方法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless DC motor inverter control method and apparatus, and more particularly, to a brushless DC motor based on a preset voltage control rate and a rotational position of a rotor of the brushless DC motor. The present invention relates to an inverter control method and apparatus for controlling an inverter to drive a motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、ブラシレスDCモータを駆動
するためのインバータを制御する装置として、例えば、
図1に示す構成の制御装置が提案されている。この制御
装置は、ブラシレスDCモータ5に動作用の電圧を印加
する三相インバータ7を有しているとともに、ブラシレ
スDCモータ5の固定子巻線の中性点電圧から回転子の
磁極位置を示す回転位置検出信号を生成する回転位置検
出回路1、3を有している。また、回転位置検出回路
1、3に含まれる積分回路1からの積分信号のレベルを
検出する積分信号レベル検出回路2aをも有している。
そして、回転位置検出信号および積分信号レベル検出信
号を入力として速度制御演算および効率制御演算を行っ
てインバータゲート駆動波形を生成して、ドライバ回路
7aを介して三相インバータ7に供給するマイコン4を
有している。2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for controlling an inverter for driving a brushless DC motor, for example,
A control device having the configuration shown in FIG. 1 has been proposed. This control device has a three-phase inverter 7 for applying an operating voltage to the brushless DC motor 5, and indicates a magnetic pole position of the rotor from a neutral point voltage of a stator winding of the brushless DC motor 5. It has rotation position detection circuits 1 and 3 for generating a rotation position detection signal. Further, it also has an integration signal level detection circuit 2a for detecting the level of the integration signal from the integration circuit 1 included in the rotation position detection circuits 1 and 3.
The microcomputer 4 performs a speed control operation and an efficiency control operation with the rotational position detection signal and the integration signal level detection signal as inputs, generates an inverter gate drive waveform, and supplies the waveform to the three-phase inverter 7 via the driver circuit 7a. Have.
【0003】上記の構成の制御装置を採用すれば、回転
位置検出信号および積分信号レベル検出信号に基づいて
インバータゲート波形を制御し、三相インバータ7を制
御して、ブラシレスDCモータ5を駆動することができ
る。If the control device having the above configuration is adopted, the brushless DC motor 5 is driven by controlling the inverter gate waveform based on the rotational position detection signal and the integrated signal level detection signal, and controlling the three-phase inverter 7. be able to.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成の
制御装置を採用した場合には、三相インバータ7のキャ
リア周波数が、きめ細かい制御を達成できるように高く
設定されているので、三相インバータ7の各スイッチン
グ素子が導通状態を継続すべく指示されている期間中で
あっても、必然的にデッドタイムが発生し、デッドタイ
ムの発生分だけ三相インバータ7の出力電圧が低下し、
電圧を最大に出したい領域で運転エリアが狭くなってし
まう。However, when the control device having the above-described configuration is employed, the carrier frequency of the three-phase inverter 7 is set high so that fine control can be achieved. 7, a dead time inevitably occurs, and the output voltage of the three-phase inverter 7 decreases by the dead time,
The operating area is narrowed in the area where the maximum voltage is desired.
【0005】具体的には、三相インバータ7のスイッチ
ング素子としてトランジスタのようにスイッチング速度
が遅いものを採用した場合には、各デッドタイムが大き
くなるので、三相インバータ7の出力電圧の低下、運転
エリアの狭小化が顕著になってしまう。また、三相イン
バータ7のスイッチング素子としてIGBTのようにス
イッチング速度が速いものを採用すれば、各デッドタイ
ムを小さくすることができるが、スイッチング速度が速
いことに応じてキャリア周波数を高くすると、デッドタ
イムの発生回数が多くなるので、三相インバータ7の出
力電圧が低下し、運転エリアが狭くなってしまう(図3
中B参照)。More specifically, when a switching element having a low switching speed, such as a transistor, is used as a switching element of the three-phase inverter 7, the dead time increases, so that the output voltage of the three-phase inverter 7 decreases. The narrowing of the driving area becomes remarkable. If a switching element having a high switching speed such as an IGBT is employed as the switching element of the three-phase inverter 7, each dead time can be reduced. However, if the carrier frequency is increased in accordance with the high switching speed, the dead time is reduced. Since the number of times of occurrence of the time increases, the output voltage of the three-phase inverter 7 decreases, and the operating area becomes narrow (FIG. 3).
Middle B).
【0006】[0006]
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、デッドタイムの発生回数を減少させ、運
転エリアを拡大することができるブラシレスDCモータ
のインバータ制御方法およびその装置を提供することを
目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and provides a method and an apparatus for controlling an inverter of a brushless DC motor capable of reducing the number of times of occurrence of dead time and expanding an operation area. It is intended to be.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1のブラシレスD
Cモータのインバータ制御方法は、予め設定された電圧
制御率およびブラシレスDCモータの回転子の回転位置
に基づいてブラシレスDCモータを駆動すべくインバー
タを制御するに当って、前記電圧制御率の増加に応答し
てインバータのキャリア周波数を小さく設定する方法で
ある。A brushless D according to claim 1
The method of controlling the inverter of the C motor controls the inverter to drive the brushless DC motor based on a preset voltage control rate and the rotational position of the rotor of the brushless DC motor. This is a method in which the carrier frequency of the inverter is set low in response.
【0008】請求項2のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御方法は、キャリア周波数の限界値を予め設定し
ておき、キャリア周波数が限界値に達するまでキャリア
周波数を徐々に減少させる方法である。請求項3のブラ
シレスDCモータのインバータ制御方法は、ブラシレス
DCモータの固定子巻線の中性点電圧から回転位置検出
信号を生成する回転位置検出手段をさらに有し、回転位
置検出手段に含まれる積分手段からの積分信号のレベル
を判定し、この判定結果に応答してキャリア周波数の減
少割合を設定する方法である。According to a second aspect of the invention, there is provided a method of controlling an inverter of a brushless DC motor in which a limit value of a carrier frequency is set in advance, and the carrier frequency is gradually decreased until the carrier frequency reaches the limit value. A brushless DC motor inverter control method according to a third aspect further includes a rotation position detection unit that generates a rotation position detection signal from a neutral point voltage of a stator winding of the brushless DC motor, and is included in the rotation position detection unit. In this method, the level of the integrated signal from the integrating means is determined, and the rate of decrease of the carrier frequency is set in response to the result of the determination.
【0009】請求項4のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御方法は、キャリア周波数を変化させることによ
りインバータ出力電圧の変化量が所定量よりも大きくな
るか否かを判定し、インバータ出力電圧の変化量が所定
量よりも大きくなると判定されたことに応答してキャリ
ア周波数の減少割合を小さく設定し、インバータ出力電
圧の変化量が所定量よりも大きくならないと判定された
ことに応答してキャリア周波数の減少割合を大きく設定
する方法である。According to a fourth aspect of the present invention, it is determined whether or not the change amount of the inverter output voltage becomes larger than a predetermined amount by changing the carrier frequency. The decrease rate of the carrier frequency is set to a small value in response to the determination that the carrier frequency is greater than the predetermined amount, and the carrier frequency is reduced in response to the determination that the amount of change in the inverter output voltage is not greater than the predetermined amount. This is a method of setting a large ratio.
【0010】請求項5のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御装置は、予め設定された電圧制御率およびブラ
シレスDCモータの回転子の回転位置に基づいてブラシ
レスDCモータを駆動すべくインバータを制御するもの
において、前記電圧制御率の増加に応答してインバータ
のキャリア周波数を小さく設定するキャリア周波数設定
手段を含むものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a brushless DC motor inverter control device for controlling an inverter to drive a brushless DC motor based on a preset voltage control rate and a rotational position of a rotor of the brushless DC motor. And a carrier frequency setting means for setting the carrier frequency of the inverter to be small in response to the increase in the voltage control rate.
【0011】請求項6のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御装置は、キャリア周波数設定手段として、キャ
リア周波数の限界値を予め設定しておき、キャリア周波
数が限界値に達するまでキャリア周波数を徐々に減少さ
せるものを採用するものである。請求項7のブラシレス
DCモータのインバータ制御装置は、ブラシレスDCモ
ータの固定子巻線の中性点電圧から回転位置検出信号を
生成する回転位置検出手段をさらに有し、キャリア周波
数設定手段として、回転位置検出手段に含まれる積分手
段からの積分信号のレベルを判定し、この判定結果に応
答してキャリア周波数の減少割合を設定するものを採用
するものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an inverter control device for a brushless DC motor, wherein a carrier frequency limit is set in advance, and the carrier frequency is gradually reduced until the carrier frequency reaches the limit. Is adopted. The brushless DC motor inverter control device according to claim 7, further comprising: a rotation position detection means for generating a rotation position detection signal from a neutral point voltage of a stator winding of the brushless DC motor; The level of the integrated signal from the integrating means included in the position detecting means is determined, and the rate of decrease of the carrier frequency is set in response to the determination result.
【0012】請求項8のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御装置は、キャリア周波数設定手段として、キャ
リア周波数を変化させることによりインバータ出力電圧
の変化量が所定量よりも大きくなるか否かを判定し、イ
ンバータ出力電圧の変化量が所定量よりも大きくなると
判定されたことに応答してキャリア周波数の減少割合を
小さく設定し、インバータ出力電圧の変化量が所定量よ
りも大きくならないと判定されたことに応答してキャリ
ア周波数の減少割合を大きく設定するものを採用するも
のである。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an inverter control device for a brushless DC motor, as a carrier frequency setting means, which determines whether or not a change amount of an inverter output voltage becomes larger than a predetermined amount by changing a carrier frequency. In response to the determination that the amount of change in the output voltage is greater than the predetermined amount, the reduction rate of the carrier frequency is set to a small value, and in response to the determination that the amount of change in the inverter output voltage is not greater than the predetermined amount. In this case, the carrier frequency reduction rate is set to be large.
【0013】[0013]
【作用】請求項1のブラシレスDCモータのインバータ
制御方法であれば、予め設定された電圧制御率およびブ
ラシレスDCモータの回転子の回転位置に基づいてブラ
シレスDCモータを駆動すべくインバータを制御するに
当って、前記電圧制御率の増加に応答してインバータの
キャリア周波数を小さく設定するのであるから、デッド
タイムの発生回数を減少させて、インバータ出力電圧を
大きくし、ひいてはブラシレスDCモータの運転エリア
を広げることができる。According to the brushless DC motor inverter control method of the present invention, the inverter is controlled to drive the brushless DC motor based on a preset voltage control rate and a rotational position of a rotor of the brushless DC motor. In this case, since the carrier frequency of the inverter is set to be small in response to the increase of the voltage control rate, the number of times of dead time is reduced, the inverter output voltage is increased, and the operation area of the brushless DC motor is increased. Can be spread.
【0014】請求項2のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御方法であれば、キャリア周波数の限界値を予め
設定しておき、キャリア周波数が限界値に達するまでキ
ャリア周波数を徐々に減少させるのであるから、請求項
1の作用に加え、インバータ出力電圧の急激な増加に起
因する不都合の発生を未然に防止し、ブラシレスDCモ
ータの運転を安定化することができる。According to the brushless DC motor inverter control method of the second aspect, the carrier frequency limit value is set in advance, and the carrier frequency is gradually decreased until the carrier frequency reaches the limit value. In addition to the effect of the item 1, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience caused by the sudden increase of the inverter output voltage, and to stabilize the operation of the brushless DC motor.
【0015】請求項3のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御方法であれば、ブラシレスDCモータの固定子
巻線の中性点電圧から回転位置検出信号を生成する回転
位置検出手段をさらに有し、回転位置検出手段に含まれ
る積分手段からの積分信号のレベルを判定し、この判定
結果に応答してキャリア周波数の減少割合を設定するの
であるから、請求項1または請求項2の作用に加え、イ
ンバータ出力電圧の急激な増加に起因する不都合の発生
を未然に防止できる範囲内でのキャリア周波数の減少を
達成でき、ブラシレスDCモータの運転エリアの拡大を
迅速に達成することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided an inverter control method for a brushless DC motor, further comprising a rotational position detecting means for generating a rotational position detection signal from a neutral point voltage of a stator winding of the brushless DC motor. The level of the integrated signal from the integrating means included in the detecting means is determined, and the reduction rate of the carrier frequency is set in response to the result of the determination. The carrier frequency can be reduced within a range in which inconvenience caused by a sudden increase in voltage can be prevented, and the operating area of the brushless DC motor can be quickly expanded.
【0016】請求項4のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御方法であれば、キャリア周波数を変化させるこ
とによりインバータ出力電圧の変化量が所定量よりも大
きくなるか否かを判定し、インバータ出力電圧の変化量
が所定量よりも大きくなると判定されたことに応答して
キャリア周波数の減少割合を小さく設定し、インバータ
出力電圧の変化量が所定量よりも大きくならないと判定
されたことに応答してキャリア周波数の減少割合を大き
く設定するのであるから、請求項1から請求項3の何れ
かの作用に加え、インバータ出力電圧が余り大きくなら
ない範囲でキャリア周波数を減少させ、ひいてはインバ
ータ出力電圧の急激な増加に起因する不都合の発生を未
然に防止し、ブラシレスDCモータの運転を安定化する
ことができる。According to the brushless DC motor inverter control method of the present invention, it is determined whether or not the amount of change in the inverter output voltage becomes larger than a predetermined amount by changing the carrier frequency. The decrease rate of the carrier frequency is set to be small in response to the determination that the amount becomes larger than the predetermined amount, and the carrier frequency is set in response to the determination that the change amount of the inverter output voltage does not become larger than the predetermined amount. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3, the carrier frequency is reduced within a range in which the inverter output voltage does not become too large, and a sudden increase in the inverter output voltage is achieved. It is possible to prevent the occurrence of inconvenience and to stabilize the operation of the brushless DC motor.
【0017】請求項5のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御装置であれば、予め設定された電圧制御率およ
びブラシレスDCモータの回転子の回転位置に基づいて
ブラシレスDCモータを駆動すべくインバータを制御す
るに当って、キャリア周波数設定手段によって、前記電
圧制御率の増加に応答してインバータのキャリア周波数
を小さく設定することができる。According to the brushless DC motor inverter control device of the present invention, the inverter is controlled to drive the brushless DC motor based on a preset voltage control rate and a rotational position of a rotor of the brushless DC motor. In this case, the carrier frequency of the inverter can be set low in response to the increase in the voltage control rate by the carrier frequency setting means.
【0018】したがって、デッドタイムの発生回数を減
少させて、インバータ出力電圧を大きくし、ひいてはブ
ラシレスDCモータの運転エリアを広げることができ
る。請求項6のブラシレスDCモータのインバータ制御
装置であれば、キャリア周波数設定手段として、キャリ
ア周波数の限界値を予め設定しておき、キャリア周波数
が限界値に達するまでキャリア周波数を徐々に減少させ
るものを採用するのであるから、請求項5の作用に加
え、インバータ出力電圧の急激な増加に起因する不都合
の発生を未然に防止し、ブラシレスDCモータの運転を
安定化することができる。Therefore, it is possible to reduce the number of times of occurrence of the dead time, increase the output voltage of the inverter, and thereby expand the operation area of the brushless DC motor. In the brushless DC motor inverter control device according to claim 6, as the carrier frequency setting means, a carrier frequency limit value is set in advance, and the carrier frequency is gradually reduced until the carrier frequency reaches the limit value. Since this is adopted, in addition to the effect of the fifth aspect, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience due to a sudden increase in the inverter output voltage, and to stabilize the operation of the brushless DC motor.
【0019】請求項7のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御装置であれば、ブラシレスDCモータの固定子
巻線の中性点電圧から回転位置検出信号を生成する回転
位置検出手段をさらに有し、キャリア周波数設定手段と
して、回転位置検出手段に含まれる積分手段からの積分
信号のレベルを判定し、この判定結果に応答してキャリ
ア周波数の減少割合を設定するものを採用するのである
から、請求項5または請求項6の作用に加え、インバー
タ出力電圧の急激な増加に起因する不都合の発生を未然
に防止できる範囲内でのキャリア周波数の減少を達成で
き、ブラシレスDCモータの運転エリアの拡大を迅速に
達成することができる。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a brushless DC motor inverter control device, further comprising: a rotational position detecting means for generating a rotational position detection signal from a neutral point voltage of a stator winding of the brushless DC motor; As the setting means, a means for judging the level of the integration signal from the integrating means included in the rotational position detecting means and setting the reduction rate of the carrier frequency in response to the judgment result is adopted. In addition to the function of claim 6, the carrier frequency can be reduced within a range in which inconvenience caused by a sudden increase in the inverter output voltage can be prevented, and the operation area of the brushless DC motor can be quickly expanded. can do.
【0020】請求項8のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御装置であれば、キャリア周波数設定手段とし
て、キャリア周波数を変化させることによりインバータ
出力電圧の変化量が所定量よりも大きくなるか否かを判
定し、インバータ出力電圧の変化量が所定量よりも大き
くなると判定されたことに応答してキャリア周波数の減
少割合を小さく設定し、インバータ出力電圧の変化量が
所定量よりも大きくならないと判定されたことに応答し
てキャリア周波数の減少割合を大きく設定するものを採
用するのであるから、請求項5から請求項7の何れかの
作用に加え、インバータ出力電圧が余り大きくならない
範囲でキャリア周波数を減少させ、ひいてはインバータ
出力電圧の急激な増加に起因する不都合の発生を未然に
防止し、ブラシレスDCモータの運転を安定化すること
ができる。In the inverter control apparatus for a brushless DC motor according to the present invention, the carrier frequency setting means determines whether or not the amount of change in the inverter output voltage becomes larger than a predetermined amount by changing the carrier frequency. In response to the determination that the amount of change in the inverter output voltage is larger than the predetermined amount, the reduction rate of the carrier frequency is set to be small, and it is determined that the amount of change in the inverter output voltage is not larger than the predetermined amount. In this case, the carrier frequency is set so as to increase the rate of decrease in the carrier frequency. In addition to the operation of any one of claims 5 to 7, the carrier frequency is reduced within a range where the inverter output voltage does not become too large. To prevent inconvenience caused by the sudden increase of the inverter output voltage, It is possible to stabilize the operation of the C motor.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のブラシレスDCモータのインバータ制御方法およ
びその装置の実施の態様を詳細に説明する。図1はこの
発明のブラシレスDCモータのインバータ制御装置を含
むブラシレスDCモータ制御装置の一例を示す電気回路
図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention; FIG. 1 is an electric circuit diagram showing one example of a brushless DC motor control device including a brushless DC motor inverter control device of the present invention.
【0022】このブラシレスDCモータ制御装置は、積
分装置1と、ゼロクロスコンパレータ3と、マイコン4
と、ブラシレスDCモータ5と、Y結線した抵抗回路6
と、マイコン4により制御される三相インバータ7とを
有している。さらに詳細に説明する。ブラシレスDCモ
ータ5の固定子巻線5a,5b,5cがY結線されてい
るとともに、Y結線した抵抗回路6を構成する抵抗6
a,6b,6cが固定子巻線5a,5b,5cと並列接
続されている。そして、三相インバータ7の出力電圧が
固定子巻線5a,5b,5cおよび抵抗6a,6b,6
cに印加されている。なお、5dは回転子である。This brushless DC motor control device comprises an integrator 1, a zero-cross comparator 3, and a microcomputer 4
, A brushless DC motor 5, and a Y-connected resistor circuit 6
And a three-phase inverter 7 controlled by the microcomputer 4. This will be described in more detail. The stator windings 5a, 5b, 5c of the brushless DC motor 5 are Y-connected, and a resistor 6 constituting a Y-connected resistor circuit 6 is connected.
a, 6b, 6c are connected in parallel with the stator windings 5a, 5b, 5c. The output voltage of the three-phase inverter 7 is applied to the stator windings 5a, 5b, 5c and the resistors 6a, 6b, 6
c. In addition, 5d is a rotor.
【0023】積分装置1は、オペアンプ1aと、オペア
ンプ1aの反転入力端子と出力端子との間に互いに並列
接続された抵抗1bおよびコンデンサ1cとを有してい
る。そして、固定子巻線5a,5b,5cの接続点にお
いて得られる第1の中性点電圧VNがオペアンプ1aの
非反転入力端子に印加され、抵抗6a,6b,6cの接
続点において得られる第2の中性点電圧VMがオペアン
プ1aの反転入力端子に印加されている。したがって、
両中性点電圧の差電圧VMN(=VN−VM)がこの積
分装置1により積分され、積分信号∫VMNdtを得る
ことができる。The integrator 1 has an operational amplifier 1a and a resistor 1b and a capacitor 1c connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 1a. Then, the first neutral point voltage VN obtained at the connection point between the stator windings 5a, 5b, 5c is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 1a, and the first neutral voltage VN obtained at the connection point between the resistors 6a, 6b, 6c is obtained. 2 neutral point voltage VM is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 1a. Therefore,
The difference voltage VMN (= VN−VM) between the two neutral point voltages is integrated by the integrator 1, and an integrated signal ∫VMNdt can be obtained.
【0024】ゼロクロスコンパレータ3は、オペアンプ
3aと、オペアンプ3aの非反転入力端子と出力端子と
の間に互いに直列接続された抵抗3bおよび発光ダイオ
ード3cと、オペアンプ3aの非反転入力端子とアース
端子との間に接続された抵抗3dと、抵抗3bと発光ダ
イオード3cとの接続点に接続されたプルアップ抵抗3
eと、発光ダイオード3cからの光を受光するフォトト
ランジスタ3fと、フォトトランジスタ3fのコレクタ
端子と動作用電源端子との間に接続された抵抗3gとを
有している。そして、フォトトランジスタ3fのエミッ
タ端子をアースと直接接続し、フォトトランジスタ3f
のコレクタ端子から回転位置検出信号SINTを出力す
るようにしている。ただし、発光ダイオード3cとフォ
トトランジスタ3fとからなるフォトカプラを省略し
て、オペアンプ3aの出力端子から直接に回転位置検出
信号SINTを出力するようにしてもよい。したがっ
て、積分信号∫VMNdtのゼロクロスが発生するごと
にレベルが反転する回転位置検出信号SINTを出力す
ることができる。そして、この回転位置検出信号SIN
Tはマイコン4に供給される。The zero-cross comparator 3 includes an operational amplifier 3a, a resistor 3b and a light emitting diode 3c connected in series between a non-inverting input terminal and an output terminal of the operational amplifier 3a, a non-inverting input terminal of the operational amplifier 3a and a ground terminal. And a pull-up resistor 3 connected to a connection point between the resistor 3b and the light emitting diode 3c.
e, a phototransistor 3f for receiving light from the light emitting diode 3c, and a resistor 3g connected between a collector terminal of the phototransistor 3f and an operation power supply terminal. Then, the emitter terminal of the phototransistor 3f is directly connected to the ground,
Output the rotation position detection signal SINT from the collector terminal of the control circuit. However, the photocoupler including the light emitting diode 3c and the phototransistor 3f may be omitted, and the rotational position detection signal SINT may be directly output from the output terminal of the operational amplifier 3a. Therefore, it is possible to output a rotational position detection signal SINT whose level is inverted each time a zero cross of the integration signal ∫VMNdt occurs. Then, the rotational position detection signal SIN
T is supplied to the microcomputer 4.
【0025】なお、マイコン4から出力される比較レベ
ル設定信号に基づいて比較レベルが設定される比較部2
aに前記積分信号∫VMNdtを供給してレベル判定を
行い、レベル判定結果信号をフリップフロップ回路2b
により保持するとともに、フリップフロップ回路2bの
保持データ(レベル検出信号)をマイコン4に供給して
いる。そして、フリップフロップ回路2bには、マイコ
ン4から出力されるリセット信号が供給されている。The comparing section 2 in which the comparison level is set based on the comparison level setting signal output from the microcomputer 4
a, the integrated signal 積分 VMNdt is supplied to perform a level determination, and the level determination result signal is supplied to the flip-flop circuit 2b.
And the data (level detection signal) held by the flip-flop circuit 2 b is supplied to the microcomputer 4. The reset signal output from the microcomputer 4 is supplied to the flip-flop circuit 2b.
【0026】前記マイコン4は、回転位置検出信号SI
NTを入力として、新たにインバータ制御のための回転
位置検出信号を生成し、新たに生成された回転位置検出
信号に基づいて、例えば、速度制御および効率制御を行
って電圧振幅指令および位相指令を生成し、電圧振幅指
令および位相指令に基づくパルス幅変調を行ってインバ
ータ波形信号を生成し、ドライブ回路7aを介して三相
インバータ7に供給する。そして、マイコン4は、三相
インバータ7のキャリア周期設定機能を有している。な
お、マイコン4における速度制御、効率制御などは従来
公知であるから、詳細な説明を省略する。また、三相イ
ンバータ7の入力電流が過電流になったことを過電流検
出回路7bにより検出して過電流検出信号を生成し、マ
イコン4に供給する。The microcomputer 4 outputs a rotational position detection signal SI
With NT as an input, a new rotation position detection signal for inverter control is generated, and based on the newly generated rotation position detection signal, for example, speed control and efficiency control are performed to generate a voltage amplitude command and a phase command. Then, the generated pulse waveform signal is subjected to pulse width modulation based on the voltage amplitude command and the phase command to generate an inverter waveform signal, which is supplied to the three-phase inverter 7 via the drive circuit 7a. The microcomputer 4 has a carrier cycle setting function of the three-phase inverter 7. Since the speed control, efficiency control, and the like in the microcomputer 4 are conventionally known, detailed description will be omitted. The overcurrent detection circuit 7 b detects that the input current of the three-phase inverter 7 has become overcurrent, generates an overcurrent detection signal, and supplies the signal to the microcomputer 4.
【0027】次いで、上記の構成の回転位置検出装置の
作用を説明する。それぞれ誘起電圧が発生する固定子巻
線5a,5b,5cの接続点において得られる第1の中
性点電圧VNがオペアンプ1aの非反転入力端子に印加
されるとともに、抵抗6a,6b,6cの接続点におい
て得られる第2の中性点電圧VMがオペアンプ1aの反
転入力端子に印加されることにより差電圧VMN(両中
性点電圧の差電圧)が積分され、積分信号∫VMNdt
を得ることができる。そして、積分信号∫VMNdtを
ゼロクロスコンパレータ3に供給することにより、積分
信号∫VMNdtのゼロクロスが発生するごとにレベル
が反転する回転位置検出信号を得ることができる。Next, the operation of the rotational position detecting device having the above configuration will be described. A first neutral point voltage VN obtained at a connection point between the stator windings 5a, 5b, and 5c at which an induced voltage is generated is applied to a non-inverting input terminal of the operational amplifier 1a and a resistor 6a, 6b, and 6c. The difference voltage VMN (difference voltage between the two neutral point voltages) is integrated by applying the second neutral point voltage VM obtained at the connection point to the inverting input terminal of the operational amplifier 1a, and the integration signal ∫VMNdt
Can be obtained. Then, by supplying the integrated signal ∫VMNdt to the zero-cross comparator 3, it is possible to obtain a rotational position detection signal whose level is inverted every time a zero-cross of the integrated signal NVMNdt occurs.
【0028】この回転位置検出信号はマイコン4に割込
信号として供給され、マイコン4において、速度制御、
効率制御などを行ってインバータ波形信号を生成して、
ドライブ回路7aを介して三相インバータ7に供給す
る。また、マイコン4においては、電圧制御率Ksおよ
び積分信号レベルに基づくキャリア周波数設定処理をも
行う。This rotation position detection signal is supplied to the microcomputer 4 as an interrupt signal, and the microcomputer 4 controls the speed control,
Generate inverter waveform signal by performing efficiency control, etc.
It is supplied to the three-phase inverter 7 via the drive circuit 7a. The microcomputer 4 also performs a carrier frequency setting process based on the voltage control rate Ks and the integrated signal level.
【0029】図2はキャリア周波数設定処理の一実施態
様を説明するフローチャートである。なお、この実施態
様および他の実施態様において、キャリア周期を設定す
るようにしているとともに、電圧制御率が100%の場
合におけるキャリア周期の変化量をcar_up1に、
電圧制御率が99.8%未満かつ99.6%以上の場合
におけるキャリア周期の変化量をcar_down1
に、電圧制御率が99.6%未満の場合におけるキャリ
ア周期の変化量をcar_down2に、それぞれ設定
している。なお、car_up1、car_down
1、car_down2の値は、例えば駆動されるブラ
シレスDCモータに基づいて実験的に定められる。そし
て、car_up1、car_down1の値をcar
_down2の値よりも十分に小さな値に設定すること
により、インバータ出力電圧が急激に大きくならないよ
うにすることが好ましい。また、car_down2の
値としては、電圧制御率が小さくなった場合に、キャリ
ア周期が長いと積分信号が不安定になることを考慮し
て、短時間で適切なキャリア周期を得るように、大きな
値を設定することが好ましい。なお、ここで、各電圧制
御率は、例えば、実験的に定めることができる。FIG. 2 is a flowchart for explaining one embodiment of the carrier frequency setting process. In this embodiment and other embodiments, the carrier cycle is set, and the amount of change in the carrier cycle when the voltage control rate is 100% is set to car_up1.
When the voltage control rate is less than 99.8% and 99.6% or more, the change amount of the carrier cycle is represented by car_down1.
In addition, the change amount of the carrier cycle when the voltage control rate is less than 99.6% is set to car_down2. Note that car_up1, car_down
1. The value of car_down2 is experimentally determined based on, for example, a driven brushless DC motor. Then, the values of car_up1 and car_down1 are
It is preferable to set the value sufficiently smaller than the value of _down2 so that the inverter output voltage does not suddenly increase. Also, the value of car_down2 is set to a large value so as to obtain an appropriate carrier cycle in a short time in consideration of the fact that when the voltage control rate is reduced and the carrier cycle is long, the integrated signal becomes unstable. Is preferably set. Here, each voltage control ratio can be determined experimentally, for example.
【0030】ステップSP1において、電圧制御率が1
00%以上か否かを判定し、電圧制御率が100%であ
る場合には、ステップSP2において、積分信号レベル
が比較レベル以上か否かを判定し、積分信号レベルが比
較レベル以上である場合には、ステップSP3におい
て、キャリア周期をcar_up1だけ延長し、ステッ
プSP4において、キャリア周期の最大値を制限する処
理(例えば、ステップSP3の処理を行った結果、キャ
リア周期が予め設定した最大値を越えた場合に、キャリ
ア周期を最大値に設定する処理)を行い、そのまま一連
の処理を終了する。In step SP1, the voltage control rate is 1
If the voltage control rate is 100% or higher, it is determined whether or not the integrated signal level is higher than the comparison level in step SP2. In step SP3, the carrier cycle is extended by car_up1, and in step SP4, the maximum value of the carrier cycle is limited (for example, as a result of performing the processing of step SP3, the carrier cycle exceeds the preset maximum value). In this case, the process of setting the carrier cycle to the maximum value) is performed, and the series of processes is terminated as it is.
【0031】ステップSP1において電圧制御率が10
0%未満であると判定された場合には、ステップSP5
において、電圧制御率が99.8%未満かつ99.6%
以上か否かを判定し、電圧制御率が99.8%未満かつ
99.6%以上である場合には、ステップSP6におい
て、積分信号レベルが比較レベル未満か否かを判定し、
積分信号レベルが比較レベル未満である場合には、ステ
ップSP7において、キャリア周期をcar_down
1だけ短縮し、ステップSP8において、キャリア周期
の最小値を制限する処理(例えば、ステップSP7の処
理を行った結果、キャリア周期が予め設定した最小値を
下回った場合に、キャリア周期を最小値に設定する処
理)を行い、そのまま一連の処理を終了する。In step SP1, the voltage control rate is 10
If it is determined that it is less than 0%, step SP5
, The voltage control rate is less than 99.8% and 99.6%
It is determined whether or not the voltage control rate is less than 99.8% and 99.6% or more. In step SP6, it is determined whether or not the integrated signal level is less than the comparison level.
If the integration signal level is lower than the comparison level, in step SP7, the carrier cycle is set to car_down.
In step SP8, the carrier cycle is reduced to the minimum value if the carrier cycle falls below a preset minimum value as a result of performing the processing in step SP7. Is performed, and the series of processing ends.
【0032】ステップSP5において、電圧制御率が9
9.8%未満かつ99.6%以上でないと判定された場
合には、ステップSP9において、電圧制御率が99.
6%未満であるか否かを判定し、電圧制御率が99.6
%未満である場合には、ステップSP10において、キ
ャリア周期をcar_down2だけ短縮し、ステップ
SP11において、キャリア周期の最小値を制限する処
理(例えば、ステップSP7の処理を行った結果、キャ
リア周期が予め設定した最小値を下回った場合に、キャ
リア周期を最小値に設定する処理)を行い、そのまま一
連の処理を終了する。In step SP5, the voltage control rate is 9
If it is determined that it is less than 9.8% and not more than 99.6%, in step SP9, the voltage control rate is 99.
It is determined whether it is less than 6%, and the voltage control rate is 99.6.
%, The carrier cycle is shortened by car_down2 in step SP10, and the process of limiting the minimum value of the carrier cycle in step SP11 (for example, as a result of performing the process of step SP7, the carrier cycle is set in advance) If the value falls below the set minimum value, the process of setting the carrier cycle to the minimum value is performed, and the series of processes ends.
【0033】また、ステップSP2において積分信号レ
ベルが比較レベル以上でないと判定された場合、ステッ
プSP6において積分信号レベルが比較レベル未満でな
いと判定された場合、またはステップSP9において電
圧制御率が99.6%未満でないと判定された場合に
は、そのまま一連の処理を終了する。したがって、イン
バータ出力電圧が急激に大きくならないようにしたまま
でキャリア周期を延長することにより、デッドタイムを
減少させ、インバータ出力電圧を十分に大きくして、高
速・高負荷領域の電圧を最大に出したい領域で運転エリ
アを広くすることができる(従来方法を採用した場合と
比較して、運転エリアを5〜10%程度拡大することが
できる)。また、電圧制御率が小さくなった場合には、
キャリア周期を短縮することにより、積分信号が不安定
になることを防止し、ブラシレスDCモータを安定に制
御することができる。When it is determined in step SP2 that the integrated signal level is not higher than the comparison level, when it is determined in step SP6 that the integrated signal level is not lower than the comparison level, or when the voltage control rate is 99.6 in step SP9. If it is determined that the value is not less than%, the series of processing ends. Therefore, by extending the carrier period while keeping the inverter output voltage from suddenly increasing, the dead time is reduced, the inverter output voltage is sufficiently increased, and the voltage in the high-speed and high-load region is maximized. The operation area can be widened in a desired region (the operation area can be increased by about 5 to 10% as compared with the case where the conventional method is adopted). When the voltage control ratio decreases,
By shortening the carrier cycle, the integration signal can be prevented from becoming unstable, and the brushless DC motor can be stably controlled.
【0034】次いで、図4から図6を参照してさらに説
明する。図4は回転位置検出信号と理想的な電圧制御率
100%矩形波のインバータゲート駆動波形とを示す信
号波形図である。図4の信号波形では、回転位置検出信
号のエッジに対してそれぞれ位相補正を施したタイミン
グで対応する相の上アーム、下アームのスイッチング素
子を制御するようにしているとともに、キャリア周期に
起因するデッドタイムがなく、上アーム、下アームのス
イッチング素子のスイッチングに伴うデッドタイムのみ
が存在している。Next, a further explanation will be given with reference to FIGS. FIG. 4 is a signal waveform diagram showing a rotational position detection signal and an inverter gate driving waveform of an ideal 100% voltage control rectangular wave. In the signal waveform of FIG. 4, the switching elements of the upper arm and the lower arm of the corresponding phase are controlled at the timing when the phase correction is applied to the edge of the rotation position detection signal, and the signal is caused by the carrier cycle. There is no dead time, and only a dead time associated with switching of the switching elements of the upper arm and the lower arm exists.
【0035】したがって、インバータ出力電圧を十分に
大きくでき、図3の負荷−回転数特性中にAで示すよう
に、高速・高負荷領域の電圧を最大に出したい領域で運
転エリアを広く確保することができる。図5は回転位置
検出信号と従来の電圧制御率100%矩形波のインバー
タゲート駆動波形とを示す信号波形図である。Therefore, the output voltage of the inverter can be made sufficiently large, and as shown by A in the load-speed characteristic of FIG. be able to. FIG. 5 is a signal waveform diagram showing a rotation position detection signal and a conventional inverter gate driving waveform of a rectangular wave having a voltage control rate of 100%.
【0036】図5の信号波形では、回転位置検出信号の
エッジに対してそれぞれ位相補正を施したタイミングで
対応する相の上アーム、下アームのスイッチング素子を
制御するようにしているとともに、キャリア周期に起因
するデッドタイムが多く存在し、しかも上アーム、下ア
ームのスイッチング素子のスイッチングに伴うデッドタ
イムも存在している。In the signal waveform of FIG. 5, the switching elements of the upper arm and the lower arm of the corresponding phase are controlled at the timing when the phase of each edge of the rotational position detection signal is corrected, and the carrier period is adjusted. There are many dead times caused by the switching of the switching elements of the upper arm and the lower arm.
【0037】したがって、インバータ出力電圧がデッド
タイムが多い分だけ低下し、図3の負荷−回転数特性中
にBで示すように、高速・高負荷領域の電圧を最大に出
したい領域で運転エリアが狭くなってしまう。図6は回
転位置検出信号とこの実施態様の電圧制御率100%矩
形波のインバータゲート駆動波形とを示す信号波形図で
ある。Therefore, the inverter output voltage is reduced by the amount of the dead time, and as shown by B in the load-speed characteristic of FIG. Becomes narrower. FIG. 6 is a signal waveform diagram showing the rotational position detection signal and the inverter gate drive waveform of the rectangular wave of the voltage control rate of 100% of this embodiment.
【0038】図6の信号波形では、回転位置検出信号の
エッジに対してそれぞれ位相補正を施したタイミングで
対応する相の上アーム、下アームのスイッチング素子を
制御するようにしているとともに、キャリア周期に起因
するデッドタイムが存在し、しかも上アーム、下アーム
のスイッチング素子のスイッチングに伴うデッドタイム
も存在している。ただし、キャリア周期に起因するデッ
ドタイムの数は、図5の信号波形におけるデッドタイム
の数よりも少なくなっている。In the signal waveform of FIG. 6, the switching elements of the upper arm and the lower arm of the corresponding phase are controlled at the timing when the phase of the edge of the rotational position detection signal is corrected, and the carrier cycle And a dead time associated with switching of the switching elements of the upper arm and the lower arm. However, the number of dead times due to the carrier cycle is smaller than the number of dead times in the signal waveform of FIG.
【0039】したがって、インバータ出力電圧がデッド
タイムが少ない分だけ図5の信号波形の場合よりも大き
くなり、図3の負荷−回転数特性中にCで示すように、
高速・高負荷領域の電圧を最大に出したい領域で運転エ
リアを広げることができる。図7はキャリア周波数設定
処理の他の実施態様を説明するフローチャートである。
なお、図7のフローチャートで、car_up0の値は
car_up1の値よりも大きく設定されており、ca
r_down0の値は、car_down1、car_
down2の値よりも大きく設定されている。Therefore, the output voltage of the inverter becomes larger than that of the signal waveform of FIG. 5 by the reduced dead time, and as shown by C in the load-rotational speed characteristic of FIG.
The operating area can be expanded in a region where the voltage in a high speed / high load region is desired to be maximized. FIG. 7 is a flowchart illustrating another embodiment of the carrier frequency setting process.
In the flowchart of FIG. 7, the value of car_up0 is set to be larger than the value of car_up1,
The values of r_down0 are car_down1, car_
It is set larger than the value of down2.
【0040】ステップSP1において、キャリア周期を
大きく変化させてもよいかを判定する。さらに詳細に説
明すると、キャリア周期を変化させてもインバータ出力
電圧が全く変化しないか、またはインバータ出力電圧の
変化幅が著しく小さいか(インバータ出力電圧の変化幅
が十分に小さい所定の基準値よりも小さいか)否かを判
定すればよく、例えば、該当する時点におけるキャリア
周期からインバータ出力電圧の変化幅を演算し、所定の
基準値との大小を比較することにより判定を行うことが
できる。In step SP1, it is determined whether the carrier cycle can be largely changed. More specifically, whether the inverter output voltage does not change at all even if the carrier cycle is changed, or the change width of the inverter output voltage is extremely small (the change width of the inverter output voltage is smaller than a predetermined reference value that is sufficiently small). It is sufficient to determine whether or not it is smaller. For example, the determination can be made by calculating the change width of the inverter output voltage from the carrier cycle at the corresponding time and comparing the magnitude with a predetermined reference value.
【0041】ステップSP1においてキャリア周期を大
きく変化させてもよいと判定された場合には、ステップ
SP2において、電圧制御率が100%以上であるか否
かを判定し、電圧制御率が100%である場合には、ス
テップSP3において、キャリア周期をcar_up0
だけ延長し、ステップSP4において、キャリア周期の
最大値を制限する処理を行い、そのまま一連の処理を終
了する。If it is determined in step SP1 that the carrier cycle may be largely changed, it is determined in step SP2 whether or not the voltage control rate is 100% or more. If there is, in step SP3, the carrier cycle is set to car_up0
Then, in step SP4, a process for limiting the maximum value of the carrier cycle is performed, and the series of processes is ended as it is.
【0042】ステップSP2において電圧制御率が10
0%以上でないと判定された場合には、ステップSP5
において、電圧制御率が99.8%未満であるか否かを
判定し、電圧制御率が99.8%未満である場合には、
ステップSP6において、キャリア周期をcar_do
wn0だけ短縮し、ステップSP7において、キャリア
周期の最小値を制限する処理を行い、そのまま一連の処
理を終了する。In step SP2, the voltage control rate is 10
If it is determined that it is not 0% or more, step SP5
In, it is determined whether or not the voltage control rate is less than 99.8%. If the voltage control rate is less than 99.8%,
In step SP6, the carrier cycle is set to car_do
In step SP7, a process for limiting the minimum value of the carrier cycle is performed, and the series of processes is completed.
【0043】ステップSP5において電圧制御率が9
9.8%未満でないと判定された場合には、そのまま一
連の処理を終了する。ステップSP1においてキャリア
周期を大きく変化させてはいけないと判定された場合に
は、ステップSP8において、電圧制御率が100%以
上か否かを判定し、電圧制御率が100%である場合に
は、ステップSP9において、積分信号レベルが比較レ
ベル以上か否かを判定し、積分信号レベルが比較レベル
以上である場合には、ステップSP10において、キャ
リア周期をcar_up1だけ延長し、ステップSP1
1において、キャリア周期の最大値を制限する処理を行
い、そのまま一連の処理を終了する。In step SP5, the voltage control rate is 9
If it is determined that the difference is not less than 9.8%, the series of processing ends. If it is determined in step SP1 that the carrier cycle should not be significantly changed, it is determined in step SP8 whether the voltage control rate is 100% or more. If the voltage control rate is 100%, In step SP9, it is determined whether or not the integrated signal level is equal to or higher than the comparison level. If the integrated signal level is equal to or higher than the comparison level, in step SP10, the carrier cycle is extended by car_up1, and step SP1 is performed.
In step 1, a process for limiting the maximum value of the carrier cycle is performed, and the series of processes is terminated as it is.
【0044】ステップSP8において電圧制御率が10
0%未満であると判定された場合には、ステップSP1
2において、電圧制御率が99.8%未満かつ99.6
%以上か否かを判定し、電圧制御率が99.8%未満か
つ99.6%以上である場合には、ステップSP13に
おいて、積分信号レベルが比較レベル未満か否かを判定
し、積分信号レベルが比較レベル未満である場合には、
ステップSP14において、キャリア周期をcar_d
own1だけ短縮し、ステップSP15において、キャ
リア周期の最小値を制限する処理を行い、そのまま一連
の処理を終了する。In step SP8, the voltage control rate is 10
If it is determined that it is less than 0%, step SP1
2, the voltage control ratio is less than 99.8% and 99.6%
%, And if the voltage control rate is less than 99.8% and 99.6% or more, it is determined in step SP13 whether or not the integrated signal level is less than the comparison level. If the level is below the comparison level,
In step SP14, the carrier cycle is set to car_d
In step SP15, a process for limiting the minimum value of the carrier cycle is performed, and the series of processes is completed.
【0045】ステップSP12において、電圧制御率が
99.8%未満かつ99.6%以上でないと判定された
場合には、ステップSP16において、電圧制御率が9
9.6%未満であるか否かを判定し、電圧制御率が9
9.6%未満である場合には、ステップSP17におい
て、キャリア周期をcar_down2だけ短縮し、ス
テップSP18において、キャリア周期の最小値を制限
する処理を行い、そのまま一連の処理を終了する。In step SP12, when it is determined that the voltage control rate is less than 99.8% and not more than 99.6%, in step SP16, the voltage control rate becomes 9
It is determined whether or not the voltage control rate is less than 9.6%.
If it is less than 9.6%, in step SP17, the carrier cycle is shortened by car_down2, and in step SP18, processing for limiting the minimum value of the carrier cycle is performed, and the series of processing is ended as it is.
【0046】また、ステップSP9において積分信号レ
ベルが比較レベル以上でないと判定された場合、ステッ
プSP13において積分信号レベルが比較レベル未満で
ないと判定された場合、またはステップSP16におい
て電圧制御率が99.6%未満でないと判定された場合
には、そのまま一連の処理を終了する。したがって、キ
ャリア周期を変化させてもインバータ出力電圧が変化し
ないか、またはインバータ出力電圧が殆ど変化さない場
合には、キャリア周期の変化幅を大きく設定し、キャリ
ア周期を変化させた場合にインバータ出力電圧が無視で
きない程度に変化する場合には、インバータ出力電圧が
急激に大きくならないようにしたままでキャリア周期を
延長することにより、デッドタイムを減少させ、インバ
ータ出力電圧を十分に大きくして、高速・高負荷領域の
電圧を最大に出したい領域で運転エリアを広くすること
ができる(従来方法を採用した場合と比較して、運転エ
リアを5〜10%程度拡大することができる)。また、
電圧制御率が小さくなった場合には、キャリア周期を短
縮することにより、積分信号が不安定になることを防止
し、ブラシレスDCモータを安定に制御することができ
る。When it is determined in step SP9 that the integrated signal level is not higher than the comparison level, when it is determined in step SP13 that the integrated signal level is not lower than the comparison level, or when the voltage control ratio is 99.6 in step SP16. If it is determined that the value is not less than%, the series of processing ends. Therefore, if the inverter output voltage does not change or the inverter output voltage hardly changes even if the carrier cycle is changed, the change width of the carrier cycle is set to be large, and if the carrier cycle is changed, the inverter output voltage is changed. If the voltage fluctuates to a non-negligible level, extend the carrier period while keeping the inverter output voltage from suddenly increasing to reduce the dead time, increase the inverter output voltage sufficiently, and increase the speed. -The operating area can be widened in the area where the voltage in the high load area is desired to be maximized (the operating area can be expanded by about 5 to 10% as compared with the case where the conventional method is adopted). Also,
When the voltage control rate is reduced, the carrier cycle is shortened to prevent the integrated signal from becoming unstable, and the brushless DC motor can be controlled stably.
【0047】[0047]
【発明の効果】請求項1の発明は、デッドタイムの発生
回数を減少させて、インバータ出力電圧を大きくし、ひ
いてはブラシレスDCモータの運転エリアを広げること
ができるという特有の効果を奏する。請求項2の発明
は、請求項1の効果に加え、インバータ出力電圧の急激
な増加に起因する不都合の発生を未然に防止し、ブラシ
レスDCモータの運転を安定化することができるという
特有の効果を奏する。According to the first aspect of the present invention, the number of dead times can be reduced, the inverter output voltage can be increased, and the operating area of the brushless DC motor can be extended. According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience caused by a sudden increase in the output voltage of the inverter and to stabilize the operation of the brushless DC motor. To play.
【0048】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の効果に加え、インバータ出力電圧の急激な増加に起
因する不都合の発生を未然に防止できる範囲内でのキャ
リア周波数の減少を達成でき、ブラシレスDCモータの
運転エリアの拡大を迅速に達成することができるという
特有の効果を奏する。請求項4の発明は、請求項1から
請求項3の何れかの効果に加え、インバータ出力電圧が
余り大きくならない範囲でキャリア周波数を減少させ、
ひいてはインバータ出力電圧の急激な増加に起因する不
都合の発生を未然に防止し、ブラシレスDCモータの運
転を安定化することができるという特有の効果を奏す
る。According to a third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the carrier frequency is reduced within a range in which inconvenience caused by a rapid increase in the inverter output voltage can be prevented. This has a unique effect that the operation area of the brushless DC motor can be quickly expanded. According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to third aspects, the carrier frequency is reduced within a range where the inverter output voltage does not become too large.
As a result, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience due to a sudden increase in the inverter output voltage, and to stabilize the operation of the brushless DC motor.
【0049】請求項5の発明は、デッドタイムの発生回
数を減少させて、インバータ出力電圧を大きくし、ひい
てはブラシレスDCモータの運転エリアを広げることが
できるという特有の効果を奏する。請求項6の発明は、
請求項5の効果に加え、インバータ出力電圧の急激な増
加に起因する不都合の発生を未然に防止し、ブラシレス
DCモータの運転を安定化することができるという特有
の効果を奏する。The invention of claim 5 has a specific effect that the number of occurrences of dead time can be reduced, the output voltage of the inverter can be increased, and the operating area of the brushless DC motor can be expanded. The invention of claim 6 is
In addition to the effect of the fifth aspect, the present invention has a unique effect that it is possible to prevent the occurrence of inconvenience due to a sudden increase in the inverter output voltage and to stabilize the operation of the brushless DC motor.
【0050】請求項7の発明は、請求項5または請求項
6の効果に加え、インバータ出力電圧の急激な増加に起
因する不都合の発生を未然に防止できる範囲内でのキャ
リア周波数の減少を達成でき、ブラシレスDCモータの
運転エリアの拡大を迅速に達成することができるという
特有の効果を奏する。請求項8の発明は、請求項5から
請求項7の何れかの効果に加え、インバータ出力電圧が
余り大きくならない範囲でキャリア周波数を減少させ、
ひいてはインバータ出力電圧の急激な増加に起因する不
都合の発生を未然に防止し、ブラシレスDCモータの運
転を安定化することができるという特有の効果を奏す
る。According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the effects of the fifth or sixth aspect, the carrier frequency is reduced within a range in which the occurrence of inconvenience due to a sudden increase in the inverter output voltage can be prevented. This has a unique effect that the operation area of the brushless DC motor can be quickly expanded. According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the effect of any of the fifth to seventh aspects, the carrier frequency is reduced within a range where the inverter output voltage does not become too large.
As a result, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience due to a sudden increase in the inverter output voltage, and to stabilize the operation of the brushless DC motor.
【図1】この発明のブラシレスDCモータのインバータ
制御装置を含むブラシレスDCモータ制御装置の一例を
示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing one example of a brushless DC motor control device including a brushless DC motor inverter control device of the present invention.
【図2】キャリア周波数設定処理の一実施態様を説明す
るフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating one embodiment of a carrier frequency setting process.
【図3】負荷−回転数特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing load-speed characteristics.
【図4】回転位置検出信号と理想的な電圧制御率100
%矩形波のインバータゲート駆動波形とを示す信号波形
図である。FIG. 4 shows a rotational position detection signal and an ideal voltage control rate of 100.
FIG. 7 is a signal waveform diagram showing a% square wave inverter gate driving waveform.
【図5】回転位置検出信号と従来の電圧制御率100%
矩形波のインバータゲート駆動波形とを示す信号波形図
である。FIG. 5 shows a rotational position detection signal and a conventional voltage control rate of 100%.
It is a signal waveform diagram which shows the inverter-gate drive waveform of a square wave.
【図6】回転位置検出信号と図1の実施態様の電圧制御
率100%矩形波のインバータゲート駆動波形とを示す
信号波形図である。6 is a signal waveform diagram showing a rotational position detection signal and a 100% rectangular voltage inverter gate drive waveform of the embodiment of FIG. 1;
【図7】キャリア周波数設定処理の他の実施態様を説明
するフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating another embodiment of a carrier frequency setting process.
1 積分回路 3 ゼロクロスコンパレータ 4 マイコン 5 ブラシレスDCモータ 5a、5b、5c 固定子巻線 5d 回転子 7 三相インバータ Reference Signs List 1 integration circuit 3 zero cross comparator 4 microcomputer 5 brushless DC motor 5a, 5b, 5c stator winding 5d rotor 7 three-phase inverter
Claims (8)
レスDCモータ(5)の回転子(5d)の回転位置に基
づいてブラシレスDCモータ(5)を駆動すべくインバ
ータ(7)を制御するインバータ制御方法において、前
記電圧制御率の増加に応答してインバータ(7)のキャ
リア周波数を小さく設定することを特徴とするブラシレ
スDCモータのインバータ制御方法。An inverter control for controlling an inverter (7) to drive a brushless DC motor (5) based on a preset voltage control rate and a rotational position of a rotor (5d) of the brushless DC motor (5). A method of controlling an inverter for a brushless DC motor, comprising: setting a carrier frequency of an inverter (7) to be small in response to an increase in the voltage control ratio.
おき、キャリア周波数が限界値に達するまでキャリア周
波数を徐々に減少させる請求項1に記載のブラシレスD
Cモータのインバータ制御方法。2. The brushless D according to claim 1, wherein a limit value of the carrier frequency is set in advance, and the carrier frequency is gradually reduced until the carrier frequency reaches the limit value.
Inverter control method for C motor.
線(5a)(5b)(5c)の中性点電圧から回転位置
検出信号を生成する回転位置検出手段(1)(3)をさ
らに有し、回転位置検出手段(1)(3)に含まれる積
分手段(1)からの積分信号のレベルを判定し、この判
定結果に応答してキャリア周波数の減少割合を設定する
請求項1または請求項2に記載のブラシレスDCモータ
のインバータ制御方法。3. A rotation position detection means (1) (3) for generating a rotation position detection signal from a neutral point voltage of the stator windings (5a) (5b) (5c) of the brushless DC motor (5). And determining the level of the integration signal from the integration means (1) included in the rotational position detection means (1) and (3), and setting the reduction rate of the carrier frequency in response to the determination result. An inverter control method for a brushless DC motor according to claim 2.
インバータ出力電圧の変化量が所定量よりも大きくなる
か否かを判定し、インバータ出力電圧の変化量が所定量
よりも大きくなると判定されたことに応答してキャリア
周波数の減少割合を小さく設定し、インバータ出力電圧
の変化量が所定量よりも大きくならないと判定されたこ
とに応答してキャリア周波数の減少割合を大きく設定す
る請求項1から請求項3の何れかに記載のブラシレスD
Cモータのインバータ制御方法。4. It is determined whether or not the amount of change in the inverter output voltage is greater than a predetermined amount by changing the carrier frequency, and it is determined that the amount of change in the inverter output voltage is greater than the predetermined amount. The method according to claim 1, wherein the decrease rate of the carrier frequency is set to be small in response to the determination, and the decrease rate of the carrier frequency is set to be large in response to the determination that the amount of change in the inverter output voltage is not larger than the predetermined amount. 3. Brushless D according to any one of 3.
Inverter control method for C motor.
レスDCモータ(5)の回転子(5d)の回転位置に基
づいてブラシレスDCモータ(5)を駆動すべくインバ
ータ(7)を制御するインバータ制御装置において、前
記電圧制御率の増加に応答してインバータ(7)のキャ
リア周波数を小さく設定するキャリア周波数設定手段
(4)を含むことを特徴とするブラシレスDCモータの
インバータ制御装置。5. Inverter control for controlling an inverter (7) to drive a brushless DC motor (5) based on a preset voltage control rate and a rotational position of a rotor (5d) of the brushless DC motor (5). An inverter control device for a brushless DC motor, comprising: a carrier frequency setting means (4) for setting a carrier frequency of an inverter (7) small in response to an increase in the voltage control ratio.
リア周波数の限界値を予め設定しておき、キャリア周波
数が限界値に達するまでキャリア周波数を徐々に減少さ
せるものである請求項5に記載のブラシレスDCモータ
のインバータ制御装置。6. The carrier frequency setting means according to claim 5, wherein the carrier frequency setting means sets a limit value of the carrier frequency in advance and gradually decreases the carrier frequency until the carrier frequency reaches the limit value. Inverter control device for brushless DC motor.
線(5a)(5b)(5c)の中性点電圧から回転位置
検出信号を生成する回転位置検出手段(1)(3)をさ
らに有し、キャリア周波数設定手段(4)は、回転位置
検出手段(1)(3)に含まれる積分手段(1)からの
積分信号のレベルを判定し、この判定結果に応答してキ
ャリア周波数の減少割合を設定するものである請求項5
または請求項6に記載のブラシレスDCモータのインバ
ータ制御装置。7. A rotation position detecting means (1) (3) for generating a rotation position detection signal from a neutral point voltage of the stator windings (5a) (5b) (5c) of the brushless DC motor (5). The carrier frequency setting means (4) determines the level of the integrated signal from the integrating means (1) included in the rotational position detecting means (1) and (3), and responds to this determination result to determine the carrier frequency. 6. The method according to claim 5, wherein a reduction ratio is set.
7. An inverter control device for a brushless DC motor according to claim 6.
リア周波数を変化させることによりインバータ出力電圧
の変化量が所定量よりも大きくなるか否かを判定し、イ
ンバータ出力電圧の変化量が所定量よりも大きくなると
判定されたことに応答してキャリア周波数の減少割合を
小さく設定し、インバータ出力電圧の変化量が所定量よ
りも大きくならないと判定されたことに応答してキャリ
ア周波数の減少割合を大きく設定するものである請求項
5から請求項7の何れかに記載のブラシレスDCモータ
のインバータ制御装置。8. A carrier frequency setting means (4) for judging whether or not the change amount of the inverter output voltage is larger than a predetermined amount by changing the carrier frequency. The decrease rate of the carrier frequency is set to be small in response to the determination that the carrier frequency has become larger than the predetermined value, and the decrease rate of the carrier frequency is set to be small in response to the determination that the amount of change in the inverter output voltage does not become larger than the predetermined amount. The inverter control device for a brushless DC motor according to any one of claims 5 to 7, which is set to be large.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9298554A JPH11136992A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Inverter control method and equipment for brushless dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9298554A JPH11136992A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Inverter control method and equipment for brushless dc motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11136992A true JPH11136992A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=17861249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9298554A Pending JPH11136992A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Inverter control method and equipment for brushless dc motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11136992A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100372226C (en) * | 2003-05-26 | 2008-02-27 | 松下电器产业株式会社 | Controller of DC brushless motor |
JP2014023407A (en) * | 2012-07-24 | 2014-02-03 | Toyota Motor Corp | Motor controller |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP9298554A patent/JPH11136992A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100372226C (en) * | 2003-05-26 | 2008-02-27 | 松下电器产业株式会社 | Controller of DC brushless motor |
JP2014023407A (en) * | 2012-07-24 | 2014-02-03 | Toyota Motor Corp | Motor controller |
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