JPS6152194A - Speed controller of synchronous motor - Google Patents
Speed controller of synchronous motorInfo
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- JPS6152194A JPS6152194A JP59174447A JP17444784A JPS6152194A JP S6152194 A JPS6152194 A JP S6152194A JP 59174447 A JP59174447 A JP 59174447A JP 17444784 A JP17444784 A JP 17444784A JP S6152194 A JPS6152194 A JP S6152194A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
く本発明の技術分野〉
この発明は空気調和機等に用いられる同期壁−タの速度
制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a speed control device for a synchronous wall heater used in an air conditioner or the like.
〈本発明の技術的背景とその問題点〉
従来、永久磁石をロータとして用いる同期モータは、商
用周波数電源に直接接続されて駆動するようにしていた
が、可変速ができず、ロータの回転数が電源周波数と同
期していないと有効なトμりが発生しないため、始動が
困難になるという問題を有し、これを改善するため、ロ
ータの永久磁石とは別にかご形コイμやヒステリシスリ
ングを設けて始動を行うよう形成していたが、構成を複
雑化し、高価なものとして効率も悪化するという問題が
おった。<Technical background of the present invention and its problems> Conventionally, synchronous motors using permanent magnets as rotors were driven by being directly connected to a commercial frequency power source, but the speed could not be varied and the rotational speed of the rotor If the rotor is not synchronized with the power supply frequency, effective torque will not occur, making starting difficult. However, there were problems in that the configuration was complicated, expensive, and efficiency deteriorated.
しかし、近時、インバータの発達により、開用周波数電
源に、インバータを介してモータを接続し、上記インバ
ータによって電源周波数を可変制御することによプ、モ
ータの回時云数を可変速制御するようにしたものがよく
用いられるようになった。However, with the recent development of inverters, a motor is connected to a commercially available frequency power source via an inverter, and the frequency of the power source is variably controlled by the inverter, thereby controlling the rotation speed of the motor at variable speed. This has come to be commonly used.
、このインバータ駆動方式は3相誘導電動機には有効で
あるが、同期モータに関しては、過負荷、始動−〆停止
等の急激な回伝数変動に対しては同期ずれを生じ、いわ
、ゆる脱調′をきたすおそれがあるという問題を有して
いる。This inverter drive system is effective for three-phase induction motors, but for synchronous motors, sudden fluctuations in the number of cycles such as overload, start-stop, etc. will cause a synchronization error, resulting in so-called failure. There is a problem in that there is a risk of harm.
又、ホー/l/素子等のロータ位置検出器により、永久
磁石のロータ口伝位置を検出し、この検出信号により制
御するように形成したいわゆるブラシレスモータが、そ
の長幼な制御性、高効率の面からオフィスオートメイシ
ョン機器やオーディオ機器等に駆動源としてよく用いら
れるようになってきた。In addition, the so-called brushless motor, which is configured to detect the rotor position of a permanent magnet using a rotor position detector such as a H/L/element and is controlled by this detection signal, has excellent controllability and high efficiency. Since then, it has come to be frequently used as a drive source for office automation equipment, audio equipment, etc.
このブックレスモータはホール素子等の電子回路でp−
夕の位置構出を行うため、駆動回路と一体化した@W以
下の小形モータには非常に有効な手段であるが、10数
Wが必要とされる夜気調和機等に用いられるモータにお
いては駆動回路が大形化するため、モータと一体化構造
とすることが困難とな力、特にこれらのモータから発生
する熱の影響は大きく、モータに電子回路で形成された
駆動部を組込んだ場合、大形化すると共に、熱ストレス
のため誤動作を生じ信頼性が低下するという問題がある
。This bookless motor uses electronic circuits such as Hall elements to
It is a very effective means for small motors of @W or less that are integrated with the drive circuit for positioning at night, but it is not suitable for motors used in night air conditioners etc. that require more than 10 W. Since the drive circuit becomes large, it is difficult to integrate the motor with the force, especially the heat generated by these motors. In this case, there are problems in that the device becomes large in size, malfunctions occur due to thermal stress, and reliability decreases.
本体の主回路及び位置検出器のリード線を接続するとい
う方法が用いられてい為。This is because the method used is to connect the main circuit of the main unit and the lead wire of the position detector.
しかし乍ら、このように構成した場合、(イ)位置検出
器の取付部材を組込むため、モータ本体にスペースが必
要となって大形化し、高価となる。However, when configured in this way, (a) the mounting member for the position detector is incorporated, which requires space in the motor body, making it large and expensive.
(ロ)位置検出器にホーlv素子を用いた場合、ホーμ
素子は熱に弱いので信頼性を維持するためにモータの発
熱を抑制しなければならず、モータを大形化して放熱を
よくするか、あるいはモータ出力を低下させて使用しな
ければならない。(b) When a Hall lv element is used as a position detector, the hole μ
Since the elements are sensitive to heat, the heat generation of the motor must be suppressed to maintain reliability, and the motor must be made larger to improve heat dissipation, or the motor output must be lowered.
(ハ) リード線の本数が多数(例えば8〜11本)と
なり、多くの手間を要し、コスト高の要因となる。(c) The number of lead wires is large (for example, 8 to 11), which requires a lot of effort and becomes a factor in high costs.
に)位置検出器の出力信号は微弱であシ、(例えばホー
/l/素子の場合5Qmv 〜100mV)、リード線
が長くなると、ノイズをひろいやすく、信頼性を低下さ
せ誤動作の原因となる。(2) The output signal of the position detector is weak (for example, 5Qmv to 100mV in the case of a Ho/l/element), and the longer the lead wire is, the more likely it is to pick up noise, lowering reliability and causing malfunction.
という問題を有している。There is a problem.
一方、近時空気調和機にあっては、よシきめこまかい電
子制御性が要求され、これに伴なってモータもきめこま
かい可変速制御及び高効率化、小形化、低コスト化が要
望されておシ、位置検出器を備えたブラシレスモータに
あっても、上記要望に十分対処できない。On the other hand, recent air conditioners are required to have very fine electronic controllability, and along with this, motors are also required to have fine variable speed control, higher efficiency, smaller size, and lower cost. Even brushless motors equipped with position detectors cannot sufficiently meet the above requirements.
く本発明の目的〉
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、かご
形コイルやヒステリシスリングを付加することなく、か
つ、ホー)v素子等の位置検出器をモータ本体に内蔵さ
せることなく、小形化、高効率化を図って的確に可変速
制御して駆動することができるようにしたものを提供す
る。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and it is an object of the present invention to incorporate a position detector such as a V element into the motor body without adding a squirrel cage coil or a hysteresis ring. To provide a device that is compact and highly efficient, and can be driven with precise variable speed control.
く本発明の概要〉
本発明は上記目的を達成するため、直流電〃はにインバ
ータ回路を介して接続した同期モータの星形接続された
ステータコイμの中性点電圧からステータコイμに発生
する誘起電圧を検出し、これにより、モータの口紙に同
期したパルス信号を発生させ、とのパルス信号により上
記インバータ回路を導通制御してモータを駆動するよう
に溝成し、モータの起動時には上記パルス信号に代って
、点弧パμス信号を強制的に発生させ、これによりイン
パータを導通制御してモータを起動させ、起動後は上記
誘起電圧による駆動に自動的に切換えるよう構成したも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention aims to provide an induced voltage generated in the stator coil μ from the neutral point voltage of the star-connected stator coil μ of a synchronous motor connected to a DC voltage via an inverter circuit. is detected, thereby generating a pulse signal synchronized with the motor slip, and the pulse signal is used to control conduction of the inverter circuit to drive the motor, and when the motor is started, the pulse signal is activated. Instead, an ignition pass μ signal is forcibly generated, which controls the conduction of the imperter to start the motor, and after starting, the motor is automatically switched to drive using the induced voltage described above. .
く本発明の実施例〉
先ず、本発明の理解を容易にするために、ステータコイ
μの中性点に発生する電圧について説明する。Embodiments of the Present Invention First, in order to facilitate understanding of the present invention, the voltage generated at the neutral point of the stator coil μ will be explained.
直流電源に、トランジスタQu・Qv・Qpw・%−Q
y(をブリッジ状に結線したインバータ回路を介して、
星形接続された同期モータのステータコイp%m s、
、 S計接続して、上記インバータ回路のトランジスタ
ーご篭を順次導通して永久磁石のロータを駆動するよう
に構成した場合、上記ステータコイ/L/5u−8v、
Sψ各相には、第2図(→で示すように、誘起電圧〜*
Eye Kvvd”発生する。この電圧波形からもわ
かるように、トランジスタ(コ9通電タイミングは誘起
(逆起ン電圧の最大値の前後60°(電気角)計120
°で通電させることが理想的な通電となる(第2図(→
、 (Tり)。このように理想的な通電が行なわれた場
合、ステータコイルξ* Sv、〜の中性点N0に発生
する中性点電圧vN。For the DC power supply, transistors Qu, Qv, Qpw, %-Q
y (via an inverter circuit connected in a bridge shape,
Stator coil of star-connected synchronous motor p%ms,
, S meter is connected to sequentially conduct the transistor cages of the inverter circuit to drive the permanent magnet rotor, the stator coil/L/5u-8v,
Each phase of Sψ has an induced voltage ~* as shown in Figure 2 (→)
As can be seen from this voltage waveform, the energization timing of the transistor (9) is 60 degrees (electrical angle) before and after the maximum value of the induced (back emf) voltage.
The ideal energization is to energize at ° (Fig. 2 (→
, (Tri). When ideal energization is performed in this way, the neutral point voltage vN generated at the neutral point N0 of the stator coil ξ* Sv, ~.
は、ステータコイ/I/Su、Sv、SWl!r相の誘
起電圧を中性点Npら測定した電圧をそれぞれF、、、
11.、 F。is, stator carp/I/Su, Sv, SWl! The voltages measured from the neutral point Np of the r-phase induced voltage are F, , , respectively.
11. , F.
とし、ステータコイμの抵抗弁をRとし、インバータ回
路の印加電、庄をv8とすると、第2図(/うで示す期
間(1)においては、トランジスタ(と筆力;オンし、
他のトランジスタQ、、、 Qw、 Q工、QJz#オ
フしているので、この時の等価回路は第3図のように示
され、この時の中性点電圧vNoは、先ず電流■をとな
夛、上記vN0は
vN0=Rニー′FJv・・・・・・・・・(ので示す
ことができ、上記α)、(2)式からiを消去すると、
と示すことができる。従って、中性点電圧vNoはステ
ータコイμの抵抗及び電流に無関係な値となる。他の期
間(1)〜(至)についても同様に示すことができ、結
果だけを示せば、次の通電となる。。Assuming that the resistance valve of the stator coil μ is R, and the voltage applied to the inverter circuit is v8, in the period (1) shown in Fig. 2 (/), the transistor (and writing force;
Since the other transistors Q, ..., Qw, Q, and QJz# are off, the equivalent circuit at this time is shown as shown in Figure 3, and the neutral point voltage vNo at this time is calculated by first taking the current In addition, the above vN0 can be shown as vN0=R'FJv (and α) above, and by eliminating i from equation (2), it can be shown as follows. Therefore, the neutral point voltage vNo has a value that is independent of the resistance and current of the stator coil μ. The other periods (1) to (to) can be shown in the same way, and if only the results are shown, it will be the next energization. .
即ち、ステータコイN Su、 sv、 5Vf)中性
点N0には印加電圧vf)1/2と誘起電圧(例えば免
)の1/2を加算した電圧が発生ずることになシ、第2
図(/うのように示される。That is, at the neutral point N0 of the stator coil N Su, sv, 5Vf), a voltage that is the sum of 1/2 of the applied voltage (vf) and 1/2 of the induced voltage (for example,
It is shown as a figure (/u).
上述した理由により、印加電圧vsの1/2の点から中
性点N。の電圧vNoを測定するように構成すれば、即
ち、印加電圧V8と中性点電圧vNoとを電圧比較する
と、比較値vcPは
vCP” ”No−一
=−・・・・・・・・・(尋
(但し、E : E、、陛、E殻総称)と示すことがで
き、本発明は、上記(4式からも明らかなように、印加
電圧v8と無関係に誘起電圧Eを検出することができる
点に着目してなされたものである。For the reason mentioned above, the neutral point N is reached from the point of 1/2 of the applied voltage vs. If the configuration is configured to measure the voltage vNo of (However, E: E, Majesty, general term for E shell), and the present invention is capable of detecting the induced voltage E regardless of the applied voltage v8, as is clear from the above (4) This was done with a focus on the ability to
以下、本発明の実施例を図によって説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において、1は直流電源、2は上記直流電源1に
接続端子P、Nを介して接続されて、出力電圧を可変し
て送出するようKしたパμス幅変調形チョッパ電源回路
である。これは、上記接続端子P、N間に、制御トラン
ジスタQ□のコレクタ・エミッタ間を介して、チョーク
コイμLとコンデンサC,y2直列に挿入し、上記トラ
ンジスタQ工のコレクタ・ペース間に抵抗R工を挿入し
、このトランジスタQ工のエミッタにカソードを接続し
たダイオ−ドロ工のアノードを、上記接続端子Nに接続
し、上記コンデンサC工の端子間に抵抗R3とR4を直
列に挿入し、この抵抗R3とR4の接続点を、演算増幅
器からなる電圧誤差検出器EEA工の反転入力端子に接
続し、このn呉差検出器EA工の非反転入力端子には、
モータの回転数に対応した出力電圧を設定し、これを速
度指令として送出するようにし、た図示し7ない速度設
定回路の出力端を接続し、誤差検出器EA工の出力端子
を、該出力端にiソードを接続したダイオードD2を介
して、出力端がオープンコレクタとなった演算増幅器か
らなる比較器CP工の反転入力端子に接続し、この比較
器CP工の反転入力端子には、演算増幅器からなる電流
誤差検出器EA2の出力端子を、上述同様、該出力端に
カソードを接続したダイオードD3を介して接続し、こ
の誤差検出器ERA2の非反転入力端子に、定電圧電源
V。と回路接地間に直列に挿入しまた抵抗R5とR6の
接続点を接続し、誤差検出器EA2の反転入力端子には
、該回路2の負側出力回路に挿入した抵抗からなる電流
検出器よりの出力端を接続し、上記比較器CP工の反転
入力端子を定電流源CIを介して定電圧電源V。に接続
し、比較器CP工の非反転入力端子には、ノコ波状のパ
ルス信号を一定の周波数(例えば30KH2)で発振す
るようにしたパpス発生器O8Cの出力端を接続し、こ
の比較器CP工の出力端子を、エミッタ回路接地のトラ
ンジスタQ2のベースに接続すると共に、抵抗R7を介
して定電圧電源V。In FIG. 1, 1 is a DC power supply, and 2 is a path μ width modulation type chopper power supply circuit connected to the DC power supply 1 through connection terminals P and N, and configured to output a variable output voltage. be. This is inserted between the connection terminals P and N above, through the collector and emitter of the control transistor Q, and in series with the choke coil μL and the capacitor C, y2, and the resistor R between the collector and the paste of the transistor Q. The anode of the diode wire whose cathode is connected to the emitter of the transistor Q is connected to the connection terminal N, and resistors R3 and R4 are inserted in series between the terminals of the capacitor C. The connection point between resistors R3 and R4 is connected to the inverting input terminal of a voltage error detector EEA consisting of an operational amplifier, and the non-inverting input terminal of this n-voltage difference detector EA is connected to the
The output voltage corresponding to the rotation speed of the motor is set, and this is sent as a speed command.The output terminal of the speed setting circuit (not shown) is connected to the output terminal of the error detector EA. It is connected to the inverting input terminal of a comparator CP consisting of an operational amplifier whose output end is an open collector via a diode D2 with an i-sode connected to the end. The output terminal of a current error detector EA2 consisting of an amplifier is connected via a diode D3 whose cathode is connected to the output terminal as described above, and a constant voltage power supply V is connected to the non-inverting input terminal of this error detector ERA2. The inverting input terminal of the error detector EA2 is connected to a current detector consisting of a resistor inserted in series between the circuit 2 and the circuit ground, and the connection point of resistors R5 and R6 is connected. The inverting input terminal of the comparator CP is connected to the constant voltage power supply V via the constant current source CI. , and the output terminal of a pass generator O8C that oscillates a saw-wave pulse signal at a constant frequency (for example, 30KH2) is connected to the non-inverting input terminal of the comparator CP. The output terminal of the CP device is connected to the base of the transistor Q2 whose emitter circuit is grounded, and the constant voltage power supply V is connected through the resistor R7.
に接続し、上記トランジスタQ2のコレクタを抵抗R2
t” 介シてトランジスタQ工のベースに接続して、上
記コンデンサC工の端子間電圧を出力電圧vsとして送
出すると共に、この出力電圧vsを抵抗R3,R4から
なる分圧器を介して誤差検出器EA工に入力させて速度
指令との誤差を検出させ、この検出値により比較器CP
工の出力端子から送出するバ〃ス幅変調信号(以下PW
M信号という)を可変してトランジスタQ2を介してト
ランジスタQ工のオン期間を制御し、速度指令に応じた
出力電圧■8を送出するようKなっている。また、該回
路2は、上記電流検出器よりの出力電圧が所定値(即ち
、抵抗R5とR6であらかじめ設定した過電流に対応す
る値)を越えようとしたときは誤差検出器EA2の出力
電圧vEA2により誤差検出器mA工の出力電圧vKA
工KW先して(即ち、vEA2 < vEA工の関係に
して)上述同様、上記トランジスタQ工のオン期間を制
御して出力電圧v8を降下させて電流を抑制することが
できる。Haえれば、過電流リミッタとして機能するよ
うになっている。3は、上記チョッパ電源回路2の出力
端に接続されて、3相同期モータ(以下単にモータとい
う)4に電力を供給するよ′うにしたいわゆる1 20
’通電形のインバータ回路である。これはチョッパ電源
回路2の正側出力端に、3個のPNP形トランジスタ%
e Qv−ψエミッタを接続し、このトランジスタ(、
優、ψコレクタに、エミッタを回路接地した3個のトラ
ンジスタ%−Qy−%、のコレクタをそれぞれ接続し、
上記トランジスタ(とQ工、 ctVとQア、 Q、7
QdD各接続点を出力端として、上記トランジスタ(
亡ζを適時120”通電せしめることによりモータ4に
直流入力電圧v8を3相交流電圧に変換して供給するよ
うになっている。なお、上記トランジスタ%−喝のコレ
クタ・エミッタ間にはフライホイールダイオードD、7
D、7%それぞれ挿入されている。そして、上記モー
タ4は周知のように、複数の磁極に永久着磁したロータ
4aと、このロータ4aに対向配置されてヌテータコイ
/l/Su、Sv、S殻巻装した図示しないステータと
からなシ、上記ステータコイ/1/Su、Sv、5vp
一端を共通接続して星形結線とし、このステータコイi
v Su、 S、、 Sρ他端を上記インバータ回路3
の各出力端にそれぞれ接続されている。5は上記インバ
ータ回路3の入力y5i子間に抵抗R8とR9を直列に
挿入して、その分圧点(R8とR。and connect the collector of the transistor Q2 to the resistor R2.
t'' to the base of the transistor Q, and sends out the voltage between the terminals of the capacitor C as the output voltage vs, and detects an error in this output voltage vs via a voltage divider consisting of resistors R3 and R4. The error with the speed command is detected by inputting it to the equipment EA engineer, and the comparator CP
The bus width modulation signal (hereinafter referred to as PW) sent from the output terminal of the
The on-period of the transistor Q is controlled via the transistor Q2 by varying the M signal (referred to as the M signal), and an output voltage (8) corresponding to the speed command is sent out. Furthermore, when the output voltage from the current detector is about to exceed a predetermined value (that is, the value corresponding to the overcurrent set in advance by resistors R5 and R6), the circuit 2 controls the output voltage of the error detector EA2. The output voltage vKA of the error detector mA is determined by vEA2.
Similarly to the above, the on-period of the transistor Q can be controlled to lower the output voltage v8 and suppress the current by setting the relationship vEA2 < vEA. If this happens, it will function as an overcurrent limiter. 3 is a so-called 120 which is connected to the output end of the chopper power supply circuit 2 and supplies power to a three-phase synchronous motor (hereinafter simply referred to as motor) 4.
'It is a current-carrying type inverter circuit. This means that three PNP transistors are connected to the positive output terminal of the chopper power supply circuit 2.
e Qv-ψ emitter is connected and this transistor (,
Connect the collectors of three transistors %-Qy-%, whose emitters are grounded to the circuit ground, to the collectors of
The above transistor (and Q engineering, ctV and QA, Q, 7
The above transistor (
DC input voltage v8 is converted into a three-phase AC voltage and supplied to the motor 4 by energizing the transistor 120" at appropriate times. Furthermore, a flywheel is connected between the collector and emitter of the transistor %. Diode D, 7
D, 7% each inserted. As is well known, the motor 4 is composed of a rotor 4a permanently magnetized with a plurality of magnetic poles, and a stator (not shown) disposed opposite to the rotor 4a and wrapped with a Nuteta carp/l/Su, Sv, S shell. Shi, the above stator carp/1/Su, Sv, 5vp
One end is commonly connected to form a star connection, and this stator coil i
v Su, S,, SρThe other end is connected to the above inverter circuit 3
are connected to each output terminal of the 5 inserts resistors R8 and R9 in series between the input y5i of the inverter circuit 3, and the voltage dividing point (R8 and R).
の接続点)から入力電圧v8を1/2に分圧した出力電
圧v5を送出するようにした分圧回路である。This is a voltage dividing circuit that outputs an output voltage v5 obtained by dividing the input voltage v8 by half from the connection point of the input voltage v8.
6はモータ4のステータコイルSu、Sv、Sρ中注点
電圧vNoと分圧回路5の出力電圧v5とを比較して誘
起電圧を検出し、これに同期したパルス信号を発生する
ようセした同期パルス発生回路であるこれは、演算増幅
器からなる比較’a OP 2の非反転入力端子を上記
中性点N0に接続し、比較器CP2O反転入力端子を分
圧回路5の出力端に接続し、この比較器CP2の出力端
子を、入力信号の立上シでワンショットパルス信号を送
出するようにした単安定マルチパイブレークからなる第
1のバμス発生器MBよと、入力信号の立下シでワンシ
ョットパルス信号を送出するようにした単安定マIレチ
バイプレークからなる第2のバ〜ス発生器MB2との両
入力端に接続し、この両パμス発生器MBよとMB2と
の出力端Qをオアー回路OR工の入力端に接続して、こ
のオアー回路OR工の出力端から、上記トランジスタ(
「得ρ切換時、誘起電圧に発生するスパイク電圧による
誤動作を防止して、中性点電圧vNoの立上シ及び立下
シ零点と同期した同期パルス信号を送出するようになっ
ている。7は直流阻止回路で、上記同期パルス発生回路
6の比較器CP2の非反伝入力端子とモータ4の中性点
N0との間にコンデンサCを挿入し、比較器CP2の入
力端子間にバイアス抵抗R工。を挿入して、上記同期パ
/I/7゜発生回路6の比軸器CP2の非反伝入力端子
に、中性点電圧vNoに含まれる直流分をカットして送
出すると共に、分圧回路5の出力電圧v5をバイアス抵
抗R1oを介して送出し、上記比較器CP2により誘起
電圧のみを検出して出力するようになっている。8は上
記同期パルス発生回路6の出力端に接続されて、インバ
ータ回路3のトランジスタ(コ喝のベースに駆動回路9
を介してモータ4の始動時等にパルス信号を送出するよ
うにした点弧〕<pス発生回路である。これは、上記同
期パルス発生回路6のオアー回路OR工の出力端に、ツ
アー回路NOR工の入力端を接続し、上記ツアー回路N
0R1の出力端に、ダイオードD4のカソードを接続し
、このダイオードD4のアノードに定電圧電源■。と回
路接地間に直列に挿入した抵抗R工、とコンデンサC3
の接続点(b点)を接続し、この接続点(b点)を、ノ
ット回路N工を介して、ナンド回路NA工とNA2によ
り形成されたRSフリップフロップ回路FF工のセット
入力端S (NA工の入力端)に接続し、この7リツプ
フロツプ回路FF工の出力端Q、(NA工の出力端)を
、上記ツアー回路NOR工の入力端に接続し、上記出力
端Qと回路接地間には、ノット回路N2を介して、抵抗
R工。とコンデンサC4を直列に挿入し、上記抵抗R工
、とコンデンサC4の接続点(e点)を上記フリラグフ
ロップ回路FF工のリセット入力端R(NA2の入力端
)に接続して、電源投入時や完全ロック特等モータ4が
停止状態にある場合、モータ4t−起動させるためのパ
ルス信号を上記フリラグフロップ回路FF工の出力端Q
から強の出力端とに接続されたオアー回路OR2と、こ
れの出力端に接続されて制御電源の印加により出力端0
゜75島らゞHルべμの出力信号を送出し、以降入力信
号の立上シでカウントする毎に出力端0工→上記トラン
ジスタ%−喝と同数のオアー回路oRu〜OR2を有し
、オアー回路ORuの入力端にカウンタCUの出力端O
0とO□を、ORVの入力端に出力端02と03を、O
Rwの入力端に出力端04と05を、ORxの入力端に
出力端03と04を、ORyの入力端に出力端0.とO
8に、OR2の入力端は出力端O工と02をそれぞれ接
続した分配33 D E Vとから形成され、上記オア
ー回路ORu〜OR2の出力端からトランジスタ%−Q
、”ベースにベースドライブ信号をそれぞれ送出するよ
うになっている、10は、上記直流”α源1に接続され
て、各回路に定電圧電源■。を制御電源として送出する
ようにした定電圧電源回路である。6 is a synchronization circuit which is set to detect an induced voltage by comparing the voltage vNo in the stator coils Su, Sv, and Sρ of the motor 4 with the output voltage v5 of the voltage dividing circuit 5, and to generate a pulse signal synchronized with this. This pulse generation circuit connects the non-inverting input terminal of comparator 'a OP 2, which is an operational amplifier, to the neutral point N0, and connects the inverting input terminal of comparator CP2O to the output terminal of voltage dividing circuit 5. The output terminal of this comparator CP2 is connected to a first bus generator MB consisting of a monostable multi-pie break which sends out a one-shot pulse signal at the rising edge of the input signal. It is connected to both input terminals of a second bus generator MB2, which is a monostable multi-receiver circuit configured to send out a one-shot pulse signal at the same time. Connect the output terminal Q to the input terminal of the OR circuit OR circuit, and connect the above transistor (
"When switching the gain ρ, a synchronous pulse signal is sent out that is synchronized with the rising and falling zero points of the neutral point voltage vNo, preventing malfunctions due to spike voltages generated in the induced voltage.7 is a DC blocking circuit in which a capacitor C is inserted between the non-reflective input terminal of the comparator CP2 of the synchronous pulse generating circuit 6 and the neutral point N0 of the motor 4, and a bias resistor is inserted between the input terminal of the comparator CP2. R is inserted to cut and send the DC component included in the neutral point voltage vNo to the non-reverse input terminal of the ratio gearbox CP2 of the synchronous PA/I/7° generating circuit 6, and The output voltage v5 of the voltage dividing circuit 5 is sent out via the bias resistor R1o, and only the induced voltage is detected and outputted by the comparator CP2. 8 is connected to the output terminal of the synchronization pulse generation circuit 6. The transistor of the inverter circuit 3 (drive circuit 9 is connected to the base of the inverter circuit 3)
This is a ps generation circuit which sends out a pulse signal at the time of starting the motor 4, etc. through the ignition. This is done by connecting the input end of the tour circuit NOR circuit to the output end of the OR circuit OR circuit of the synchronous pulse generation circuit 6, and
Connect the cathode of a diode D4 to the output terminal of 0R1, and connect the constant voltage power supply ■ to the anode of this diode D4. and the resistor R inserted in series between the circuit ground and the capacitor C3.
This connection point (point b) is connected to the set input terminal S of the RS flip-flop circuit FF formed by the NAND circuit NA and NA2 via the knot circuit N. Connect the output terminal Q of this 7 lip-flop circuit FF circuit (the output terminal of the NA circuit) to the input terminal of the tour circuit NOR circuit, and connect the output terminal Q of the above-mentioned tour circuit NOR circuit to the circuit ground. is connected to the resistor R via the knot circuit N2. and capacitor C4 in series, connect the connection point (point e) of the resistor R and capacitor C4 to the reset input terminal R (input terminal of NA2) of the above free lag flop circuit FF circuit, and turn on the power. When the special motor 4 is in a stopped state, a pulse signal for starting the motor 4t is sent to the output terminal Q of the free lag flop circuit FF.
An OR circuit OR2 is connected to the high output terminal from 0 to 0.
゜Sends out the output signal of ゜75 island raゞH rubeμ, and thereafter, every time the input signal rises to count, the output terminal 0-> has the same number of OR circuits oRu to OR2 as the above transistors, The output terminal O of the counter CU is connected to the input terminal of the OR circuit ORu.
0 and O□, output terminals 02 and 03 to the input terminal of ORV, O
Output terminals 04 and 05 are connected to the input terminal of Rw, output terminals 03 and 04 are connected to the input terminal of ORx, and output terminals 0. and O
8, the input terminal of OR2 is formed from the output terminal O and the distribution 33 DE V connected to 02, respectively, and the transistor %-Q is connected from the output terminal of the OR circuit ORu to OR2.
, 10 is connected to the above-mentioned DC α source 1, and a constant voltage power supply is provided to each circuit. This is a constant voltage power supply circuit that sends out as a control power supply.
次にその動作を第4図乃至第6図と共に説明する。Next, its operation will be explained with reference to FIGS. 4 to 6.
(2)電源投入時の起動
今、トランジスタ(〜〜μ全てオフ状態にらシ、速度指
令も与えられていない状態で、図示しない電源スィッチ
が投入されると、直流電源1が供給され、定電圧電源回
路10から各回路に定電圧電源V。が制御電源として供
給される。これにより、チョッパ電源回路2は、その比
較器CP工の出力が’H’ Vべμとなるためトランジ
スタQ2がオンし、トランジスタQ工はオフのま!で出
力電圧v8を送出しない。−力制御電源の供給により、
駆動回路9は、そのカウンタCUの出力端例えば0.2
>、ら1Hルベルの出力信号が送出されるので、分配器
DE■のオアー回路例えばORuとORyから′Hルべ
μの出力信号をベースドライブ信号として、インバータ
回路3のトランジスタQ、、、 Qfぺ−7に送出する
ことになるが、インバータ回路3は入力電圧v8をうけ
ていないのでオンせず、モータ4は停止したま\である
。(2) Starting when the power is turned on When the power switch (not shown) is turned on with all the transistors (~~μ) off and no speed command given, the DC power 1 is supplied and the constant A constant voltage power supply V is supplied from the voltage power supply circuit 10 to each circuit as a control power supply.As a result, in the chopper power supply circuit 2, the output of the comparator CP becomes 'H' Vbe, so that the transistor Q2 is The transistor Q is turned on, and the output voltage V8 is not sent out until it is turned off.-By supplying the force control power,
The drive circuit 9 has an output terminal of the counter CU, for example, 0.2
>, 1H level output signals are sent out, so the OR circuit of the distributor DE■, for example, the output signal of 'H level μ from ORu and ORy is used as a base drive signal to drive the transistors Q, , Qf of the inverter circuit 3. However, since the inverter circuit 3 does not receive the input voltage v8, it does not turn on, and the motor 4 remains stopped.
この状態で所定の回転数に対応した出力電圧を速度指令
として図示しない速度設定回路から与えると、これをう
けた誤差検出器EA工は、他方の入力(OV)との誤差
を検出した電圧■EAIを出力する。このときの誤差検
出器EA工の出力電圧vEA工と誤差検出器EA2の出
力電圧vEA2とはvEA工くvEA2の関係になって
いるので、ダイオードD2が導通(ダイオードD3は不
導通)して、比較器CP工は上記■EA工とバμス発生
器O3Cのノコ波状の出力信号とをレベル比較して、バ
μス発生器oSCの出力信−号がvEA工よシ大きいレ
ベルにある期間1Hルベル
によりトランジスタQ2が!Lルべpの入力信号をうけ
ている期間オフし、このオフ期間トランジスタQ工がオ
ンしてチョークコイルLを介してコンデンサC工が充電
され、その充電々圧が出力電圧v6としてインバータ回
路3に送出する。一方、上記制御″m’. iF+:r
iの供給により、同期バ〜ヌ発生回路6から′Lルベル
の出力信号をうけた点弧パルス発生回路8は、そのノッ
ト回路N2の出力信号が″IHルベルとなってコンデン
サC4は抵抗R工,を通してOR時定数で定まる時限で
充電され、e点の電位は上昇して′Hルぺμとなり、ま
たツアー回路NOR工の出力信号が′Hルぺμとなって
ダイオードD4は不導通となシ、コンデンサC3が抵抗
R工、を通してOR時定数で定まる時限で充電されb点
の電位が上昇し、このb点の電位がノット回路Nよのス
レッシュ・ホールド・レベ/’ ”thよ(第4図b)
に達したとき、ノット回路N工の出力信号はゝLルベル
に反転しく第4図C)、この反転によりフリッグフロツ
ブ回路FF工がセットされ、出力端Qの出力信号を1H
ルぺpに反転させる(第4図8の出力)。これを駆動回
路9のオアー回路OR2を介してうけたカウンタCUは
入力信号の立上シでカウントして出力端例えばO工の出
力信号を1Hルべμに反転しくこのとき出力端o0の出
力信号は″Lルべμに反転する。第4図00,o工)、
これをうけた分配器DEVはそのオアー回路例えばOR
uとOR2が′″HHルの出力信号をベースドライブ信
号としてトランジスタQIu(!:Q4I/′C送出し
これをオンさせてモータ4のステータコイlvSuとS
WK通電する。この際、点弧パルス発生回路8は、上記
フリップフロップ回路FF工の出力端Qの出力信号が′
″HHルベル転することにより、ツアー回路NOR工の
出力信号が′″LLルに反転しダイオードD4が尋通し
、コンデンサCiヨその電荷をダイオードD4全通して
放電するこによ5b点の電位がスレッシュ・ホールド・
レベルよす下カるので、ノット回路N工の出力信号は′
Hルベルに反転する(第4図C)。また、ノット回路N
2の出力信号が′Lルベル
の電荷を低抗R工,を通して放電することによりe点の
′電位が降下し、この降下するe点の電位がフリップフ
ロップ回路FF□のツアー回路NA2のスレッシュホー
ルドレベ/I/vth2に達したとき(第4図e)、フ
リップフロッグ回路FF工はリセットされ、その出力端
Qの出力信号は′Lルべμに反転し、オアー回路oR2
を介して該回路8の出力信号は1Lルぺμとなる(第4
図8の出力)。上記フリップフロップ回路FF工の出力
信号が′Lルべ〃に反転することにより、点弧パルス発
生回路8は、上述同様に動作して、パルス信号を送・出
しく第4図8の出力)、これをうけた駆動回路9はoR
u〜OR2の出力端から、入力信号の立上シで1Hルベ
ル
回路3のトランジスタQu−喝を、例えばQu− Qy
−Qr” %− Qw− Qy!’順にオンオフ制御す
るようベースドライブ信号を送出する。In this state, when an output voltage corresponding to a predetermined rotational speed is given as a speed command from a speed setting circuit (not shown), the error detector EA receives this and outputs a voltage that has detected an error with the other input (OV). Output EAI. At this time, the output voltage vEA of the error detector EA and the output voltage vEA2 of the error detector EA2 have a relationship of vEA x vEA2, so the diode D2 is conductive (diode D3 is non-conductive). The comparator CP compares the levels of the above-mentioned EA and the saw-wave output signal of the bus generator O3C, and determines the period during which the output signal of the bus generator oSC is at a higher level than the vEA. Transistor Q2 by 1H Lebel! The transistor Q is turned on during this off period while receiving the input signal of the L level, and the capacitor C is charged via the choke coil L, and the charged voltage is applied to the inverter circuit 3 as the output voltage v6. Send to. On the other hand, the above control "m'. iF+:r
By supplying i, the ignition pulse generating circuit 8 receives an output signal of 'L level from the synchronizing valve generating circuit 6, and the output signal of the NOT circuit N2 becomes 'IH level', and the capacitor C4 is connected to the resistor R. , is charged in a time period determined by the OR time constant, the potential at point e rises to 'H lupéμ, and the output signal of the tour circuit NOR becomes 'H lupéμ, and diode D4 becomes non-conducting. The capacitor C3 is charged through the resistor R in a time period determined by the OR time constant, and the potential at point b rises, and this potential at point b becomes the threshold hold level of the knot circuit N. Figure 4 b)
When the output signal of the not circuit N is inverted to L level (Fig. 4C), the flip-flop circuit FF is set due to this inversion, and the output signal of the output terminal Q is set to 1H.
(output of FIG. 4, 8). The counter CU, which receives this through the OR circuit OR2 of the drive circuit 9, counts at the rising edge of the input signal and inverts the output signal of the output terminal, for example, O, to 1H level μ.At this time, the output terminal o0 outputs The signal is inverted to "L rube μ" (Fig. 4 00, o),
The distributor DEV receiving this is connected to its OR circuit, for example, OR
u and OR2 send out the transistor QIu(!:Q4I/'C) using the output signal of ``HH'' as the base drive signal, turning it on and driving the stator coils lvSu and S of the motor 4.
Turn on WK. At this time, the ignition pulse generating circuit 8 outputs an output signal from the output terminal Q of the flip-flop circuit FF.
By rotating the ``HH'' level, the output signal of the tour circuit NOR is inverted to ``LL'', the diode D4 passes through, and the electric charge of the capacitor Ci is discharged through the diode D4, thereby increasing the potential at point 5b. Threshold Hold
Since the level goes down, the output signal of the knot circuit N is '
Flip to H level (Figure 4C). Also, knot circuit N
The output signal 2 discharges the charge of L level through the low resistance R circuit, so that the potential at point e drops, and this dropping potential at point e becomes the threshold of tour circuit NA2 of flip-flop circuit FF□. When the level /I/vth2 is reached (Fig. 4e), the flip-flop circuit FF is reset, the output signal at its output terminal Q is inverted to 'L level μ, and the OR circuit oR2
The output signal of the circuit 8 becomes 1L μ (4th
Figure 8 output). When the output signal of the flip-flop circuit FF is inverted to 'L level', the ignition pulse generating circuit 8 operates in the same manner as described above and sends out a pulse signal (output shown in FIG. 4, 8). , the drive circuit 9 receiving this is oR
From the output terminal of u~OR2, at the rising edge of the input signal, the transistor Qu of the 1H level circuit 3 is connected to, for example, Qu-Qy.
-Qr''%-Qw-Qy!' A base drive signal is sent out to control on/off in the order.
このように、モータ4の起動時においては点弧パルス発
生回路8のバlvス信号により、強制的にインバータ回
路3のトランジスタを切換えて通電する。この際、誘起
電圧は零又は非常に小であるため、モータ4のステータ
コイ/L/Su,SvlSwK流れる電流は非常に大き
くなろうとするが、この電流は電流検出器よりによって
検出されて出力電圧をチョッパ電源回路2の誤差検出器
EA2に送出され、誤差検出器EA2はこの入力電圧が
他方の入力電圧よシ大きくなろうとすると、その出力電
圧”EA2を誤テ景検出器EA工の出力電圧VEA工よ
シvEA工> vEA2の関係になるので、ダイオード
D3が導通しくD2は不導通となる)、誤差検出器EA
2の出力が他方に19先して比較器CP工に送出され、
これをうけた比較器CP工は、他方の入力信号とレベル
比較して、′Hルぺμの出力信号のバpス幅が広くなる
ように出力してトランジスタQ2のオン期間を長くする
ので、トランジスタQ工のオン期間を短かくし、出力可
、圧v8を低下させて一定以上の電流が流れないよう(
抑制する。即ち過電流リミッタとして機能することにな
る。そして、ステータコイルSu、 SV、 S、に流
れる電流とロータ4aの永久磁石との関係でトμりが発
生し、ロータ4−;所定位置まで動くことになり、誘起
電圧が発生し、中性点N0の中性点電圧vNoを直流阻
止回路7を介してうけた同期パルス発生回路6の比較器
CP2は分圧回路5の出力電圧■5(VS/ 2 )と
レベル比較し、vNO〉■5の関係となる期間″IHf
レベμとなる出力信号を第1.第2のパルス発生器MB
□、MB2に送出する。これをうけたパ/L//r、発
生器MB工は入力の立上シで、またパルス発生器MB2
は入力の立下シでそれぞれ一定の3177幅Tを有する
ワンショットパルス信号を発生し、これをオアー回路O
R工の出力端から両パルス信号の論理和をとった出力信
号を同期パルス信号として、駆動回路9のオアー回路O
R8を介してカウンタCUに送出しく第4図6の出力)
、いわゆる同期運転に入る。同期運転に入れば、誘起電
圧も増大するため、電流は減少し過電流リミッタとして
の機能は解除され、速度指令に対応した出力電圧v8が
インバータ回路3に送出され、上記出力電圧vsに見合
った速度でモータ4は回4云する。In this manner, when the motor 4 is started, the transistors of the inverter circuit 3 are forcibly switched and energized by the bus lv signal of the ignition pulse generation circuit 8. At this time, since the induced voltage is zero or very small, the current flowing through the stator coil/L/Su, SvlSwK of the motor 4 tends to become very large, but this current is detected by the current detector and the output voltage is chopped. When this input voltage is about to become larger than the other input voltage, the error detector EA2 erroneously sets the output voltage EA2 to the output voltage VEA of the image detector EA. Since the relationship is vEA > vEA2, diode D3 becomes conductive and D2 becomes non-conductive), error detector EA
The output of 2 is sent to the comparator CP 19 times before the other one,
In response to this, the comparator CP compares the level with the other input signal and outputs the output signal of ``H Lupe μ'' so that the bus width is widened to lengthen the on period of transistor Q2. , shorten the ON period of the transistor Q to enable output, lower the voltage v8, and prevent current exceeding a certain level from flowing (
suppress. That is, it functions as an overcurrent limiter. Then, friction occurs due to the relationship between the current flowing through the stator coils Su, SV, S, and the permanent magnet of the rotor 4a, and the rotor 4-; moves to a predetermined position, generating an induced voltage and neutralizing it. The comparator CP2 of the synchronous pulse generation circuit 6, which receives the neutral point voltage vNo at point N0 via the DC blocking circuit 7, compares the level with the output voltage 5 (VS/2) of the voltage dividing circuit 5, and determines that vNO>■ 5 relationship ``IHf
The output signal having the level μ is the first. Second pulse generator MB
□, send to MB2. In response to this, the pulse generator MB2 is input to the pulse generator MB2.
generates a one-shot pulse signal having a constant width T of 3177 at each falling edge of the input, and sends this to the OR circuit O.
The OR circuit O of the drive circuit 9 uses the output signal obtained by taking the logical sum of both pulse signals from the output terminal of the R circuit as a synchronous pulse signal.
Output of Fig. 4 (6) sent to counter CU via R8)
, enters so-called synchronous operation. When synchronous operation starts, the induced voltage also increases, so the current decreases and the function as an overcurrent limiter is canceled, and the output voltage v8 corresponding to the speed command is sent to the inverter circuit 3, and the output voltage V8 corresponding to the above output voltage VS is sent out. At the speed the motor 4 rotates 4 times.
このように、点弧パルス発生回路8により、強制的にパ
ルス信号を発生させ、これによってインバータ回路3の
トランジスタQQr−喝を切換えて通電するのでモータ
の起動が容易となシ、点弧パルス発生回路8は、その抵
抗P□とコンデンサC3とのOR時定数の選定により、
バフレス信号を負荷に適合したモータ4の起動時におけ
る速度に対応した周波数(以下起動周波数という)で発
生することができる。In this way, the ignition pulse generation circuit 8 forcibly generates a pulse signal, which switches the transistor QQr of the inverter circuit 3 and energizes it, making it easy to start the motor. The circuit 8 has the following characteristics by selecting the OR time constant of the resistor P□ and the capacitor C3.
The buffless signal can be generated at a frequency (hereinafter referred to as starting frequency) corresponding to the speed at the time of starting the motor 4 that is suitable for the load.
そして、モータ4が同期運転に入ると、同期パルス発生
回路6はステータコイ/L/ Su、 Sv、 Sρ中
性点N。lc発生する誘起電圧を検出して同期パルス信
号を駆動回路9に送出する(第4図6の出力)ので、点
弧パフレス発生回路8のb点の′電位(コンテ°ンサC
3の充電々圧)はノット回路N□のスレッシュホーμド
レベ/L/v に達することなく放電すhl
ること忙なって、フリッププロップ回路FF工はセット
されず、点弧パルス発生回路8の強制的なパルス信号の
発生は阻止される。言換えれば、モータ4が同期運転に
入ると、インバータ回路3のトランジスタ(コ(ρ切換
は点弧パルス発生回路80強制的に送出するバ)vス信
号から同期パルス発生回路6の同期パルス信号に1動的
に切換えられて行なわれる。Then, when the motor 4 enters synchronous operation, the synchronous pulse generation circuit 6 sets the stator coil /L/Su, Sv, Sρ to the neutral point N. Since the induced voltage generated by lc is detected and a synchronizing pulse signal is sent to the drive circuit 9 (output in Fig. 4, 6),
The charge voltage of 3) discharges without reaching the threshold μ level /L/v of the knot circuit N The generation of forced pulse signals is prevented. In other words, when the motor 4 enters synchronous operation, the synchronizing pulse signal of the synchronizing pulse generating circuit 6 is transferred from the transistor (ρ switching is the bus forcibly sending out the ignition pulse generating circuit 80) of the inverter circuit 3. This is done by dynamically switching to 1.
(6)定常運転
上記速度指令に対応した出力電圧vSがチョッパ電源回
路2からインバータ回路3を介してモータ4のステータ
コイ/l/Su、Sv、5vTK印加されることにより
、この電圧vSに見合った速度でモータ4が駆動し、い
わゆる定常運転に入る。(6) Steady operation By applying the output voltage vS corresponding to the speed command mentioned above from the chopper power supply circuit 2 via the inverter circuit 3 to the stator coil /l/Su, Sv, 5vTK of the motor 4, the output voltage vS corresponding to this voltage vS is applied. The motor 4 is driven at this speed and enters a so-called steady operation.
この定常連軸時における動作をさらに説明すると、駆動
回路9のベースドフイグ信号によりインバータ回路3の
トランジスタ%−’W”順次切換えられることによって
、中性点′1区圧vNoにトランジスタの転流ノイズが
重量するため、この伝流ノイズによって同期バiL/、
x発生回路6の比較器CP2は動作して出力信号を送出
することになる。即ち、第5図CP2の入力で示すよう
に、中性点電圧vNOにはトランジスタ%−%の切換に
よるスパイク亀圧vsPが重量し、これが分圧回路5の
出力電圧V5のレベルをクロスするためであり、必要な
検出点であるg点及びh点を検出後の期間WK全発生る
パルスは不要で、これをいわゆるマスクして誤動作を防
止する必要がある。このため、本発明においては、比較
器CP2の出力端に一定のバpヌ1原でワンショットパ
ルス信号を入力の立上シと立下りでそれぞれ送出する第
1.第2のパルス発生器MB□とMB2とを設けて、中
性点電圧v1司の正の半波のW期間に対しては第1のパ
ルレフ発生器MB工で、°また負の半波のW期間に対し
ては第2のパル7−発生器MBで、それぞれワンショッ
トのパルス信号を車台して発生させ、上記MB1とMB
2のパルス信号の論理和をとった信号とすることによ9
165図6の出力で示すように、その出力信号の立上シ
タイミングは中性点電圧vNOの零点と同時点となって
トランジスタζごv切換時に発生するスハ−r り電圧
による誤動作を防止して、同期パルス発生回路6は誘起
電圧に同期したパルス信号を送出することになる(第5
図及び第6図の6の出力)。これをうけたj[j3 !
+・り回路9のカウンタCUは、入力の立上りでカウン
トする毎に、その出力M Oo〜05から順次hHルべ
ρの出力信号を送出しく第6図Oo〜05)、これをう
けた分配器DEFYは、入力信号の組合せにより、オア
ー回路0Ru−OR2の出力端から順次ペースドライブ
信号を送出しく第6図ORu〜○R2)これをうけてト
ランジスタQu−’1例えばQu→ζ→Q7→%−Qw
→Qρ順に適時120゜の通電期間オンさせて(第6図
(ごζ)、入力電圧V8をモータ4に3相交流電力とし
て供給して駆動させる、ことになる。To further explain the operation during this steady state axis, the transistor commutation noise of the inverter circuit 3 is sequentially switched by %-'W'' by the base figure signal of the drive circuit 9, and the commutation noise of the transistor is generated at the neutral point '1 section voltage vNo. Due to the weight, this conductive noise causes the synchronous bias iL/,
The comparator CP2 of the x generation circuit 6 operates and sends out an output signal. That is, as shown by the input CP2 in FIG. 5, the neutral point voltage vNO is affected by the spike voltage vsP due to the switching of the transistor %-%, and this crosses the level of the output voltage V5 of the voltage dividing circuit 5. Therefore, the pulses that are generated during the entire period WK after detecting the necessary detection points g and h points are unnecessary, and it is necessary to so-called mask them to prevent malfunctions. Therefore, in the present invention, a one-shot pulse signal is sent to the output terminal of the comparator CP2 at a constant value of 1 at the rising edge and falling edge of the input signal. Second pulse generators MB□ and MB2 are provided, and the first pulse generator MB is used for the W period of the positive half wave of the neutral point voltage v1, and the pulse generator MB is used for the W period of the positive half wave of the neutral point voltage v1. For the W period, a one-shot pulse signal is generated by the second pulse generator MB, respectively, and the MB1 and MB
By making the signal the logical sum of the pulse signals of 2 and 9.
165 As shown in the output of Fig. 6, the rise timing of the output signal is at the same time as the zero point of the neutral point voltage vNO, which prevents malfunctions due to the shar voltage that occurs when the transistor ζ is switched. Therefore, the synchronous pulse generation circuit 6 sends out a pulse signal synchronized with the induced voltage (fifth pulse signal).
and the output of 6 in Fig. 6). I received this j[j3!
Each time the counter CU of the +/re circuit 9 counts at the rising edge of the input, it sequentially sends out an output signal of hH rube ρ from its output M Oo~05. The device DEFY sequentially sends out pace drive signals from the output terminal of the OR circuit 0Ru-OR2 according to the combination of input signals. %-Qw
→The motors are turned on for a 120° current-carrying period at appropriate times in the order of Qρ (see FIG. 6), and the input voltage V8 is supplied to the motor 4 as three-phase AC power to drive it.
◎ 速度の可変制御
次に、上記定常運転状態において、モータ4の速度を変
更させる場合は、図示しない速度設定回路の速度指令(
出力電圧)の変更により行なわれる。即ち、速度指令を
・減速あるいは加速したい速度に対応した電圧に変更す
ることにより、トランジスタQ2のコレクタから送出す
るPWM信号を変更させることによってトランジスタQ
工のオン期間を制御して、チョッパ電源回路2の出力電
圧v8を上昇(加速)あるいは降下(減速)させ、モー
タ4のステータコイA/SいSv、Sρ中性点N。に発
生する誘起電圧を同期パルス発生回路6の比較器CP2
によって検出し、この比較gap2の出力信号の立上シ
と立下りでそれぞれ送出する第1.第2のバ/l’ヌ発
生i43?4Bx 、 MB2のパルス信号をオアー回
路OR1を介して同期パルス信−号として駆動回路9に
送出し、これのペースドライブ信号によりインパーク回
路3のトランジスタ%−Q’zを適時導通せしめ、イン
パーク回路3は入力電圧vsを3相交流電圧に変換して
モータ4に供給することになるので、モータ4の回転数
に同”IJするよう追従してモータ4の速度を再度制御
する。しかも、そ−夕4の回転数に対する追詑は上記誘
起電圧を1/6サイク/L/(60°)@に検出するた
め脱調を惹起することなく、チョッパ電源回路2の出力
電圧v8と負荷トμりに見合った口伝数でモータ4f:
回転させることKなる。◎ Variable speed control Next, when changing the speed of the motor 4 in the above steady operating state, the speed command (not shown) of the speed setting circuit (
This is done by changing the output voltage). That is, by changing the speed command to a voltage corresponding to the speed desired to be decelerated or accelerated, the PWM signal sent from the collector of transistor Q2 is changed.
The output voltage v8 of the chopper power supply circuit 2 is increased (accelerated) or decreased (decelerated) by controlling the on-period of the motor 4, and the stator coil A/Sv, Sρ of the motor 4 is adjusted to the neutral point N. The induced voltage generated in the comparator CP2 of the synchronous pulse generation circuit 6
The first . When the second bar/l' signal is generated i43?4Bx, the pulse signal of MB2 is sent to the drive circuit 9 as a synchronous pulse signal via the OR circuit OR1, and the pace drive signal of this causes the transistor % of the impark circuit 3 to be -Q'z is made conductive in a timely manner, and the impark circuit 3 converts the input voltage vs into a 3-phase AC voltage and supplies it to the motor 4, so it follows the rotation speed of the motor 4 to the same "IJ". The speed of the motor 4 is controlled again.Moreover, since the induced voltage is detected at 1/6 cycle/L/(60°)@, the rotation speed of the motor 4 is adjusted without causing step-out. The motor 4f is controlled by the output voltage v8 of the chopper power supply circuit 2 and the number of word of mouth commensurate with the load torque μ:
It is important to rotate it.
この際、上記速度指令を急激に変化させてチョッパ電源
回路2の出力電圧vsを急変させても、同期パルス発生
回路6は誘起電圧のみを検出するようにしているので、
上記出力″【i℃電圧dD 開化を誘起電圧の変化とし
て誤検出するようなことは呈くなく、脱調せしめること
なく、モータ4の速度を可変制御することができる。At this time, even if the speed command is suddenly changed and the output voltage vs of the chopper power supply circuit 2 is suddenly changed, the synchronous pulse generation circuit 6 detects only the induced voltage.
There is no possibility that the above-mentioned output "[i°C voltage dD opening] is erroneously detected as a change in the induced voltage, and the speed of the motor 4 can be variably controlled without causing step-out.
q 過負荷時
モータ4の回転をロックさせるような負荷トμりが加わ
った場合、電流が増大しようとすると、チョッパ電源回
路2の誤差検出器EA2の出力電圧vEA2が誤差検出
器EA工の出力電圧”EA工よシ小さくな’ で(vE
A2 EAI
〈V )、誤差検出器EA2
の出力電圧V が比較器CP工に送出されて、トA2
ランジスタQ2のコレクタからバpス幅を狭まクシたP
WM信号がトランジスタ免、のペースに送出されること
になって、チョッパ電源回路2の出力電圧v8を速度指
令に優先して降下させ、電流を抑制する。q When a load torque that locks the rotation of the motor 4 is applied during overload, when the current tries to increase, the output voltage vEA2 of the error detector EA2 of the chopper power supply circuit 2 becomes the output of the error detector EA. Voltage ``EA engineering is small'' (vE
A2 EAI 〈V ), the output voltage V of the error detector EA2 is sent to the comparator CP, and the output voltage V of the error detector EA2 is sent to the collector of transistor Q2 to narrow the bus width.
The WM signal is sent out at the same pace as the transistor, so that the output voltage v8 of the chopper power supply circuit 2 is lowered with priority over the speed command, and the current is suppressed.
そして、上記出力電圧v8の降下により、同期パルス発
生回路6の同期パルス信号の同期が点弧パルス発生回路
8のパルス信号の周期よシ長くなれば、上記点弧パルス
発生回路8のパルス信号よ)駆動回路9を介して、イン
バータ回路3のトランジスタQu−Q2を順次切換える
ことになるので、特定の相のステータコイpに通電を継
続することなく切換えることになって、モータ4が負荷
トpりによってロックされて停止しても、特定の相のス
テータコイμを過熱させるといった不都合は全くなく、
また、特定のトランジスタのみを過熱させるといった不
都合も全く生じ/よい。If the synchronization of the synchronization pulse signal of the synchronization pulse generation circuit 6 becomes longer than the period of the pulse signal of the firing pulse generation circuit 8 due to the drop in the output voltage v8, then ) Since the transistors Qu-Q2 of the inverter circuit 3 are sequentially switched via the drive circuit 9, the stator coil p of a specific phase is switched without being continuously energized, and the motor 4 is switched under load P. Even if the stator coil μ of a particular phase is locked and stopped, there is no inconvenience such as overheating the stator coil μ of a particular phase.
Further, the inconvenience of overheating only a specific transistor may/may occur.
しかも、ロックさせるような負荷トpりが解除されれば
、上述した起動時と同様に!i/I作して、自動的に同
期運転入る。Moreover, if the load that causes the lock is removed, the same thing as at the time of startup mentioned above will occur! Create an i/I and automatically enter synchronous operation.
く本発明の効果〉 本発明によれば、次の効果を有する。Effects of the present invention> According to the present invention, the following effects are achieved.
(イ) モータ自体の発生するH N [圧によりイン
バータ回路のトランジスタを通゛框切換えるようになっ
ているので、必らず同期して回転せしめることができ、
誘起電圧が検出不可能となるような低速口伝まで脱調す
ることなく同期連軸を行うことができ、同期モータでら
シながら低速から高速まで広範囲に亘って自由に可変速
制御することができる。(a) Since the HN pressure generated by the motor itself switches the transistors in the inverter circuit, it is possible to ensure that the motors rotate in synchronization.
Synchronous interlocking can be performed without step-out even at low speeds where the induced voltage is undetectable, and the speed can be freely controlled over a wide range from low to high speeds without using a synchronous motor. .
(リ しかも、可変速はインバータ回路の印加電圧を変
化させるだけで、モータの負荷条件等に見合った駆動周
波数で自動的に駆動させることができ。(In addition, with variable speed, simply by changing the voltage applied to the inverter circuit, the motor can be automatically driven at a drive frequency that matches the motor load conditions.)
(ハ) 又、モータの回転数が負荷によって急史し、た
場合においても、誘起電圧を1/6サイクル(60°)
毎に検出して追従せしめるようになっているので、負荷
の急激な変化に対しても追従性を一段と向上して脱調す
ることなく同期させることができる。(c) Also, even if the motor rotation speed increases rapidly due to the load, the induced voltage should be reduced by 1/6 cycle (60°).
Since the system detects and tracks each time, it is possible to further improve the tracking ability and synchronize without losing synchronization even in response to sudden changes in load.
に) さらに、モータがロックされるような状態が発生
しても、インバータ回路のトランジスタは順次通電切換
えられるようになっているので、特定の相のコイμや特
定のトランジスタに通電が継続されるようなことは全く
なく、コイμを過熱したシ、トランジスタを熱破壊させ
るようなことは全くなく、放熱のためにモータを大形化
したυ、モータ出力を下げて使用することも防止するこ
とができる。In addition, even if a condition such as the motor locking occurs, the transistors in the inverter circuit are switched on and off in sequence, so current continues to be applied to the coil μ of a specific phase or to a specific transistor. There is no such thing at all, and there is no such thing as overheating the carp μ or causing thermal damage to the transistor, and it also prevents the motor from being made larger for heat dissipation, and from using the motor at a lower output. I can do it.
(ホ) しかも、位置検知素子を備えたブラシレスモー
タのように、モータ本体に位置検知素子用のプリント基
板を収容配置する必要もなく、装置に使用する半導体部
品の発熱を抑制する必要も全くなく、放熱手段も不要と
なってモータを小形化し、信頼性を一段と向上して安価
なものとすることができる。(E) Moreover, unlike brushless motors equipped with position sensing elements, there is no need to house a printed circuit board for the position sensing element in the motor body, and there is no need to suppress heat generation from semiconductor components used in the device. Also, a heat dissipation means is not required, so the motor can be made smaller, its reliability can be further improved, and it can be made cheaper.
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図及び
第3図は第1図の誘起電圧による位置検出の説明図で、
第2図はタイムチャート図であシ、第3図はモータU−
V相通電時の等価回路図である。第4図は第1図の起動
時の#J作を説明するタイムチャート図、fg 5図は
第1図の同期パルス発生回路の動作を説明するタイムチ
ャート図、第6図は第1図の定常時における動作を説明
するタイムチャート図である。
1:直流電源、 2:チョッパ電源回路、3:インバー
タ回路、 4:同期モータ、5:分圧回路、 6:同
期パルス発生回路、8:点弧パルス発生回路、 9:駆
動回路、MB工:第1のパルス発生器、
MB2:第2のバ/′I/ス発生器、
第4図 第6図
第5図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams of position detection using induced voltage in FIG.
Figure 2 is a time chart diagram, Figure 3 is a motor U-
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram when the V phase is energized. Fig. 4 is a time chart diagram explaining the #J operation at startup in Fig. 1, fg Fig. 5 is a time chart diagram explaining the operation of the synchronizing pulse generation circuit in Fig. FIG. 3 is a time chart diagram illustrating operations during steady state. 1: DC power supply, 2: Chopper power supply circuit, 3: Inverter circuit, 4: Synchronous motor, 5: Voltage divider circuit, 6: Synchronous pulse generation circuit, 8: Firing pulse generation circuit, 9: Drive circuit, MB engineering: First pulse generator, MB2: Second pulse generator, Fig. 4 Fig. 6 Fig. 5
Claims (1)
して送出するようにしたチヨツパ電源回路と、これの出
力端に複数のトランジスタを3相ブリツジ状に結線した
インバータ回路と、これに星形結線したステータコイル
をそれぞれ接続した同期モータとを備え、駆動回路のペ
ーストライブ信号により上記トランジスタを適時導通し
て同期モータを駆動せしめるようにしたものにおいて、
上記インバータ回路の入力端子間に入力電圧を1/2に
分圧して出力するようにした分圧回路を設け、これらの
出力端と上記ステータコイルの中性点とに、比較器の出
力端子に入力信号の立上りと立下りでそれぞれワンシヨ
ツトパルス信号を送出するようにした第1,第2のパル
ス発生器の入力端を接続し、この第1,第2のパルス発
生器の出力信号をオアー回路を介して送出するようにし
た同期パルス発生回路の上記比較器の入力端を接続して
、上記同期パルス発生回路の同期パルス信号により駆動
回路を介してトランジスタを導通制御するようにしたこ
とを特徴とする同期モータの速度制御装置。A chopper power supply circuit that is connected to a DC power supply and sends out a variable output voltage according to the speed command, an inverter circuit that has multiple transistors connected in a three-phase bridge shape at the output end of this, and a star-shaped power supply circuit. A synchronous motor to which connected stator coils are respectively connected, and the transistor is made conductive in a timely manner by a paste drive signal of a drive circuit to drive the synchronous motor,
A voltage divider circuit is provided between the input terminals of the inverter circuit, which divides the input voltage into half and outputs the divided voltage, and the output terminal of the comparator is connected between these output terminals and the neutral point of the stator coil. Connect the input terminals of the first and second pulse generators, each of which sends out a one-shot pulse signal at the rising edge and falling edge of the input signal, and connect the output signals of the first and second pulse generators to the OR. The input terminal of the comparator of the synchronous pulse generation circuit is connected to the input terminal of the comparator, and the synchronous pulse signal of the synchronous pulse generation circuit is used to control the conduction of the transistor via the drive circuit. Characteristic synchronous motor speed control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59174447A JPH07118943B2 (en) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | Synchronous motor speed controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59174447A JPH07118943B2 (en) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | Synchronous motor speed controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6152194A true JPS6152194A (en) | 1986-03-14 |
JPH07118943B2 JPH07118943B2 (en) | 1995-12-18 |
Family
ID=15978656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59174447A Expired - Fee Related JPH07118943B2 (en) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | Synchronous motor speed controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07118943B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62254048A (en) * | 1986-04-26 | 1987-11-05 | Marcon Electronics Co Ltd | Formation of electrode for ceramic moisture sensor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59139883A (en) * | 1983-01-26 | 1984-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Controlling method for motor |
-
1984
- 1984-08-21 JP JP59174447A patent/JPH07118943B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59139883A (en) * | 1983-01-26 | 1984-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Controlling method for motor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62254048A (en) * | 1986-04-26 | 1987-11-05 | Marcon Electronics Co Ltd | Formation of electrode for ceramic moisture sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07118943B2 (en) | 1995-12-18 |
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