JPS6227637B2 - - Google Patents
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- JPS6227637B2 JPS6227637B2 JP55152635A JP15263580A JPS6227637B2 JP S6227637 B2 JPS6227637 B2 JP S6227637B2 JP 55152635 A JP55152635 A JP 55152635A JP 15263580 A JP15263580 A JP 15263580A JP S6227637 B2 JPS6227637 B2 JP S6227637B2
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- Japan
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- signal
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- brushless motor
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 90
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910001219 R-phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/32—Arrangements for controlling wound field motors, e.g. motors with exciter coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はブラシレス電動機の速度制御方法に関
するものである。
するものである。
従来、電動機を高精度に速度制御するときに
は、一般に第１図に示す如きブラシ付直流電動機
を用いた速度制御装置が用いられてきた。この速
度制御装置１は、ブラシ付直流電動機２の回転速
度を直流速度発電機３で速度信号S1として検出
し、与えられる速度指令信号S2とこの速度信号S1
との差の比較速度信号S3を速度比較回路４で形成
し、これを増幅した後電流比較回路５に印加して
ブラシ付直流電動機２の巻線電流検出回路６から
与えられる電流帰還信号S4との差の速度制御信号
S5を形成し、この速度制御信号をトランジスタ駆
動回路７に印加してその大きさに応じてパルス幅
変調をしてそのパルス幅変調信号を所定の順序で
トランジスタ８，９，１０，１１に与え、所定の
トランジスタを導通させることにより電力変換し
て直流電源電圧＋Ｅを速度制御信号に応じた大き
さにしてブラシ付直流電動機に与えることにより
ブラシ付直流電動機２を速度制御する構造であつ
た。
は、一般に第１図に示す如きブラシ付直流電動機
を用いた速度制御装置が用いられてきた。この速
度制御装置１は、ブラシ付直流電動機２の回転速
度を直流速度発電機３で速度信号S1として検出
し、与えられる速度指令信号S2とこの速度信号S1
との差の比較速度信号S3を速度比較回路４で形成
し、これを増幅した後電流比較回路５に印加して
ブラシ付直流電動機２の巻線電流検出回路６から
与えられる電流帰還信号S4との差の速度制御信号
S5を形成し、この速度制御信号をトランジスタ駆
動回路７に印加してその大きさに応じてパルス幅
変調をしてそのパルス幅変調信号を所定の順序で
トランジスタ８，９，１０，１１に与え、所定の
トランジスタを導通させることにより電力変換し
て直流電源電圧＋Ｅを速度制御信号に応じた大き
さにしてブラシ付直流電動機に与えることにより
ブラシ付直流電動機２を速度制御する構造であつ
た。
この場合、電流帰還信号S4は、制御上の必要上
から比較速度信号S3とは逆極性にする必要があ
る。このようなブラシ付電動機の速度制御装置１
では、比較速度信号S3と電流帰還信号S4とは、第
２図に示すように極性が定まつているので、電流
帰還信号S4を得るのに技術上の問題はない。しか
しながら、このようなブラシ付直流電動機の速度
制御装置では、電動機でブラシを使用しているの
で保守がめんどうになる欠点があつた。
から比較速度信号S3とは逆極性にする必要があ
る。このようなブラシ付電動機の速度制御装置１
では、比較速度信号S3と電流帰還信号S4とは、第
２図に示すように極性が定まつているので、電流
帰還信号S4を得るのに技術上の問題はない。しか
しながら、このようなブラシ付直流電動機の速度
制御装置では、電動機でブラシを使用しているの
で保守がめんどうになる欠点があつた。
このため最近、保守の容易さなどからブラシレ
ス電動機が着目され、高精度の速度制御を行いた
いとの要求が高まつている。しかしながらブラシ
レス電動機の多相巻線を流れる各相の電流は、正
と負の両極性をもつた交流のため電流帰還を行う
上で支障があり、即ち電流帰還信号S4は比較速度
信号S3とは制御の必要上から常に逆極性でなれば
ならないという条件を満せないため、ブラシレス
電動機の速度制御装置を実現できないのが現状で
あつた。
ス電動機が着目され、高精度の速度制御を行いた
いとの要求が高まつている。しかしながらブラシ
レス電動機の多相巻線を流れる各相の電流は、正
と負の両極性をもつた交流のため電流帰還を行う
上で支障があり、即ち電流帰還信号S4は比較速度
信号S3とは制御の必要上から常に逆極性でなれば
ならないという条件を満せないため、ブラシレス
電動機の速度制御装置を実現できないのが現状で
あつた。
本発明の目的は、ブラシレス電動機の各相の巻
線を流れる電流が交流であつても、電流帰還信号
が比較速度信号とは逆極性であるという条件を常
に維持して電流帰還を行うことができるブラシレ
ス電動機の速度制御装置を提供するにある。
線を流れる電流が交流であつても、電流帰還信号
が比較速度信号とは逆極性であるという条件を常
に維持して電流帰還を行うことができるブラシレ
ス電動機の速度制御装置を提供するにある。
以下本発明の具体例を図面を参照して詳細に説
明する。第３図は本発明を３相巻線をもつたブラ
シレス電動機の速度制御装置に適用した実施例を
示したものである。図において、１２は３相の巻
線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔを備えたブラシレス電
動機、１３はこのブラシレス電動機１２の速度制
御装置であつて、次のような手段にて構成されて
いる。１４はブラシレス電動機１２のロータに直
結されていてこの電動機１２の速度を検出して速
度信号S1を出力する。ブラシレス速度発電機、１
５はブラシレス電動機１２のロータに直結されて
いてこの電動機１２の励磁されている相の巻線の
位置を検出して位相信号Ａ，Ｂ，Ｃを出力する位
置検出機１６は速度指令信号S2とブラシレス速度
発電機１４からの速度信号S1とを入力信号として
その差の比較速度信号S3を形成しこれを増幅して
出力する速度比較回路、１７，１８，１９はブラ
シレス電動機１２の各相の巻線１２Ｒ，１２Ｓ，
１２Ｔに流れる電流ＩR，ＩS，ＩTの瞬時値を検
出して巻線検出電流I′R，I′S，I′Tを出力するＲ相
巻線電流検出器、Ｓ相巻線電流検出器、Ｔ相巻線
電流検出器である。２０は位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを
入力信号として電流選択信号Ｓ（I′R），Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′T），Ｓ（
−
I′T）を出力する電流選択信号形成回路である。
２１は電流帰還信号Ｉcpnpを形成する電流帰還信
号形成回路であつて、巻線検出電流I′R，I′S，I′T
を入力信号としてその逆極性の逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tを形成し、電流選択信号形成
回路２０からの電流選択信号Ｓ（I′R），Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′T），Ｓ（
−
I′T）にもとづいて比較速度信号S3とは逆極性の
巻線検出電流I′R，I′S，I′T又は逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tを選択的に取出し、これらを
つなぎ合せて比較速度信号S3とは逆極性の電流帰
還信号（Ｉcpnp）を合成するようになつている。
２２は比較速度信号S3と電流帰還信号（Ｉcpnp）
とを入力信号としてこれらの差の速度制御信号S5
を形成しこれを増幅して出力する電流比較回路、
２３は位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを入力信号としてトラ
ンジスタ切替信号を出力するトランジスタ切替論
理回路、２４は速度制御信号S5を入力信号として
その大きさに応じてパルス幅変調をしてそのパル
ス幅変調信号をトランジスタ切替論理回路２３か
らのトランジスタ切替信号に制御されてトランジ
スタ２５，２６，２７，２８，２９，３０に与え
るトランジスタ駆動回路である。
明する。第３図は本発明を３相巻線をもつたブラ
シレス電動機の速度制御装置に適用した実施例を
示したものである。図において、１２は３相の巻
線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔを備えたブラシレス電
動機、１３はこのブラシレス電動機１２の速度制
御装置であつて、次のような手段にて構成されて
いる。１４はブラシレス電動機１２のロータに直
結されていてこの電動機１２の速度を検出して速
度信号S1を出力する。ブラシレス速度発電機、１
５はブラシレス電動機１２のロータに直結されて
いてこの電動機１２の励磁されている相の巻線の
位置を検出して位相信号Ａ，Ｂ，Ｃを出力する位
置検出機１６は速度指令信号S2とブラシレス速度
発電機１４からの速度信号S1とを入力信号として
その差の比較速度信号S3を形成しこれを増幅して
出力する速度比較回路、１７，１８，１９はブラ
シレス電動機１２の各相の巻線１２Ｒ，１２Ｓ，
１２Ｔに流れる電流ＩR，ＩS，ＩTの瞬時値を検
出して巻線検出電流I′R，I′S，I′Tを出力するＲ相
巻線電流検出器、Ｓ相巻線電流検出器、Ｔ相巻線
電流検出器である。２０は位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを
入力信号として電流選択信号Ｓ（I′R），Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′T），Ｓ（
−
I′T）を出力する電流選択信号形成回路である。
２１は電流帰還信号Ｉcpnpを形成する電流帰還信
号形成回路であつて、巻線検出電流I′R，I′S，I′T
を入力信号としてその逆極性の逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tを形成し、電流選択信号形成
回路２０からの電流選択信号Ｓ（I′R），Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′T），Ｓ（
−
I′T）にもとづいて比較速度信号S3とは逆極性の
巻線検出電流I′R，I′S，I′T又は逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tを選択的に取出し、これらを
つなぎ合せて比較速度信号S3とは逆極性の電流帰
還信号（Ｉcpnp）を合成するようになつている。
２２は比較速度信号S3と電流帰還信号（Ｉcpnp）
とを入力信号としてこれらの差の速度制御信号S5
を形成しこれを増幅して出力する電流比較回路、
２３は位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを入力信号としてトラ
ンジスタ切替信号を出力するトランジスタ切替論
理回路、２４は速度制御信号S5を入力信号として
その大きさに応じてパルス幅変調をしてそのパル
ス幅変調信号をトランジスタ切替論理回路２３か
らのトランジスタ切替信号に制御されてトランジ
スタ２５，２６，２７，２８，２９，３０に与え
るトランジスタ駆動回路である。
次にこのような第３図に示す速度制御装置１３
を用いた速度制御方法の具体例について説明す
る。先ず、ブラシレス電動機１２を時計方向に回
転したときの速度制御方法の具体例を、第４図ア
〜ナを参照して説明する。なお、横軸は回転位置
を示し、360゜で１回転とする。ブラシレス電動
機１２の各相の巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔには
トランジスタ２５〜３０のスイツチング作用によ
り第４図カ，キ，クに示す交流の巻線電流ＩR，
ＩS，ＩTが所定の順序で与えられ回転磁界が形成
されて回転子が回転駆動される。このブラシレス
電動機１２の回転速度がブラシレス速度発電機１
４で速度信号S1として検出され、この速度信号S1
が速度比較回路１６に与えられ、第４図アに示す
如き速度指令信号S2との比較が行われてその差の
第４図イに示す如き比較速度信号S3が形成され
る。一方、各相の巻線電流検出器１７〜１９は各
巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに流れる巻線電流Ｉ
R，ＩS，ＩTの瞬時値を巻線検出電流I′R，I′S，
I′Tとして第４図ケ，コ，サとして検出し、これ
らを電流帰還信号形成回路２１に印加する。位置
検出機１５は、ブラシレス電動機１２の回転につ
れてこの電動機１２の励磁されている相の巻線の
位置を所定の範囲（実施例では180゜の範囲）に
わたつて検出し、第４図ウ，エ，オに示す位置信
号Ａ，Ｂ，Ｃを出力する。この位置信号Ａ，Ｂ，
Ｃはトランジスタ切替論理回路２３と電流選択信
号形成回路２０とに印加される。電流選択信号形
成回路２０は、位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを入力信号と
して巻線検出電流I′R，I′S，I′Tと後述する逆極性
巻線検出電流−I′R，−I′S，−I′Tから比較速度信号
S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnpを合成するの
に好適なタイミングで第４図ソ，タ，チ，ツ，
テ，トに示す如き電流選択信号Ｓ（−I′R），Ｓ
（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′T），
Ｓ
（I′T）を出力するようになつている。電流帰還信
号形成回路２１は、第４図ケ，コ，サに示す如き
巻線検出電流I′R，I′S，I′Tを入力信号としてその
逆極性の第４図シ，ス，セの如き逆極性巻線検出
電流−I′R，−I′S，−I′Tを形成すると共に、これら
巻線検出電流I′R，I′S，I′T及び逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tの中から電流選択信号Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（
−
I′T），Ｓ（I′T）にもとづいて所定の条件（即ち、
比較速度信号S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnp
を形成する。）を満す巻線検出電流又は逆極性巻
線検出電流を取出し、これを合成して所要の電流
帰還信号Ｉcpnpを得るようになつている。本実施
例では、先ず第４図ツに示すように０゜〜60゜の
位置では電流選択信号Ｓ（I′S）が出て第４図コ
に示す正極性の巻線検出電流I′Sの斜線部分が取
出され、次に第４図ソに示すように60゜〜120゜
の位置では電流選択信号Ｓ（−I′R）が出て第４
図シに示す正極性の逆極性巻線検出電流−I′Rの
斜線部分が取出され、次に第４図トに示すように
120゜〜180゜の位置では電流選択信号Ｓ（I′T）
が出て第４図サに示す正極性の巻線検出電流I′T
の斜線部分が取出され、次に第４図チに示すよう
に180゜〜240゜の位置では電流選択信号Ｓ（−
I′S）が出て第４図スに示す正極性の逆極性巻線
検出電流−I′Sの斜線部分が取出され、次に第４
図タに示すように240゜〜360゜の位置では電流選
択信号Ｓ（I′R）が出て第４図ケに示す正極性の
巻線検出電流I′Rの斜線部分が取出され、次に第
４図テに示すように300゜〜360゜の位置では電流
選択信号Ｓ（−I′T）が出て第４図セに示す正極
性の逆極性巻線検出電流−I′Tの斜線部分が取出
され、次に第４図ツに示すように最初の０゜〜60
゜の位置に戻つて電流選択信号Ｓ（I′S）が出て
第４図コに示す正極性の巻線検出電流I′Sの斜線
部分が取出され、これらがつなぎ合されて第４図
イに示す比較速度信号S3とは逆極性の第４図ナに
示す如き電流帰還信号Ｉcpnpが合成される。特
に、本実施例では電流選択信号Ｓ（−I′R），Ｓ
（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′T），
Ｓ
（I′T）は、巻線検出電流I′R，I′S，I′T及び逆極性
巻線検出電流−I′R，−I′S，−I′Tの立上り部分を含
まない後半区間を取出すようにしている。このよ
うにすると、電流帰還信号Ｉcpnpのリツプル含有
率を著しく小さくすることができ、速度制御を円
滑に行わせることができる。電流帰還信号Ｉcpnp
は電流比較回路２２に比較速度信号S3とは逆極性
の信号として与えられ、こゝで比較速度信号S3と
電流帰還信号Ｉcpnpとの差の速度制御信号S5が形
成され、増幅された後、トランジスタ駆動回路２
４に印加される。トランジスタ駆動回路２４は、
速度制御信号S5の大きさに応じてパルス幅変調を
行い、そのパルス幅変調信号をトランジスタ切替
論理回路２３からのトランジスタ切替信号に制御
されてトランジスタ２５，２６，２７，２８，２
９，３０に与えることにより、所定のトランジス
タを導通させて電力変換し、直流電源の電圧＋Ｅ
を速度制御信号に応じた大きさにしてブラシレス
電動機１２の各巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに与
えることによりブラシレス電動機１２を高精度に
速度制御する。
を用いた速度制御方法の具体例について説明す
る。先ず、ブラシレス電動機１２を時計方向に回
転したときの速度制御方法の具体例を、第４図ア
〜ナを参照して説明する。なお、横軸は回転位置
を示し、360゜で１回転とする。ブラシレス電動
機１２の各相の巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔには
トランジスタ２５〜３０のスイツチング作用によ
り第４図カ，キ，クに示す交流の巻線電流ＩR，
ＩS，ＩTが所定の順序で与えられ回転磁界が形成
されて回転子が回転駆動される。このブラシレス
電動機１２の回転速度がブラシレス速度発電機１
４で速度信号S1として検出され、この速度信号S1
が速度比較回路１６に与えられ、第４図アに示す
如き速度指令信号S2との比較が行われてその差の
第４図イに示す如き比較速度信号S3が形成され
る。一方、各相の巻線電流検出器１７〜１９は各
巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに流れる巻線電流Ｉ
R，ＩS，ＩTの瞬時値を巻線検出電流I′R，I′S，
I′Tとして第４図ケ，コ，サとして検出し、これ
らを電流帰還信号形成回路２１に印加する。位置
検出機１５は、ブラシレス電動機１２の回転につ
れてこの電動機１２の励磁されている相の巻線の
位置を所定の範囲（実施例では180゜の範囲）に
わたつて検出し、第４図ウ，エ，オに示す位置信
号Ａ，Ｂ，Ｃを出力する。この位置信号Ａ，Ｂ，
Ｃはトランジスタ切替論理回路２３と電流選択信
号形成回路２０とに印加される。電流選択信号形
成回路２０は、位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを入力信号と
して巻線検出電流I′R，I′S，I′Tと後述する逆極性
巻線検出電流−I′R，−I′S，−I′Tから比較速度信号
S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnpを合成するの
に好適なタイミングで第４図ソ，タ，チ，ツ，
テ，トに示す如き電流選択信号Ｓ（−I′R），Ｓ
（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′T），
Ｓ
（I′T）を出力するようになつている。電流帰還信
号形成回路２１は、第４図ケ，コ，サに示す如き
巻線検出電流I′R，I′S，I′Tを入力信号としてその
逆極性の第４図シ，ス，セの如き逆極性巻線検出
電流−I′R，−I′S，−I′Tを形成すると共に、これら
巻線検出電流I′R，I′S，I′T及び逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tの中から電流選択信号Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（
−
I′T），Ｓ（I′T）にもとづいて所定の条件（即ち、
比較速度信号S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnp
を形成する。）を満す巻線検出電流又は逆極性巻
線検出電流を取出し、これを合成して所要の電流
帰還信号Ｉcpnpを得るようになつている。本実施
例では、先ず第４図ツに示すように０゜〜60゜の
位置では電流選択信号Ｓ（I′S）が出て第４図コ
に示す正極性の巻線検出電流I′Sの斜線部分が取
出され、次に第４図ソに示すように60゜〜120゜
の位置では電流選択信号Ｓ（−I′R）が出て第４
図シに示す正極性の逆極性巻線検出電流−I′Rの
斜線部分が取出され、次に第４図トに示すように
120゜〜180゜の位置では電流選択信号Ｓ（I′T）
が出て第４図サに示す正極性の巻線検出電流I′T
の斜線部分が取出され、次に第４図チに示すよう
に180゜〜240゜の位置では電流選択信号Ｓ（−
I′S）が出て第４図スに示す正極性の逆極性巻線
検出電流−I′Sの斜線部分が取出され、次に第４
図タに示すように240゜〜360゜の位置では電流選
択信号Ｓ（I′R）が出て第４図ケに示す正極性の
巻線検出電流I′Rの斜線部分が取出され、次に第
４図テに示すように300゜〜360゜の位置では電流
選択信号Ｓ（−I′T）が出て第４図セに示す正極
性の逆極性巻線検出電流−I′Tの斜線部分が取出
され、次に第４図ツに示すように最初の０゜〜60
゜の位置に戻つて電流選択信号Ｓ（I′S）が出て
第４図コに示す正極性の巻線検出電流I′Sの斜線
部分が取出され、これらがつなぎ合されて第４図
イに示す比較速度信号S3とは逆極性の第４図ナに
示す如き電流帰還信号Ｉcpnpが合成される。特
に、本実施例では電流選択信号Ｓ（−I′R），Ｓ
（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′T），
Ｓ
（I′T）は、巻線検出電流I′R，I′S，I′T及び逆極性
巻線検出電流−I′R，−I′S，−I′Tの立上り部分を含
まない後半区間を取出すようにしている。このよ
うにすると、電流帰還信号Ｉcpnpのリツプル含有
率を著しく小さくすることができ、速度制御を円
滑に行わせることができる。電流帰還信号Ｉcpnp
は電流比較回路２２に比較速度信号S3とは逆極性
の信号として与えられ、こゝで比較速度信号S3と
電流帰還信号Ｉcpnpとの差の速度制御信号S5が形
成され、増幅された後、トランジスタ駆動回路２
４に印加される。トランジスタ駆動回路２４は、
速度制御信号S5の大きさに応じてパルス幅変調を
行い、そのパルス幅変調信号をトランジスタ切替
論理回路２３からのトランジスタ切替信号に制御
されてトランジスタ２５，２６，２７，２８，２
９，３０に与えることにより、所定のトランジス
タを導通させて電力変換し、直流電源の電圧＋Ｅ
を速度制御信号に応じた大きさにしてブラシレス
電動機１２の各巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに与
えることによりブラシレス電動機１２を高精度に
速度制御する。
次に、ブラシレス電動機１２を反時計方向に回
転したときの速度制御方法の具体例を、第５図ア
〜ナを参照して説明する。なお、横軸は同様に回
転位置を示し、360゜で１回転とする。ブラシレ
ス電動機１２の各相の巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２
Ｔにはトランジスタ２５〜３０のスイツチング作
用により第５図カ，キ，クに示す交流の巻線電流
ＩR，ＩS，ＩTが所定の順序で与えられ回転磁界
が形成されて回転子が回転駆動される。このブラ
シレス電動機１２の回転速度がブラシレス速度発
電機１４で速度信号S1として検出され、この速度
信号S1が速度比較回路１６に与えられ、第５図ア
に示す如き速度指令信号S2との比較が行われてそ
の差の第５図イに示す如き比較速度信号S3が形成
される。一方、各相の巻線電流検出器１７〜１９
は各巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに流れる巻線電
流ＩR，ＩS，ＩTの瞬時値を巻線検出電流I′R，
I′S，I′Tとして第５図ケ，コ，サとして検出し、
これらを電流帰還信号形成回路２１に印加する。
位置検出機１５は、ブラシレス電動機１２の回転
につれてこの電動機１２の励磁されている相の巻
線の位置を所定の範囲（実施例出は180゜の範
囲）にわたつて検出し、第５図ウ，エ，オに示す
位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを出力する。この位置信号
Ａ，Ｂ，Ｃはトランジスタ切替論理回路２３と電
流選択信号形成回路２０とに印加される。電流選
択信号形成回路２０は、位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを入
力として巻線検出電流I′R，I′S，I′Tと後述する逆
極性巻線検出電流−I′R，−I′S，−I′Tから比較速度
信号S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnpを合成す
るのに好適なタイミングで第５図ソ，タ，チ，
ツ，テ，トに示す如き電流選択信号Ｓ（−I′R），
Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′T，
Ｓ
（I′T）を出力するようになつている。電流帰還信
号形成回路２１は、第５図ケ，コ，サに示す如き
巻線検出電流I′R，I′S，I′Tを入力信号としてその
逆極性の第５図シ，ス，セの如き逆極性巻線検出
電流−I′R，−I′S，−I′Tを形成すると共に、これら
巻線検出電流I′R，I′S，I′T及び逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tの中から電流選択信号Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（
−
I′T），Ｓ（I′T）にもとづいて所定の条件（即ち、
比較速度信号S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnp
を形成する。）を満たす巻線検出電流又は逆極性
巻線検出電流を取出し、これを合成して所要の電
流帰還信号Ｉcpnpを得るようになつている。本実
施例では、先ず第５図ソに示すように０゜〜60゜
の位置では電流選択信号Ｓ（−I′R）が出て第５
図シに示す逆極性の逆極性巻線検出電流−I′Rの
斜線部分が取出され、次に第５図トに示すように
60゜〜120゜の位置では電流選択信号Ｓ（I′T）が
出て第５図サに示す逆極性の巻線検出電流I′Tの
斜線部分が取出され、次に第５図チに示すように
120゜〜180゜の位置では電流選択信号Ｓ（−
I′S）が出て第５図スに示す逆極性の逆極性巻線
検出電流−I′Sの斜線部分が取出され、次に第５
図タに示すように180゜〜240゜の位置では電流選
択信号Ｓ（I′R）が出て第５図ケに示す逆極性の
巻線検出電流I′Rの斜線部分が取出され、次に第
５図テに示すように240゜〜300゜の位置では電流
選択信号Ｓ（−I′T）が出て第５図セに示す逆極
性の逆極性巻線検出電流−I′Tの斜線部分が取出
され、次に第５図ツに示すように300゜〜360゜の
位置では電流選択信号Ｓ（I′S）が出て第５図コ
に示す逆極性の巻線検出電流I′Sの斜線部分が取
出され、次に第５図ソに示すように最初の０゜〜
60゜の位置に戻つて電流選択信号Ｓ（−I′R）の
斜線部分が出て第５図シに示す逆極性の逆極性巻
線検出電流−I′Rの斜線部分が取出され、これら
がつなぎ合わされて第５図イに示す比較速度信号
S3とは逆極性の第５図ナに示す如き電流帰還信号
Ｉcpnpが合成される。同様に、本実施例では電流
選択信号Ｓ（−I′R），Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ
（I′S），Ｓ（−I′T），Ｓ（I′T）は、巻線検出電流
I′R，I′S，I′T及び逆極性巻線検出電流−I′R，−
I′S，−I′Tの立上り部分を含まない後半区間を取出
すようにしている。電流帰還信号Ｉcpnpは電流比
較回路２２に比較速度信号S3とは逆極性の信号と
して与えられ、ここで比較速度信号S3と電流帰還
信号Ｉcpnpとの差の速度制御信号S5が形成され、
増幅された後、トランジスタ駆動回路２４に印加
される。トランジスタ駆動回路２４は、速度制御
信号S5の大きさに応じてパルス幅変調を行い、そ
のパルス幅変調信号をトランジスタ切替論理回路
２３からのトランジスタ切替信号に制御されてト
ランジスタ２５，２６，２７，２８，２９，３０
に与えることにより、所定のトランジスタを導通
させて電力変換して、直流電源の電圧＋Ｅを速度
制御信号に応じた大きさにしてブラシレス電動機
１２の各巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに与えるこ
とによりブラシレス電動機１２を高精度に速度制
御する。
転したときの速度制御方法の具体例を、第５図ア
〜ナを参照して説明する。なお、横軸は同様に回
転位置を示し、360゜で１回転とする。ブラシレ
ス電動機１２の各相の巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２
Ｔにはトランジスタ２５〜３０のスイツチング作
用により第５図カ，キ，クに示す交流の巻線電流
ＩR，ＩS，ＩTが所定の順序で与えられ回転磁界
が形成されて回転子が回転駆動される。このブラ
シレス電動機１２の回転速度がブラシレス速度発
電機１４で速度信号S1として検出され、この速度
信号S1が速度比較回路１６に与えられ、第５図ア
に示す如き速度指令信号S2との比較が行われてそ
の差の第５図イに示す如き比較速度信号S3が形成
される。一方、各相の巻線電流検出器１７〜１９
は各巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに流れる巻線電
流ＩR，ＩS，ＩTの瞬時値を巻線検出電流I′R，
I′S，I′Tとして第５図ケ，コ，サとして検出し、
これらを電流帰還信号形成回路２１に印加する。
位置検出機１５は、ブラシレス電動機１２の回転
につれてこの電動機１２の励磁されている相の巻
線の位置を所定の範囲（実施例出は180゜の範
囲）にわたつて検出し、第５図ウ，エ，オに示す
位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを出力する。この位置信号
Ａ，Ｂ，Ｃはトランジスタ切替論理回路２３と電
流選択信号形成回路２０とに印加される。電流選
択信号形成回路２０は、位置信号Ａ，Ｂ，Ｃを入
力として巻線検出電流I′R，I′S，I′Tと後述する逆
極性巻線検出電流−I′R，−I′S，−I′Tから比較速度
信号S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnpを合成す
るのに好適なタイミングで第５図ソ，タ，チ，
ツ，テ，トに示す如き電流選択信号Ｓ（−I′R），
Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′T，
Ｓ
（I′T）を出力するようになつている。電流帰還信
号形成回路２１は、第５図ケ，コ，サに示す如き
巻線検出電流I′R，I′S，I′Tを入力信号としてその
逆極性の第５図シ，ス，セの如き逆極性巻線検出
電流−I′R，−I′S，−I′Tを形成すると共に、これら
巻線検出電流I′R，I′S，I′T及び逆極性巻線検出電
流−I′R，−I′S，−I′Tの中から電流選択信号Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′S），Ｓ（
−
I′T），Ｓ（I′T）にもとづいて所定の条件（即ち、
比較速度信号S3とは逆極性の電流帰還信号Ｉcpnp
を形成する。）を満たす巻線検出電流又は逆極性
巻線検出電流を取出し、これを合成して所要の電
流帰還信号Ｉcpnpを得るようになつている。本実
施例では、先ず第５図ソに示すように０゜〜60゜
の位置では電流選択信号Ｓ（−I′R）が出て第５
図シに示す逆極性の逆極性巻線検出電流−I′Rの
斜線部分が取出され、次に第５図トに示すように
60゜〜120゜の位置では電流選択信号Ｓ（I′T）が
出て第５図サに示す逆極性の巻線検出電流I′Tの
斜線部分が取出され、次に第５図チに示すように
120゜〜180゜の位置では電流選択信号Ｓ（−
I′S）が出て第５図スに示す逆極性の逆極性巻線
検出電流−I′Sの斜線部分が取出され、次に第５
図タに示すように180゜〜240゜の位置では電流選
択信号Ｓ（I′R）が出て第５図ケに示す逆極性の
巻線検出電流I′Rの斜線部分が取出され、次に第
５図テに示すように240゜〜300゜の位置では電流
選択信号Ｓ（−I′T）が出て第５図セに示す逆極
性の逆極性巻線検出電流−I′Tの斜線部分が取出
され、次に第５図ツに示すように300゜〜360゜の
位置では電流選択信号Ｓ（I′S）が出て第５図コ
に示す逆極性の巻線検出電流I′Sの斜線部分が取
出され、次に第５図ソに示すように最初の０゜〜
60゜の位置に戻つて電流選択信号Ｓ（−I′R）の
斜線部分が出て第５図シに示す逆極性の逆極性巻
線検出電流−I′Rの斜線部分が取出され、これら
がつなぎ合わされて第５図イに示す比較速度信号
S3とは逆極性の第５図ナに示す如き電流帰還信号
Ｉcpnpが合成される。同様に、本実施例では電流
選択信号Ｓ（−I′R），Ｓ（I′R），Ｓ（−I′S），Ｓ
（I′S），Ｓ（−I′T），Ｓ（I′T）は、巻線検出電流
I′R，I′S，I′T及び逆極性巻線検出電流−I′R，−
I′S，−I′Tの立上り部分を含まない後半区間を取出
すようにしている。電流帰還信号Ｉcpnpは電流比
較回路２２に比較速度信号S3とは逆極性の信号と
して与えられ、ここで比較速度信号S3と電流帰還
信号Ｉcpnpとの差の速度制御信号S5が形成され、
増幅された後、トランジスタ駆動回路２４に印加
される。トランジスタ駆動回路２４は、速度制御
信号S5の大きさに応じてパルス幅変調を行い、そ
のパルス幅変調信号をトランジスタ切替論理回路
２３からのトランジスタ切替信号に制御されてト
ランジスタ２５，２６，２７，２８，２９，３０
に与えることにより、所定のトランジスタを導通
させて電力変換して、直流電源の電圧＋Ｅを速度
制御信号に応じた大きさにしてブラシレス電動機
１２の各巻線１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔに与えるこ
とによりブラシレス電動機１２を高精度に速度制
御する。
なお、本実施例では３相のブラシレス電動機の
速度制御方法について説明したが、３相以外の多
相巻線を有するブラシレス電動機の速度制御も同
様にして行うことができる。
速度制御方法について説明したが、３相以外の多
相巻線を有するブラシレス電動機の速度制御も同
様にして行うことができる。
以上説明したように本発明によれば、ブラシレ
ス電動機の多相巻線を流れる各相の交流電流の瞬
時値を検出して各相毎に巻線検出電流とそれとは
逆極性の逆極性巻線検出電流とを得、また該ブラ
シレス電動機の励磁されている相の巻線位置を位
置信号として順次検出し、これら位置信号をもと
にして該ブラシレス電動機の回転方向の判別を行
いその判別結果に応じて電流選択信号をそれぞれ
形成しこれら電流選択信号をもとにして各相毎に
前記巻線検出電流と前記逆極性巻線検出電流の中
から前記比較速度信号とは逆極性の前記巻線検出
電流又は前記逆極性巻線検出電流を順次選択的に
取出し、これらをつなぎ合わせて前記比較速度信
号とは逆極性の電流帰還信号を合成し、この電流
帰還信号と前記比較速度信号との差の速度制御信
号により前記ブラシレス電動機を速度制御するよ
うにしたので、従来ブラシレス電動機では実施で
きなかつた電流帰還を伴う高精度の速度制御を行
うことができる。
ス電動機の多相巻線を流れる各相の交流電流の瞬
時値を検出して各相毎に巻線検出電流とそれとは
逆極性の逆極性巻線検出電流とを得、また該ブラ
シレス電動機の励磁されている相の巻線位置を位
置信号として順次検出し、これら位置信号をもと
にして該ブラシレス電動機の回転方向の判別を行
いその判別結果に応じて電流選択信号をそれぞれ
形成しこれら電流選択信号をもとにして各相毎に
前記巻線検出電流と前記逆極性巻線検出電流の中
から前記比較速度信号とは逆極性の前記巻線検出
電流又は前記逆極性巻線検出電流を順次選択的に
取出し、これらをつなぎ合わせて前記比較速度信
号とは逆極性の電流帰還信号を合成し、この電流
帰還信号と前記比較速度信号との差の速度制御信
号により前記ブラシレス電動機を速度制御するよ
うにしたので、従来ブラシレス電動機では実施で
きなかつた電流帰還を伴う高精度の速度制御を行
うことができる。
第１図は従来のブラシ付直流電動機における速
度制御装置の具体例を示す結線図、第２図Ａ，
Ｂ，Ｃで用いている各信号の波形図、第３図は本
発明のブラシレス電動機の速度制御方法で用いる
速度制御装置の一例を示す結線図、第４図ア〜ナ
及び第５図ア〜ナはブラシレス電動機の時計方向
回転時と反時計方向回転時における第３図の各部
の波形図である。 S1……速度信号、S2……速度指令信号、Ｉcpnp
……電流帰還信号、S5……速度制御信号、ＩR，
ＩS，ＩT……巻線電流、I′R，I′S，I′T……巻線検
出電流、−I′R，−I′S，−I′T……逆極性巻線検出電
流、Ａ，Ｂ，Ｃ……位置信号、Ｓ（I′R），Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′T），Ｓ（
−
I′T）……電流選択信号、１２……ブラシレス電
動機、１３……速度制御装置、１４……ブラシレ
ス速度発電機、１５……位置検出器、１６……速
度比較回路、１７，１８，１９……巻線電流検出
器、２０……電流選択信号形成回路、２１……電
流帰還信号形成回路、２２……電流比較回路、２
４……トランジスタ駆動回路、２５〜３０……ト
ランジスタ。
度制御装置の具体例を示す結線図、第２図Ａ，
Ｂ，Ｃで用いている各信号の波形図、第３図は本
発明のブラシレス電動機の速度制御方法で用いる
速度制御装置の一例を示す結線図、第４図ア〜ナ
及び第５図ア〜ナはブラシレス電動機の時計方向
回転時と反時計方向回転時における第３図の各部
の波形図である。 S1……速度信号、S2……速度指令信号、Ｉcpnp
……電流帰還信号、S5……速度制御信号、ＩR，
ＩS，ＩT……巻線電流、I′R，I′S，I′T……巻線検
出電流、−I′R，−I′S，−I′T……逆極性巻線検出電
流、Ａ，Ｂ，Ｃ……位置信号、Ｓ（I′R），Ｓ（−
I′R），Ｓ（I′S），Ｓ（−I′S），Ｓ（I′T），Ｓ（
−
I′T）……電流選択信号、１２……ブラシレス電
動機、１３……速度制御装置、１４……ブラシレ
ス速度発電機、１５……位置検出器、１６……速
度比較回路、１７，１８，１９……巻線電流検出
器、２０……電流選択信号形成回路、２１……電
流帰還信号形成回路、２２……電流比較回路、２
４……トランジスタ駆動回路、２５〜３０……ト
ランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ブラシレス電動機の速度を速度信号として検
出し、速度指令信号と前記速度信号との差の比較
速度信号に基いてブラシレス電動機の速度制御を
行うブラシレス電動機の速度制御方法において、
前記ブラシレス電動機の多相巻線を流れる各相の
交流電流の瞬時値を検出して各相毎に巻線検出電
流とそれとは逆極性の逆極性巻線検出電流とを
得、また前記ブラシレス電動機の励磁されている
相の巻線位置を位置信号として順次検出し、これ
ら位置信号をもとにして前記ブラシレス電動機の
回転方向の判別を行いその判別結果に応じて電流
選択信号をそれぞれ形成しこれら電流選択信号を
もとにして各相毎に前記巻線検出電流と前記逆極
性巻線検出電流の中から前記比較速度信号とは逆
極性の前記巻線検出電流又は前記逆極性巻線検出
電流を順次選択的に取出し、これらをつなぎ合せ
て前記比較速度信号とは逆極性の電流帰還信号を
合成し、この電流帰還信号と前記比較速度信号と
の差の速度制御信号により前記ブラシレス電動機
を速度制御することを特徴とするブラシレス電動
機の速度制御方法。 ２ 前記電流選択信号をもとにして行う前記巻線
検出電流と前記逆極性巻線検出電流の中からの前
記比較速度信号とは逆極性の前記巻線検出電流又
は前記逆極性巻線検出電流の選択的取出しは、前
記巻線検出電流又は前記逆極性巻線検出電流の立
上り部分を含まない区間を順次取出すことにより
行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のブラシレス電動機の速度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55152635A JPS5778381A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Speed control of brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55152635A JPS5778381A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Speed control of brushless motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5778381A JPS5778381A (en) | 1982-05-17 |
| JPS6227637B2 true JPS6227637B2 (ja) | 1987-06-16 |
Family
ID=15544698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55152635A Granted JPS5778381A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Speed control of brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5778381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622528B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1994-03-30 | 川澄化学工業株式会社 | 血液バッグおよびその製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2705929B2 (ja) * | 1987-05-08 | 1998-01-28 | 株式会社安川電機 | 交流サーボ電動機トルク制御装置 |
| JPS646795U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 |
-
1980
- 1980-10-30 JP JP55152635A patent/JPS5778381A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622528B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1994-03-30 | 川澄化学工業株式会社 | 血液バッグおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5778381A (en) | 1982-05-17 |
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