JPS6268091A - 無刷子直流電動機の始動方法 - Google Patents
無刷子直流電動機の始動方法Info
- Publication number
- JPS6268091A JPS6268091A JP60206454A JP20645485A JPS6268091A JP S6268091 A JPS6268091 A JP S6268091A JP 60206454 A JP60206454 A JP 60206454A JP 20645485 A JP20645485 A JP 20645485A JP S6268091 A JPS6268091 A JP S6268091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- motor
- starting
- brushless
- power module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- H02P6/20—Arrangements for starting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、無刷子直流電動機の始動方法に関する。
従来の無刷子直流電動機は、第４図に示す様に、ブリッ
ジ結線されたトランジスタ２およびダイオード３からな
るパワーモジュール４を、制８部’ｔから与えられる、
回転数に見合った駆動信号により、スイッチング制御す
ることにより、直流電動機５を運転する構成をとってい
た。さらに制御部７からの駆動信号は、該駆動信号より
高いＯＮ。
ジ結線されたトランジスタ２およびダイオード３からな
るパワーモジュール４を、制８部’ｔから与えられる、
回転数に見合った駆動信号により、スイッチング制御す
ることにより、直流電動機５を運転する構成をとってい
た。さらに制御部７からの駆動信号は、該駆動信号より
高いＯＮ。
ＯＦＦ信号、いわゆるチョッパ信号により変調され、Ｏ
Ｎ割合を可変にすることにより、直流電動機５０回転数
を制御できる様になっている。従って始動時には、ＯＮ
割合を充分に低（保つ必要かあるが、それでも直流電動
機は静止状態にあるため、大きな電流か流れる。このた
め、始動時においては、電流検出抵抗６を設け、前記チ
ョッパ制御の他、始動電流制限機能も併せて、働かせる
ことが普通材われている。第５図は、制御部７の一部の
回路で、パワーモジュール４へのドライブ信号の作り方
を示したものである。検出抵抗６で検出され、コンパレ
ータ８で比較されて作られた始動電流制限信号、マイコ
ン９から得られるチョッパ信号、および直流電動機５の
回転周期Ｎに応じて切換わる切換信号を合成し、さらに
は、ドライプ回路１１によって電力増幅されて、パワー
モジュール４のドライブ信号が作られる。しかし、この
様に構成された制御部は、次に示す様な点については配
慮されていなかった。第６図は、ドライブ信号と入力電
流の関係を示したものである。コンパレータ８で比較さ
れ制限される制限レベルかＩＩ、Ｌであるが、ドライブ
回路１１やパワーモジュール４内のトランジスタ２のス
イ・ソチングお（れ、ｔ４かあるため、実際のスイッチ
ングオフ時のピーク電流は、１１となる。然るに、チヨ
・ソバオフ期間には、モータ電流は、ダイオード２を介
して還流電流として破線で示す様に流れ、減衰するが、
始動時であるため、減衰量が少な（、次のチヨ・ソｔ４
オン時には、制限レベルＩ ＤＬ以下にならない場合が
ある。この場合、瞬時に始動電流制限かかかるか、スイ
ッチングオフの遅れ時間ｔ４だけオンを持続するため、
前回のチョッパオフ時のピーク電流ｉ！よリモ大キな電
流１２でスイッチングオフをすることになる。この様な
動作を順次繰り返すため、結局始動電流制限かでさな（
なり、直流電動機５め始動か不能となったり、パワーモ
ジュールを破損してしまう恐れかあった。尚、この種の
装置として関連するものには、例えば特公昭５８−６３
９１号が挙げられる。
Ｎ割合を可変にすることにより、直流電動機５０回転数
を制御できる様になっている。従って始動時には、ＯＮ
割合を充分に低（保つ必要かあるが、それでも直流電動
機は静止状態にあるため、大きな電流か流れる。このた
め、始動時においては、電流検出抵抗６を設け、前記チ
ョッパ制御の他、始動電流制限機能も併せて、働かせる
ことが普通材われている。第５図は、制御部７の一部の
回路で、パワーモジュール４へのドライブ信号の作り方
を示したものである。検出抵抗６で検出され、コンパレ
ータ８で比較されて作られた始動電流制限信号、マイコ
ン９から得られるチョッパ信号、および直流電動機５の
回転周期Ｎに応じて切換わる切換信号を合成し、さらに
は、ドライプ回路１１によって電力増幅されて、パワー
モジュール４のドライブ信号が作られる。しかし、この
様に構成された制御部は、次に示す様な点については配
慮されていなかった。第６図は、ドライブ信号と入力電
流の関係を示したものである。コンパレータ８で比較さ
れ制限される制限レベルかＩＩ、Ｌであるが、ドライブ
回路１１やパワーモジュール４内のトランジスタ２のス
イ・ソチングお（れ、ｔ４かあるため、実際のスイッチ
ングオフ時のピーク電流は、１１となる。然るに、チヨ
・ソバオフ期間には、モータ電流は、ダイオード２を介
して還流電流として破線で示す様に流れ、減衰するが、
始動時であるため、減衰量が少な（、次のチヨ・ソｔ４
オン時には、制限レベルＩ ＤＬ以下にならない場合が
ある。この場合、瞬時に始動電流制限かかかるか、スイ
ッチングオフの遅れ時間ｔ４だけオンを持続するため、
前回のチョッパオフ時のピーク電流ｉ！よリモ大キな電
流１２でスイッチングオフをすることになる。この様な
動作を順次繰り返すため、結局始動電流制限かでさな（
なり、直流電動機５め始動か不能となったり、パワーモ
ジュールを破損してしまう恐れかあった。尚、この種の
装置として関連するものには、例えば特公昭５８−６３
９１号が挙げられる。
本発明の目的は、電流制限機能を併用する同期運転始動
方法で、電流制限値を充分小さく抑え、パワーモジュー
ル等の信頼性を確保すると共に、円滑゛な始動ができる
始動方法を提供することにある。
方法で、電流制限値を充分小さく抑え、パワーモジュー
ル等の信頼性を確保すると共に、円滑゛な始動ができる
始動方法を提供することにある。
本発明は、直流電動機が始動状態にある場合、等価負荷
としては、リアクタンスと考えられ、逆起電圧が無視で
きるため、電流波形の立上りと立下りの変化率が異なる
点と、パワーモジュールにはスイッチングおくれか必ら
ずある点とを勘案してなされたものである。すなわち、
スイッチングおくれ時間がチョッパ周期に比べてたとえ
若干であったとしても電流増加変化率か大きいため、そ
れに見合った期間、チョッパオフをして電流制限機能を
達成させた始動方法である。
としては、リアクタンスと考えられ、逆起電圧が無視で
きるため、電流波形の立上りと立下りの変化率が異なる
点と、パワーモジュールにはスイッチングおくれか必ら
ずある点とを勘案してなされたものである。すなわち、
スイッチングおくれ時間がチョッパ周期に比べてたとえ
若干であったとしても電流増加変化率か大きいため、そ
れに見合った期間、チョッパオフをして電流制限機能を
達成させた始動方法である。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて
説明する。第１図は、第４図に示された無刷子直流電動
機システム図のうち、制御部７の一部の回路を示したも
ので、第５図に示す従来回路に対応するものであり、同
一部品には同一符号を付した。異なる点は、コンパレー
タ８により検出された電流検出信号を、抵抗１５および
キャパシタ１６からなる微分回路を介して、別のコンパ
レータ１９に入力し、一定のオフインターバル期間を確
保している点である。具体的に動作説明をすると、次に
述べる如くである。第２図は、第１図に示す回路の各部
波形を示したものである。マイクロコンピュータ９より
チョッパ信号が合成回路ｌＯへ出力され、これに応じて
パワーモジュール４がスイッチングオンする。入力電流
（工、、）波形が図に示す如（、急激に立上り、制限レ
ベルＩ ＤＬを越えた時点で、コンパレータ８の出力か
反転する。然るに、コンパレータ８の出力側には、抵抗
１５およびキャパシタ１６か接続されているため、入力
電流Ｉ ＩＩＬが０になっても、時定数Ｒ１５”Ｃ１０
で決まった割合でしか電圧が上がっていかない。この時
定数を、チョッパ信号周期との関係で適当に選べば、第
２図に示す様に、チョッパの間引きされた制御を達成す
ることかでさ、始動電流制限値か、１つ、と一致しない
か、或る設定レベルに抑えることができる。すなわち、
従来例で見た様に始動時のスイッチングオフ電流か、徐
々に増加しない様にするためには、パワーモジュール４
のスイッチオフおくれ時間をｔｌ、電流立上り変化率（
ｄｉ ｄｉ −） 電流立下り変化率（■）−１として、オｄｔ
＋１ フィンターパルＴｏｆｆを Ｔｏｆｆ ） ｔｄ 舛（Ｎ）＋ ／ （Ｎ）−となる
様、微分時定数ＲＩ５＋ Ｃ１６を選べばよい。
説明する。第１図は、第４図に示された無刷子直流電動
機システム図のうち、制御部７の一部の回路を示したも
ので、第５図に示す従来回路に対応するものであり、同
一部品には同一符号を付した。異なる点は、コンパレー
タ８により検出された電流検出信号を、抵抗１５および
キャパシタ１６からなる微分回路を介して、別のコンパ
レータ１９に入力し、一定のオフインターバル期間を確
保している点である。具体的に動作説明をすると、次に
述べる如くである。第２図は、第１図に示す回路の各部
波形を示したものである。マイクロコンピュータ９より
チョッパ信号が合成回路ｌＯへ出力され、これに応じて
パワーモジュール４がスイッチングオンする。入力電流
（工、、）波形が図に示す如（、急激に立上り、制限レ
ベルＩ ＤＬを越えた時点で、コンパレータ８の出力か
反転する。然るに、コンパレータ８の出力側には、抵抗
１５およびキャパシタ１６か接続されているため、入力
電流Ｉ ＩＩＬが０になっても、時定数Ｒ１５”Ｃ１０
で決まった割合でしか電圧が上がっていかない。この時
定数を、チョッパ信号周期との関係で適当に選べば、第
２図に示す様に、チョッパの間引きされた制御を達成す
ることかでさ、始動電流制限値か、１つ、と一致しない
か、或る設定レベルに抑えることができる。すなわち、
従来例で見た様に始動時のスイッチングオフ電流か、徐
々に増加しない様にするためには、パワーモジュール４
のスイッチオフおくれ時間をｔｌ、電流立上り変化率（
ｄｉ ｄｉ −） 電流立下り変化率（■）−１として、オｄｔ
＋１ フィンターパルＴｏｆｆを Ｔｏｆｆ ） ｔｄ 舛（Ｎ）＋ ／ （Ｎ）−となる
様、微分時定数ＲＩ５＋ Ｃ１６を選べばよい。
第３図は、別の実施例の制御部の回路図である。
ｄｉ
この実施例では、先に述べた、電流変化率（■）＋や（
詣−が、直流電動機の回転数Ｎにより変わる点を加味し
て、始動直後の、亀流オフインターバルを調節する様、
改良されたものである。直流電動機の回転数Ｎか低い期
間では、逆起電圧も低く、ｉ 電流変化率（−ｉｌＴｒ）−か小さいため、電流オフイ
ンターバルを大さくとらなければならない。逆に、始動
後、或る回転数になった場合、電流オフインターバルを
小さくすることができる。この実施例では、直流電動機
の運転切換信号即ち回転数Ｎに応じて、トランジスタ２
１をオン、オフすることにより、オフインターバルの比
較レベルを変えて達成している。
詣−が、直流電動機の回転数Ｎにより変わる点を加味し
て、始動直後の、亀流オフインターバルを調節する様、
改良されたものである。直流電動機の回転数Ｎか低い期
間では、逆起電圧も低く、ｉ 電流変化率（−ｉｌＴｒ）−か小さいため、電流オフイ
ンターバルを大さくとらなければならない。逆に、始動
後、或る回転数になった場合、電流オフインターバルを
小さくすることができる。この実施例では、直流電動機
の運転切換信号即ち回転数Ｎに応じて、トランジスタ２
１をオン、オフすることにより、オフインターバルの比
較レベルを変えて達成している。
実施例の説明では、チョッパ信号は、マイクロコンピュ
ータより出力されたものについて述べたが、本発明はこ
れに限らず、電流検出抵抗により検出されたチョッパ信
号についても適用されることについては言うまでもない
。
ータより出力されたものについて述べたが、本発明はこ
れに限らず、電流検出抵抗により検出されたチョッパ信
号についても適用されることについては言うまでもない
。
本発明によれば、電流制限機能を併用してチョッパ制御
されつつ、同期運転始動方法において、パワーモジュー
ルのスイッチングおくれ時間での電流のオーバーシュー
ト分を充分減衰させるべく、次のチョッパ信号か入らな
い様、電流オフインターバルを設けることによって、始
動時の通電ヒーク電流値を、一定値以下に抑えることか
できるので、パワーモジュールの通電信頼性を確保しつ
つ円滑かつ確実に直流電動機を始動できる、優れた効果
がある。
されつつ、同期運転始動方法において、パワーモジュー
ルのスイッチングおくれ時間での電流のオーバーシュー
ト分を充分減衰させるべく、次のチョッパ信号か入らな
い様、電流オフインターバルを設けることによって、始
動時の通電ヒーク電流値を、一定値以下に抑えることか
できるので、パワーモジュールの通電信頼性を確保しつ
つ円滑かつ確実に直流電動機を始動できる、優れた効果
がある。
第１図は、本発明の一実施例の制御部７の一部の回路、
第２図は、第１図に示す本発明の動作タイムチャート、
第３図は、本発明の別の実施例の制御部７の一部の回路
図、第４図は、無刷子直流電動機の制御システム図、第
５図は、従来の制御部７の一部の回路、第６図は、第５
図に示す従来回路の動作タイムチャート図である。 １・・・直流電源、２・・・トランジスタ、３・・・ダ
イオード、４・・・パワーモジュール、５・・・直流電
動機、６・・・電流検出抵抗、７・・・制御部、１２〜
１５．１７〜１８．２０．２２・・・抵抗、１６・・・
キャパシタ、８．１９・・・コンパレータ、９・・・マ
イクロコンピュータ、１０・・・合成回路、１１・・・
ドライ１回路、２１・・・トランジスタ、Ｖｃｃ・・・
制御用電圧、Ｎ・・・回転数指令、Ｉ、・・・直流入力
電流、Ｉ ＩＬＬ・・・直流電流制限レベル、ｔａ・・
・パワーモジュール４のスイッチオフ時間、ｉｌ〜１５
・・・スイッチオフ時のピーク電流、Ｔｏｆｆ・・・電
流オフインターバル。 事 ６ 図 箒 １ 図 Ｌ−−−−−−−−−−−−−−−−−−一−−−−−
−−−−−−−−−一−−−−−−−−−−−−−−Ｊ
′Ｖ、２ 口 ／６＄３ 口 ￥ ５ 図
第２図は、第１図に示す本発明の動作タイムチャート、
第３図は、本発明の別の実施例の制御部７の一部の回路
図、第４図は、無刷子直流電動機の制御システム図、第
５図は、従来の制御部７の一部の回路、第６図は、第５
図に示す従来回路の動作タイムチャート図である。 １・・・直流電源、２・・・トランジスタ、３・・・ダ
イオード、４・・・パワーモジュール、５・・・直流電
動機、６・・・電流検出抵抗、７・・・制御部、１２〜
１５．１７〜１８．２０．２２・・・抵抗、１６・・・
キャパシタ、８．１９・・・コンパレータ、９・・・マ
イクロコンピュータ、１０・・・合成回路、１１・・・
ドライ１回路、２１・・・トランジスタ、Ｖｃｃ・・・
制御用電圧、Ｎ・・・回転数指令、Ｉ、・・・直流入力
電流、Ｉ ＩＬＬ・・・直流電流制限レベル、ｔａ・・
・パワーモジュール４のスイッチオフ時間、ｉｌ〜１５
・・・スイッチオフ時のピーク電流、Ｔｏｆｆ・・・電
流オフインターバル。 事 ６ 図 箒 １ 図 Ｌ−−−−−−−−−−−−−−−−−−一−−−−−
−−−−−−−−−一−−−−−−−−−−−−−−Ｊ
′Ｖ、２ 口 ／６＄３ 口 ￥ ５ 図
Claims (1)
- １、駆動周波数より高い周波数でＯＮ、ＯＦＦ制御する
ことにより回転数制御される無刷子直流電動機において
、該無刷子直流電動機の入力部に電流検出手段を備え、
始動時に、入力電流が或る設定レベルを越えた場合は、
前記、回転数制御するためのＯＮ、ＯＦＦ制御パルス信
号を適宜間抜きする制御をし、入力電流が前記設定レベ
ル以内の場合には、前記ＯＮ、ＯＦＦ信号に従って運転
制御することを特徴とする無刷子直流電動機の始動方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206454A JPS6268091A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 無刷子直流電動機の始動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206454A JPS6268091A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 無刷子直流電動機の始動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268091A true JPS6268091A (ja) | 1987-03-27 |
Family
ID=16523641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206454A Pending JPS6268091A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 無刷子直流電動機の始動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6268091A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2283623A (en) * | 1993-11-02 | 1995-05-10 | Hewlett Packard Co | Method of starting electric motor |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60206454A patent/JPS6268091A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2283623A (en) * | 1993-11-02 | 1995-05-10 | Hewlett Packard Co | Method of starting electric motor |
| US5442272A (en) * | 1993-11-02 | 1995-08-15 | Hewlett-Packard Company | Current limiting for DC electric motor start-up |
| GB2283623B (en) * | 1993-11-02 | 1997-07-23 | Hewlett Packard Co | Method of starting electric motor |
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