KR0158087B1 - Driving apparatus for a commutatorless dc motor - Google Patents

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KR0158087B1
KR0158087B1 KR1019950006082A KR19950006082A KR0158087B1 KR 0158087 B1 KR0158087 B1 KR 0158087B1 KR 1019950006082 A KR1019950006082 A KR 1019950006082A KR 19950006082 A KR19950006082 A KR 19950006082A KR 0158087 B1 KR0158087 B1 KR 0158087B1
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요리유끼 다께가와
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오오따 유다까
가부시기 가이샤 젝셀
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/04Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor

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Abstract

스파이크 전압에 영향을 주지 않고 역기전압신호를 정확하게 인식하여, 안정운전의 향상을 도모함을 목적으로, 스파이크 전압 (g) 은 정류에 의하여 통전상이 바뀌었을 경우에 발생한다. 역기전압의 제로 크로스 포인트를 나타내는 역기 전압신호 (h) 는 정류에서 다음회 정류까지의 동안에 발생하여, 스파이크전압 (g) 보다도 늦어지게 된다. 그때문에, 금회의 정류의 발생 (t1) 에서 다음회의 정류의 발생 (t2) 까지의 사이에 부여되는 신호중에서 최후의 것을 유효한 역기전압신호로 인식하여, 스파이크전압 (g) 의 영향을 제거한다.The spike voltage g is generated when the energization phase is changed by rectification for the purpose of accurately recognizing the counter electromotive voltage signal without affecting the spike voltage and improving the stable operation. The counter voltage signal h, which represents the zero cross point of the counter voltage, is generated from rectification to the next rectification, which is later than the spike voltage g. Therefore, the last one of the signals given between the occurrence of the current rectification (t 1 ) to the next occurrence of the rectification (t 2 ) is recognized as a valid counter electromotive voltage signal, and the influence of the spike voltage (g) is eliminated. do.

Description

정류자 없는 직류전동기의 구동장치Driving device of DC motor without commutator

제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

제2도는 제1도의 구성에 있어서의 역기전압신호 및 정류제어신호를 나타내는 파형도.FIG. 2 is a waveform diagram showing a counter electromotive voltage signal and a rectification control signal in the configuration of FIG.

제3도는 정류주기의 결정을 설명하기 위한 설명도.3 is an explanatory diagram for explaining the determination of the commutation cycle.

제4도는 제1도 구성의 제어장치의 순서도.4 is a flowchart of a control device of the configuration of FIG.

제5도는 제1도 구성의 제어장치의 순서도이고, 제4도에 접속된다.FIG. 5 is a flowchart of the control device of FIG. 1, and is connected to FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 ∼ 3 : 구동코일, 4 ∼ 9 : 스위칭 트랜지스터1-3: drive coil, 4-9: switching transistor

11 : 제어장치 12 ∼ 14 : 비교기11 control device 12-14 comparator

15, 17 : 저항15, 17: resistance

본 발명은 정류자 없는 직류전동기의 구동장치에 관한 것이다. 정류자 없는 직류전동기의 구동코일에 발생하는 역기전압을 이용하여 회전자 위치를 검출하고, 구동코일에 대한 구동전류의 정류를 제어하는 구동장치에 있어서는, 정류의 경우에 구동코일에 발생하는 스파이크 전압이 회전자 위치검출에 악영향을 미친다.The present invention relates to a drive device for a DC motor without a commutator. In the drive device which detects the rotor position by using the counter voltage generated in the drive coil of the DC motor without a commutator and controls the rectification of the drive current to the drive coil, the spike voltage generated in the drive coil in the case of rectification is Adversely affect the rotor position detection.

일본국 특개 소 58-25038 호에 기재된 정류자 없는 전동기의 회전자위치 검출회로 에서는, 스파이크 전압이 중첩한 역기전압신호를 적분회로에서 적분하여 그 적분출력을 제로전위와 비교한 다음, 논리회로를 개재하여 정류제어신호를 만들어내고 있다.In the rotor position detection circuit of a commutator-less motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-25038, an integral circuit with a spike voltage superimposed with a spike voltage is integrated in an integrating circuit, the integrated output is compared with a zero potential, and a logic circuit is interposed. To generate a rectification control signal.

상기의 종래 기술에 의하면, 역기전압신호와 함께 스파이크 전압도 적분됨으로, 역기전압신호의 제로 크로스 위치에 오차가 발생하여, 정확한 위치검출이 되지 않아서 전동기의 안전운전에 지장을 초래한다고 하는 문제가 있었다.According to the above-described prior art, since the spike voltage is also integrated with the counter electromotive force signal, an error occurs at the zero cross position of the counter electromotive force signal, which causes a problem in that the safe operation of the motor does not occur due to the incorrect position detection. .

본 발명은 상기 관점에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 스파이크 전압에 영향을 받지 않고 정확한 위치검출이 가능하고 안전 운전의 향상을 도모할 수 있는 정류자 없는 직류전동기의 구동장치를 제공함에 있다.The present invention has been made on the basis of the above-described aspect, and an object thereof is to provide a drive device for a commutator-free DC motor capable of accurate position detection and improved safety driving without being influenced by a spike voltage.

본 발명에 있어서는 정류자 없는 직류전동기의 구동코일에 발생하는 역기 전압을 구동코일의 중성점전위와 비교함에 따라 펄스정형된 역기전압의 제로 크로스 포인트를 나타내는, 역기전압신호를 부여하는 역기전압신호 발생수단을 구비하였고, 역기전압 신호에 따라서 스위칭소자를 제어함에 따라 구동코일의 정류제어를 하는 정류자 없는 직류전동기의 구동장치에 있어서, 금회의 정류의 발생으로 부터 다음회의 정류의 발생까지 동안에 부여되는 역기전압신호 발생수단의 출력중에서, 최후에 부여된 것을 유효한 역기전압 신호로서 인식하는 인식수단을 구비하여, 인식된 유효한 역기전압 신호에 따라서 구동코일의 정류제어를 하도록한 정류자 없는 직류전동기의 구동장치에 의하여, 상기 목적을 달성한다.In the present invention, a counter electromotive voltage signal generating means for applying a counter electromotive voltage signal, which represents a zero cross point of a pulse-formed counter electromotive voltage by comparing a counter electromotive voltage generated in a drive coil of a DC motor without a commutator with a neutral point potential of the drive coil, is provided. In the drive device of a rectifier-free DC motor for rectifying control of the drive coils by controlling the switching element in accordance with the counter electromotive voltage signal, a counter electromotive force signal applied from the occurrence of the current rectification to the occurrence of the next rectification. In the output of the generating means, by means of a driving device of a commutator-free DC motor having a recognizing means for recognizing the last given as a valid counter electromotive voltage signal, and for rectifying control of the drive coil in accordance with the recognized effective counter electromotive voltage signal, To achieve the above object.

또, 본 발명에 있어서는, 정류자 없는 직류전동기의 구동코일에 발생하는 역기전압을 구동코일의 중성점전위와 비교함에 따라 펄스정형된, 역기전압의 제로 크로스 포인트를 나타내는, 역기전압신호를 부여하는 역기전압신호 발생수단을 구비하였고, 역기전압신호에 따라서 스위칭소자를 제어함에 따라 구동코일의 정류제어를 하는 정류자 없는 직류전동기의 구동장치에 있어서, 금회의 정류의 발생으로 부터 다음회의 정류의 발생까지 동안에 부여되는 역기전압신호 발생수단의 출력중에서 최후에 부여된 것을 유효한 역기전압신호로서 인식하여, 금회의 정류의 발생으로 부터 유효한 역기전압신호의 발생까지의 시간을 실제 제로 크로스 시간으로서 부여하는 실제 제로 크로스 시간 검출수단과, 금회의 정류의 발생에서 유효한 역기전압신호가 부여되어야할 목표 제로 크로스 시간을 금회의 정류주기에 따라서 설정하는 목표제로 크로스 시간 설정수단과, 목표 제로 크로스 시간과 실제 제로 크로스 시간과의 차를 구하여 유효한 역기전압신호가 목표 제로 크로스 시간에 발생하도록, 전술한 차에 따른 비례.적분함에 의하여 다음회의 정류주기를 결정하는 정류주기 결정수단 등을 구비하여, 결정된 정류주기에 따라서 구동코일의 정류를 제어하도록한 정류자 없는 직류전동기의 구동장치에 의하여, 상기 목적을 달성한다. 상기 구성에 있어서, 실제 제로 크로스 시간 검출수단이 금회의 정류의 발생으로 부터 다음회의 정류의 발생까지의 동안에 역기전압신호 발생수단의 출력을 부여할 수 없을 경우에, 금회의 정류주기를 실제 제로 크로스 시간으로서 부여하도록 구성할 수 있다.Further, in the present invention, the counter electromotive voltage for imparting a counter electromotive voltage signal, which represents a zero cross point of the counter electromotive voltage, pulse-formed by comparing the counter electromotive voltage generated in the drive coil of the DC motor without a commutator with the neutral point potential of the drive coil. A drive device for a rectifier-free DC motor which has a signal generating means and performs rectification control of a driving coil by controlling a switching element in accordance with a counter electromotive voltage signal, which is provided from the occurrence of the current rectification to the occurrence of the next rectification. The actual zero cross time for recognizing the last given end of the output of the counter electromotive voltage signal generating means as a valid counter electromotive voltage signal and giving the time from the generation of the current rectification to the generation of the effective counter electromotive voltage signal as the actual zero cross time. The detection means and the counter electromotive force signal effective in the generation of this rectification are negative. A target zero cross time setting means for setting a target zero cross time to be set in accordance with the current rectifying cycle, and a difference between the target zero cross time and the actual zero cross time so that an effective counter voltage signal is generated at the target zero cross time. The rectifier cycle determining means for determining the next rectification cycle by the proportionality and integration according to the difference described above, and by the drive device of the commutator-free DC motor to control the rectification of the drive coil in accordance with the determined rectification cycle, Achieve the purpose. In the above configuration, when the actual zero cross time detecting means cannot give the output of the counter electromotive force signal generating means from the occurrence of the current rectification to the occurrence of the next rectification, the current rectification period is actually zero crossed. It can be configured to give as time.

또, 목표 제로 크로 시간 설정수단이, 금회의 정류주기를 k 등분한 j 번째 까지의 시간폭으로 목표 제로 크로스 시간을 설정하여, 정류주기 결정수단이Further, the target zero croch time setting means sets the target zero cross time in a time width up to the j th time that divides the current rectification cycle by k equals, and the rectifying cycle determining means

연산식Formula

여기에서 Tin 은 다음회의 정류주기의 적분치, Ki 는 적분정수,tn-1은 목표 제로 크로스 시간과 실제 제로 크로스 시간과의차, Tin-1은 금회의 정류주기의 적분치, Tn 은 다음회의 정류주기, Kp 는 비례정수임에 따라서 다음회의 정류주기를 결정하도록 구성할 수 있다.Where Tin is the integral of the next commutation cycle, Ki is the integral tn- 1 is the difference between target zero cross time and actual zero cross time, Tin- 1 is the integral value of the current rectification cycle, Tn is the next rectification cycle, and Kp is the proportional constant. can do.

스파이크 전압은 정류에 의하여 통전상 (通電相) 이 바뀌었을 경우에 발생한다.The spike voltage occurs when the energized phase changes due to rectification.

역기전압의 제로 크로스 포인트를 나타내는 역기전압신호는, 정류에서 다음회의 정류까지의 동안에 발생하여, 스파이크 전압보다도 이후로 된다. 그 때문에 금회의 정류의 발생에서 다음회의 정류의 발생까지 동안에 부여되는 역기전압신호 발생수단중에서 최후의 것을 유효한 역기전압신호로 인식함으로써, 스파이크 전압에 영향을 받지 않고 역기전압신호를 정확히 인식할 수 있다.The counter electromotive force signal, which represents the zero cross point of the counter electromotive voltage, is generated from the rectification to the next rectification and is later than the spike voltage. Therefore, the last one of the counter electromotive force signal generating means provided during the generation of the current rectification to the next generation of rectification is recognized as the effective counter electromotive voltage signal, so that the counter electromotive force signal can be accurately recognized without being affected by the spike voltage. .

청구 제2항의 발명에 의하면, 유효한 역기전압신호가 부여되어야할 목표 제로 크로스 시간과 유효한 역기전압신호가 실제에 부여된 실제 제로 크로스 시간과의 차에 따른 비례 및 적분 연산에 따라, 목표 제로 크로스 시간에 유효한 역기전압신호가 발생하도록, 정류주기가 조절된다.According to the invention of claim 2, in accordance with the proportional and integral operation according to the difference between the target zero cross time at which the valid counter voltage signal is to be applied and the actual zero cross time at which the valid counter voltage signal is actually applied, the target zero cross time The commutation period is adjusted to generate a valid counter voltage signal.

[실시예]EXAMPLE

제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 구성도, 제2도는 제1도 구성에 있어서의 역기전압신호 (ZA, ZB, ZC) 및 정류제어신호 (AU, AL, BU, BL, CU, CL) 를 나타내는 파형도이다.FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a counter electromotive voltage signal Z A , Z B , Z C and a rectification control signal A U , A L , B U in the configuration of FIG. 1. , B L , C U , and C L ).

제1도에 있어서, (1, 2, 3) 은 정류자 없는 직류전동기의 구동코일 (4, 5, 6, 7, 8, 9) 은 구동코일 (1 ∼ 3) 의 정류를 제어하기 위한 정류자를 구성하는 스위칭 트랜지스터이다. 스위칭 트랜지스터 (4 ∼ 9) 는, 콜렉터, 이미터회로에 전원 (10) 이 인가되도록 되어 있어, 그것들 베이스에 제어장치 (11) 로 부터 정류제어신호 (AU∼ CL) 가 부여되도록 되어 있다. 스위칭 트랜지스터 (4∼ 9) 는 정류제어신호 (AU, ∼ CL) 에 따라서 ON/OFF 하고, 이에 따라, 구동코일 (1 ∼ 3) 에 대한 구동전류의 정류가 이루어지게 되어, 도면에 없는 영구자석 회전자가 회전구동 된다.In Fig. 1, (1, 2, 3) denotes a commutator for controlling the rectification of the drive coils 1 to 3 of the drive coils 4, 5, 6, 7, 8, and 9 of the DC motor without a commutator. It is a switching transistor. In the switching transistors 4 to 9, the power supply 10 is applied to the collector and the emitter circuit, and the rectification control signals A U to C L are applied to the base from the control device 11. . The switching transistors 4 to 9 are turned on and off in accordance with the rectification control signals A U and C L , whereby driving currents to the driving coils 1 to 3 are rectified and are not shown. The permanent magnet rotor is rotated.

회전하고 있는 상태에서는 구동코일 (1 ∼ 3) 에서 역기전압이 부여된다.In the state of rotation, the counter electromotive voltage is applied in the drive coils 1-3.

(12, 13, 14) 는 비교기 이며, 비교기 (12 ∼ 14) 는, 구동코일 (1 ∼ 3) 으로 부터의 역기 전압과, 구동코일 (1 ∼ 3) 의 가상 중성점을 구성하는 저항 (15, 16, 17) 에 의한 중성점 전위등을 입력하여 펄스 정형된 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 를 제어장치 (11) 에 부여한다. 역기전압신호(ZA∼ ZC) 는, 그 상승구간부분 또는 하강구간 부분이 구동코일 (1 ∼ 3) 에 유기 (誘起) 되는 역기전압의 제로 크로스 포인트를 나타내고 있다. 구동코일 (1 ∼ 3) 에 유기되는 역기전압에는 정류의 경우에 발생하는 스파이크 전압이 중첩되어 있으며, 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 에 제2도에 나타낸 바와 같이 스파이크전압 (a, b, c, d, e, f) 이 나타나게 된다. 스파이크전압 (a) 은 AU= 1, BL= 1 의 상태에서 BL= 2, CU= 1 의 상태로 전환됨으로서 발생한다. 그밖의 스파이크 전압도 마찬가지이다.(12, 13, 14) are comparators, and the comparators 12-14 are resistors constituting the counter voltage from the drive coils 1-3 and the virtual neutral point of the drive coils 1-3. 16 and 17, the neutral point potential and the like are input to give the control device 11 pulse-shaped counter electromotive force signals Z A to Z C. The counter electromotive voltage signals Z A to Z C represent zero cross points of the counter electromotive voltage at which the rising section and the falling section are induced in the driving coils 1 to 3. The spike voltages generated in the case of rectification are superimposed on the counter electromotive voltage induced in the drive coils 1 to 3, and the spike voltages a and b are shown in the counter electromotive voltage signals Z A to Z C as shown in FIG. , c, d, e, f) will appear. The spike voltage (a) is generated by switching from the states of A U = 1 and B L = 1 to the states of B L = 2 and C U = 1. The same is true for other spike voltages.

제어장치 (11) 는 다음의 기능을 갖고 있다. 제어장치 (11) 는, 금회의 정류의 발생에서 다음회의 정류의 발생까지의 동안에 비교기 (12 ∼ 14) 에서 부여되는 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상승구간부분 또는 하강구간부분 중에서 최후에 부여된 것을 유효한 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상승구간부분 또는 하강구간 부분으로서 인식하여 금회의 정류 (整流) 의 발생으로 부터 유효한 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상승구간부분 또는 하강구간구분 까지의 시간을 실제 제로 크로스 시간 (tact) 으로서 검출한다. 제어장치 (11) 는, 금회의 정류의 발생에서 다음회의 정류의 발생까지의 사이에 비교기 (12 ∼ 14) 로 부터 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상승구간부분 또는 하강구간부분이 부여되지 않을 경우에, 금회의 정류주기를 실제 제로 크로스 시간 (tact) 으로서 검출한다. 이것은, 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 에 대하여 정류타이밍이 30°이상의 도입위상일때에 발생한다.The control apparatus 11 has the following function. The control device 11 is the last of the rising section or falling section of the counter electromotive voltage signal Z A to Z C applied from the comparators 12 to 14 during the current rectification to the next generation of the rectification. The rising section of the effective counter voltage signal (Z A to Z C ) is recognized from the occurrence of current rectification by recognizing that given to the rising or falling section of the effective counter voltage signal (Z A to Z C ). The time until the partial or falling section is detected as the actual zero cross time (t act ). The controller 11 is provided with the rising section or the falling section of the counter electromotive voltage signals Z A to Z C from the comparators 12 to 14 between the generation of the current rectification and the generation of the next rectification. If not, the current rectification period is detected as the actual zero cross time t act . This occurs when the rectifying timing is an introduction phase of 30 degrees or more with respect to the counter electromotive voltage signals Z A to Z C.

제어장치 (11) 는, 금회의 정류의 발생으로 부터 유효한 역기전압신호의 상승구간부분 또는 하강구간 부분을 부여 하도록 목표 시간을 나타내는 목표 제로 크로스 시간 (tact) 을,The controller 11 sets a target zero cross time t act indicating a target time so as to give a rising section portion or a falling section portion of the counter electromotive force signal effective from the occurrence of the current rectification.

여기서, (j/k)·Tn-1은 금회의 정류주기 (Tn-1) 를 k 등분한 j 번째까지의 시간폭을 나타냄에 따라서 설정한다. 목표 제로 크로스 시간 (tact) 은, 통상, j =1, k =2로서 정류주기의 중앙이 되도록 설정된다. j 및 k 의 값을 바꾸려면 임의로 바꿀 수 있다. 제어장치 (11) 는, 목표 제로 크로스 시간 (tref) 과 실제 제로 크로스 시간 (tact) 의 차tn-1= tref- tact에 따라서 다음회의 정류주기의 적분치 (Tin) 를,Here, (j / k) · T n-1 is set according to the time width up to the jth obtained by k equalizing the current rectification period T n-1 . The target zero cross time t act is normally set to be the center of the commutation period as j = 1 , k = 2 . To change the values of j and k, you can change them arbitrarily. The controller 11 is a difference between the target zero cross time t ref and the actual zero cross time t act . t n-1 = t ref -t act to integrate the integral of the next commutation period (T in ),

여기서, k1은 적분정수, Tin-1은 정류주기의 적분치임에 따라서 적분연산 한다. 제어장치 (11) 는, 차 (tn-1) 및 다음회의 정류기의 적분치 (Tin) 에 따라서 다음회의 정류주기 (Tn)를,Where k 1 is the integral constant and T in-1 is the integral value of the rectification cycle. The controller 11 is a car ( t n-1 ) and the next rectification period (T n ) according to the integral value (T in ) of the next rectifier,

여기서, Kp는 비례정수임, 따라서 비례연산으로 결정한다. 또한, 제어장치 (11) 는, 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상태에 따라서 정류제어신호 (AU∼ CL) 를 분배하고, 분배된 정류제어신호 ((AU∼ CL) 를 다음회의 정류타이밍시에 스위칭 트랜지스터 (4 ∼ 9) 에 출력한다.Here, K p is a proportional integer, and thus determined by proportional operation. The control apparatus 11 includes a reverse voltage signal (Z A ~ Z C) commutation control signal (A U ~ C L) for distribution, and distribution of the rectified control signal ((A U ~ C L) depending on the state of Is output to the switching transistors 4 to 9 at the next rectification timing.

제3도는 정류주기의 결정을 설명하기 위한 설명도이다. 도면에서, g 는 스파이크 전압, h 는 유효한 역기전압 신호이다. 금회의 정류의 발생시점 (t1) 에서 다음회의 정류의 발생지점 (t2) 사이에 부여되는 신호 (g) 및 (h) 중에서, 최후에 발생한 신호 (h) 가 유효한 역기전압신호로서 인식된다.3 is an explanatory diagram for explaining the determination of the commutation period. In the figure, g is a spike voltage and h is a valid counter voltage signal. In generating time point (t 1) of the rectifier of a current time from the signal (g) and (h) it is given between the following occurs: the point of meeting the rectifier (t 2), the signal (h) that occurred last is recognized as a valid counter voltage signal .

금회의 정류의 발생시점 (t1) 에서 유효한 역기전압력 (h) 이 실제로 부여되기 까지의 실제 제로 크로스 시간 (tact) 이 검출된다. 금회의 정류주기(Tn-1) 에 기초하여, 유효한 역기전압신호 (h) 가 주어져야할 목표시간인 목표 제로 크로스 시간 (tref) 이 설정되어 있다. 목표 제로 크로스 시간 (tref) 과 실제 제로 크로스 시간 (tact) 의 차 (tn-1)가 연산되어, 유효한 역기전압신호 (h) 가 목표 제로 크로스 시간 (tref)에 부여되도록 차 (tn-1) 에 따라서 상식으로 부터 다음회의 정류시간 (tn) 이 결정된다.Generating time point Inverse total pressure (h) available from (t 1) of the rectification of the current time is the detection of the actual zero-cross time (t act) to be actually given. Based on the current rectification period T n-1 , a target zero cross time t ref , which is a target time to which a valid counter electromotive voltage signal h is to be given, is set. The difference between the target zero cross time (t ref ) and the actual zero cross time (t act ) t n-1 ) is computed so that the effective counter electromotive voltage signal h is given to the target zero cross time t ref . t n-1 ) determines the next settling time (t n ) from common sense.

역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상태 (1 ∼ 6) 에 따라서 정류제어신호 (AU∼ CL) 가 각기 분배되어 있다. 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상태 (1) 즉 ZA∼ ZC= (0, 0, 1) 에서는 정류제어신호 AU= 0, BL= 0, CU= 1, AL= 1, BU= 0, CL= 0 이 분배되었고, ZA∼ ZC= (0, 1, 0) 의 상태 (2) 에서는 정류제어신호 AU= 0, BL= 0, CU= 0, AL= 0, BU= 1, CL= 1 이 분배되었고, ZA∼ ZC= (0, 1, 1) 의 상태 (3) 에서는 정류제어신호 AU= 0, BL= 0, CU= 0, AL= 1, BU= 1, CL= 0 이 분배되었고, ZA∼ ZC= (1, 0, 0) 의 상태 (4) 에서는 정류제어신호 AU= 1, BL= 1, CU= 0, AL= 0, BU= 0, CL= 0 가 분배되었고, ZA∼ ZC= (1, 0, 1) 의 상태 (5) 에서는 정류제어신호 AU= 0, BL= 1, CU= 1, AL= 0, BU= 0, CL= 0 이 분배되었고, ZA∼ ZC= (1, 1, 0)의 상태 (6) 에서는 정류제어신호 AU= 1, BL= 0, CU= 0, AL= 0, BU= 0, CL= 1 이 분배되어 있다.The rectification control signals A U to C L are respectively distributed in accordance with the states 1 to 6 of the counter electromotive voltage signals Z A to Z C. In the state (1) of the counter electromotive voltage signal (Z A to Z C ), that is, Z A to Z C = (0, 0, 1), the rectifier control signal A U = 0, B L = 0, C U = 1, A L = 1, B U = 0, C L = 0 is distributed, and in the state (2) of Z A to Z C = (0, 1, 0), the rectifier control signal A U = 0, B L = 0, C U = 0, A L = 0, B U = 1, C L = 1 is distributed, and in the state (3) of Z A to Z C = (0, 1, 1), the commutation control signal A U = 0, B L = 0, C U = 0, A L = 1, B U = 1, C L = 0 are distributed, and in the state (4) of Z A to Z C = (1, 0, 0), rectification control signal A U = 1, B L = 1, C U = 0, A L = 0, B U = 0, C L = 0 were distributed, and in the state (5) of Z A to Z C = (1, 0, 1) Rectification control signal A U = 0, B L = 1, C U = 1, A L = 0, B U = 0, C L = 0 are divided, and Z A ~ Z C = (1, 1, 0) In state (6), rectification control signals A U = 1, B L = 0, C U = 0, A L = 0, B U = 0, and C L = 1 are distributed.

분배된 정류제어신호 (AU∼ CL) 는 스위칭 트랜지스터 (4 ∼ 9) 에 부여되어 이에 따라서 정류가 발생된다.The distributed rectification control signals A U to C L are applied to the switching transistors 4 to 9 so that rectification is generated.

제4도 및 제5도는 제1도 구성의 제어장치 (11) 의 순서도이며, 제5도의 단자 (A, B) 는 제4도의 같은 부호의 단자에 접속된다. 이하 제4도 및 제5도를 병용하여 상기 구성의 동작을 설명한다.4 and 5 are flow charts of the control device 11 of the configuration of FIG. 1, and the terminals A and B in FIG. 5 are connected to the terminals having the same reference numerals in FIG. The operation of the above configuration will be described below using FIG. 4 and FIG. 5 together.

정류자 없는 직류전동기는 동기운전에 의하여 기동되어, 역기전압이 안정 출력되는 상태까지 가속된 다음, 상기 구성에 의한 운전으로 전환된다. 전환당초에 있어서는, 제어장치 (11) 는, 스텝 (30) 에서 일정한 정류주기를 설정하고, 다음의 스텝 (31) 에서 소정의 정류제어신호 (AU∼ CL) 를 스위칭 트랜지스터 (4 ∼ 9) 에 부여되는 정류하게 하여, 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 에 기초하는 운전을 개시한다.The DC motor without commutator is started by synchronous operation, accelerated to a state in which the counter electromotive voltage is stably output, and then switched to the operation according to the above configuration. In the beginning of switching, the control apparatus 11 sets a constant rectification period in step 30, and switches the predetermined rectification control signals A U to C L in the next step 31 to the switching transistors 4 to 9. ), And the operation based on the counter electromotive voltage signals Z A to Z C is started.

제어장치 (11) 는, 스텝 (32) 에서 정류주기로 부터 다음회의 정류타이밍을 설정하고, 스텝 (33) 에서 내부타이머를 재설정하여 개시시켜서 실제 제로 크로스 시간 (tact) 의 계측을 개시하여, 스텝 (34) 에서 역기전압신호의 발생의 유무를 나타내기 위한 플래그를 복귀한다. 잇 따라서 스텝 (35) 에 들어가, 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상승구간부분 또는 하강구간 부분이 발생하였는지 않았는지를 판단한다. 스파이크 전압이 발생하고 있으면, 제3도에 나타낸 스파이크 전압 (g) 을 우선검출하여, 스텝 (35) 에서 스텝 (36) 으로 들어가, 내부타이머에서 검출시간을 인식하여, 이것을 실제 제로 크로스 시간 (tact) 으로서 기억한다.The control apparatus 11 sets next commutation timing from the commutation period in step 32, resets and starts the internal timer in step 33 to start the measurement of the actual zero cross time t act , and the step At 34, a flag for indicating the occurrence of a counter electromotive voltage signal is returned. Accordingly, step 35 is entered to determine whether the rising section or the falling section of the counter electromotive voltage signals Z A to Z C has occurred. If a spike voltage is generated, the spike voltage g shown in FIG. 3 is first detected, and the flow goes from step 35 to step 36, the internal timer recognizes the detection time, and the actual zero cross time t act ).

내부타이머는 그대로 타임 카운트를 속행한다. 다음의 스텝 (37) 에서 역기전압신호의 발생 유무를 나타내는 플래그를 설정한 다음, 스텝 (38) 에서 정류 타이밍인지 아닌지를 판단한다. 정류타이밍이 아니면, 스텝 (38) 에서 스텝 (35) 으로 복귀한다. 스텝 (35) 에서 역기전압신호(ZA∼ ZC) 의 상승구간부분 또는 하강구간 부분이 발생하고 있지 않으면, 스텝 (35) 에서 곧 바로 스텝 (38) 에 들어간다. 스파이크 전압 (g) 의 다음에 유효한 역기전압신호 (h) 가 발생하면, 스텝 (35) 에서 스텝 (36) 으로 들어가, 내부타이머로 검출시간을 인식하여 종전에 기억된 실제 제로 크로스 시간 (tact) 대신에, 이것을 실제 제로 크로스 시간 (tact) 으로서 기억한다. 유효한 역기전압신호 (h) 는 스파이크전압 (g) 의 다음에 발생하므로, 최후에 남게되는 실제 제로 크로스 시간 (tact) 은 정류의 발생으로 부터 유효한 역기전압신호 (h) 가 부여되기 까지의 시간을 나타내게 된다.The internal timer continues the time count as it is. In a next step 37, a flag indicating whether or not a counter electromotive voltage signal is generated is set, and then in step 38 it is determined whether or not a rectification timing is present. If it is not the rectifying timing, the flow returns to step 35 from step 38. If the rising section portion or the falling section portion of the counter electromotive voltage signals Z A to Z C is not generated in step 35, the flow immediately enters step 38 in step 35. If a valid counter electromotive voltage signal h is generated after the spike voltage g, the flow goes from step 35 to step 36 where the internal timer recognizes the detection time and the actual zero cross time previously stored t act. Instead, remember this as the actual zero cross time (t act ). Since the effective counter voltage signal h occurs after the spike voltage g, the actual remaining zero cross time t act is the time from the occurrence of rectification until the valid counter voltage signal h is given. Will be displayed.

제어장치 (11) 는, 스텝 (38) 에서 정류타이밍 임을 인식하여, 스텝 (39) 에 들어가 현재의 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 의 상태에 따라서 정류제어신호 (AU∼ CL) 를 분배하고, 스위칭 트랜지스터 (4 ∼ 9) 에 부여한다. 이에 따라 새로운 정류가 발생한다. 스텝 (39) 의 다음 스텝 (40) 에 들어가, 역기전압신호의 발생 유무를 나타내는 플래그가 설정되어 있는지 아닌지를 판단한다. 역기전압신호의 발생유무를 나타내는 플래그가 설정되어 있지 않으면, 스텝 (41) 에서 금회의 정류주기를 실제 제로 크로스 시간 (tact) 으로서 기억하고, 그런다음 스텝 (42) 및 (43) 의 다음회의 정류 주기의 결정으로 전진한다. 이것을, 역기전압신호 (ZA∼ ZC) 에 대하여 정류타이밍이 30°이상의 도입 위상의 경우에 발생한다.Control device 11 is recognized, into rectification control signal (A U ~ C L) depending on the state of the current reverse voltage signal (Z A ~ Z C) in step 39 that the commutation timing in step 38 Is distributed to the switching transistors 4-9. This results in new rectification. In step 39 of step 39, it is determined whether or not a flag indicating whether or not a counter electromotive force signal is generated is set. If the flag indicating whether or not the counter electromotive force signal is generated is not set, the current rectification period is stored as the actual zero cross time t act in step 41, and then the next time in steps 42 and 43 is performed. Advance to the determination of the commutation cycle. This occurs when the rectifying timing is an introduction phase of 30 ° or more with respect to the counter electromotive voltage signals Z A to Z C.

역기전압신호의 발생유무를 나타내는 플래그가 설정되어 있으면, 스텝 (40) 에서 곧바로 스텝 (42, 43) 에 들어간다. 제어장치 (11) 는, 스텝 (42) 에서 목표 제로 크로스 시간 (tref) 을 설정하고, 다음의 스텝 (43) 에서 목표 제로 크로스 시간 (tref) 과 실제 제로 크로스 시간 (tact) 의 차 (tn-1) 에 기초하여 적분연산에 따라 다음회의 정류주기의 적분차 (Tin) 를 구하고 차 (tn-1) 및 다음회의 정류주기의 적분치 (Tin) 에 기초하여 비례 연산함에 따라 다음회의 정류주기 (Tn) 를 결정한다. 그런 다음, 스텝 (32) 에 복귀한다.If a flag indicating whether or not a counter electromotive force signal is generated is set, step 42 immediately enters steps 42 and 43. The controller 11 sets the target zero cross time t ref in step 42, and the difference between the target zero cross time t ref and the actual zero cross time t act in next step 43. ( based on t n-1) to obtain the following integral difference (T in) of the conference commutation period in accordance with the integral calculation tea ( t n-1 ) and the next commutation period T n is determined based on the proportional calculation based on the integral value T in of the next commutation period. Then, the process returns to step 32.

이상 설명한 실시예에서는, 목표 제로 크로스 시간을 설정하여, 역기전압신호가 이 목표 제로 크로스 시간에 발생하도록, 다음회의 정류주기를 결정함에 따라 정류자 없는 직류전동기를 구동하는 것을 예로 설명하였으나 역기전압의 제로 크로스 포인트에 기초하여 구동 제어하는 그 밖의 것에 대하여도 적용할 수 있음을 말할 것도 없다.In the above-described embodiment, the DC motor without the commutator is driven as an example by setting the target zero cross time and determining the next rectification period so that the counter electromotive voltage signal occurs at the target zero cross time. It goes without saying that the present invention can also be applied to other things that drive control based on the cross point.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 금회의 정류의 발생으로 부터 다음회의 정류의 발생까지의 동안에 부여되는 역기전압신호 중에서, 최후의 것을 유효한 역기전압신호로 인식하도록 하였으므로, 스파이크 전압에 영향을 주지 않고 역기전압신호를 정확히 인식할 수 있어, 정확한 위치검출이 가능하고 안전 운전의 향상을 도모할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the last one is recognized as an effective counter electromotive voltage signal from the counter electromotive voltage applied during the current rectification to the next generation of rectification, the spike voltage is not affected. Since the counter voltage signal can be recognized accurately, accurate position detection is possible and safety driving can be improved.

또, 유효한 역기전압신호가 부여하여할 목표 제로 크로스 시간과 유효한 역기전압신호가 실제로 부여된 실제 제로 크로스 시간의 차에 따른 비례 및 적분 연에 의하여 목표 제로 크로스 시간에 유효한 역기전압 신호가 발생하도록, 정류주기를 주절하도록 하였으므로 실제 제로 크로스 시간과 목표 제로 크로스 시간과의 차의 적분 결과 뿐만아니라, 실제 제로 크로스 시간과 목표 제로 크로스 시간과의 차 그자체에 비례하여 정류주기가 조절되어, 실제 제로 크로스 시간과 목표 제로 크로스 시간과의 차에 가 경우 즉 위상차가 클경우에도 응답성이 좋고, 더욱이 안전한 운전을 도모할 수 있다. 또, 금회의 정류의 발생에서 다음회 정류발생까지의 동안에 역기전압신호 부여할 수 경우에, 금회의 정류주기를 실제 제로 크로스 시간으로 하도록 하였으므로, 역기전압신호와 정류 타이밍의 위상에 크게 어긋나있을 경우라도 회전을 계속할 수 있다. 또한 현재의 정류주기를 k 등분한 j 번째 까지의 시간폭으로 목표 제로 크로스 시간을 설정할 수 있으므로 k 와 j 의 변경에 따라 진각량을 용이하게 변경할 수 있어, 부하에 따른 진각량제어가 가능하게 된다.Further, the effective counter electromotive force signal is generated at the target zero cross time by proportional and integral delays according to the difference between the target zero cross time to be provided by the effective counter electromotive voltage signal and the actual zero cross time to which the effective counter electromotive voltage signal is actually applied. Since the commutation period is set to be retracted, the commutation period is adjusted in proportion to the difference between the actual zero cross time and the target zero cross time as well as the integration result of the difference between the actual zero cross time and the target zero cross time. When the difference between the time and the target zero-cross time, i.e., the phase difference is large, the response is good, and safe driving can be further achieved. In addition, when the counter voltage signal can be applied from the current rectification to the next rectification, the current rectification cycle is set to zero cross time. You can continue to rotate. In addition, since the target zero cross time can be set to the j-th width of the current rectification cycle by k equals, the advance amount can be easily changed according to the change of k and j, and the advance amount control according to the load becomes possible. .

Claims (4)

정류자 없는 직류전동기의 구동코일에 발생하는 역기전압을 구동코일의 중성점 전위와 비교함에 따라 펄스정형되는 역기전압의 제로 크로스 포인트를 나타내는 역기전압신호를 부여하는 역기전압신호 발생수단을 구비하여, 역기전압신호에 따라서 스위칭소자를 제어함에 따라 구동코일의 정류제어를 하는 정류자 없는 직류전동기의 구동장치에 있어서, 금회의 정류의 발생에서 다음회 정류의 발생까지의 동안에 부여되는 역기전압신호 발생수단의 출력중에서 최후에 부여된 것을 유효한 역기 전압신호로서 인식하는 인식수단을 구비하고, 인식된 유효한 역기전압신호에 따라서 구동코일의 정류제어를 하도록한 것을 특징으로 하는 정류자 없는 직류 전동기의 구동장치.A counter electromotive voltage signal generating means for imparting a counter electromotive voltage signal indicating a zero cross point of the counter electromotive voltage pulse-formed by comparing the counter electromotive voltage generated in the drive coil of the DC motor without a commutator with the neutral point potential of the drive coil, In a drive device of a rectifier-free DC motor for rectifying control of a drive coil in accordance with a control of a switching element in accordance with a signal, in the output of the counter electromotive force signal generating means applied during the generation of the current rectification to the generation of the next rectification. And a recognizing means for recognizing the last given as a valid counter electromotive voltage signal, and controlling rectification of the drive coil in accordance with the recognized effective counter electromotive voltage signal. 정류자 없는 전동기의 구동코일에 발생하는 역기전압을 구동코일의 중성점 전위와 비교함에 따라 펄스정형된, 역기전압의 제로 크로스 포인트를 나타내는, 역기전압신호를 부여하는 역기전압신호 발생수단을 구비하였고, 역기전압신호에 따라서 스위칭소자를 제어함에 따라 구동코일의 정류제어를 하는 정류자 없는 직류 전동기의 구동장치에 있어서, 금회의 정류의 발생에서 다음회 정류의 발생까지 동안에 부여되는 역기전압신호 발생수단의 출력중에서 최후에 부여된 것을 유효한 역기전압신호 발생까지의 시간을 실제 제로 크로스 시간으로서 부여하는 실제 제로 크로스 시간 검출수단과, 금회 정류 발생에서 유효한 역기전압신호가 부여되어야할 목표 제로 크로스 시간을 금회 정류주기에 기초하여 설정하는 목표 제로 크로스 시간 설정수단과 전술한 목표 제로 크로스 시간과 실제 제로 크로스 시간과의 차를 구하여 유효한 역기전압신호가 목표 제로 크로스 시간에 발생하도록 차에 따른 비례.적분 연산에 따라 다음회 정류주기를 결정하는 정류주기 결정수단등을 구비하여, 결정된 정류주기에 따라서 구동코일의 정류를 제어하도록한 것을 특징으로 하는 정류자 없는 직류전동기의 구동장치.And a counter electromotive voltage signal generating means for imparting a counter electromotive voltage signal representing a zero cross point of the counter electromotive voltage, pulse-shaped as a comparison of the counter electromotive voltage generated in the drive coil of the motor without a commutator with the neutral point potential of the drive coil. In a drive device of a rectifier-free DC motor for rectifying control of a drive coil in accordance with a control of a switching element in accordance with a voltage signal, in the output of the counter electromotive force signal generating means applied during the generation of the current rectification to the generation of the next rectification. The actual zero cross time detecting means for giving the last time given to the effective counter voltage signal generation as the actual zero cross time, and the target zero cross time for which the counter voltage signal valid for this rectification generation is to be given are assigned to this rectifying cycle. A target zero cross time setting means set on the basis of Means for determining the difference between the target zero cross time and the actual zero cross time and determining the next rectification cycle according to the proportional / integral operation according to the difference so that a valid counter voltage signal occurs at the target zero cross time. And a rectifier for controlling the commutation of the drive coil according to the determined rectification cycle. 제2항에 있어서, 실제 제로 크로스 시간 검출수단이 금회 정류의 발생에서 다음회 정류발생까지 동안에 역기전압신호 발생수단의 출력을 부여할 수 없을 경우에, 금회 정류주기를 실제 제로 크로스 시간으로서 부여하는 것을 특징으로 하는 정류자 없는 직류전동기의 구동장치.3. The method according to claim 2, wherein if the actual zero cross time detecting means cannot give an output of the counter electromotive force signal generating means from the time of occurrence of the current rectification to the next time of occurrence of rectification, the current rectification period is given as the actual zero cross time. Drive device for a DC motor without a commutator. 제2항에 있어서, 목표 제로 크로스 시간 설정수단이 금회의 정류주기를 k 등분한 j 번째까지의 시간폭으로 목표 제로 크로스 시간을 설정하여, 정류주기 결정수단이,3. The rectifying cycle determining means according to claim 2, wherein the target zero cross time setting means sets the target zero cross time in a time width up to the j th time by dividing the current rectification period by k equals. 연산식Formula 여기서, Tin은 다음회의 정류주기의 적분치, Ki는 적분정수,Tn-1은 목표 제로 크로스 시간과 실제 제로 크로스 시간과의 차, Tin-1은 금회의 정류주기의 적분치, Tn은 다음회의 정류주기, Kp는 비례정수임에 따라서 다음회의 정류주기를 결정하는 것을 특징으로 하는 정류자 없는 직류전동기의 구동장치.Where T in is the integral of the next rectification cycle, K i is the integral constant, T n-1 is the difference between the target zero cross time and the actual zero cross time, T in-1 is the integral of the current rectification cycle, T n is the next rectification cycle, and K p is the proportional constant. The drive device of the DC motor without a commutator, characterized in that determining the.
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