KR20020040563A - Motor driving apparatus - Google Patents

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KR20020040563A
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Abstract

PURPOSE: To provide a small vibration, small nose, and high efficiency motor driver which drives a motor automatically at optimum setting with respect to changes in the operation conditions. CONSTITUTION: This motor driver has a model memory means which stores a model of an induced voltage corresponding to a rotor position of a motor, a rotor position estimating means which detects the terminal voltage of the motor and estimates the rotor position according to the detected voltage and the model value, a model correction means which corrects the model according to the value of the terminal voltage and the zero-cross point of the induced voltage, a current application width setting means which sets the current application angle for the motor, so as to secure a current application width for the detection of the zero-cross point by the model correction means, and a current application control means which controls a switching device. The rotor position is estimated and detected accurately to control the drive of the motor, while the optimum model is constructed consistently, while following the changes in the induced voltage constant, etc., caused by the changing in the motor operation conditions.

Description

모터 구동장치{MOTOR DRIVING APPARATUS}Motor Drive Unit {MOTOR DRIVING APPARATUS}

본 발명은 공기조화기 등에 이용되는 모터를 임의의 주파수로 구동하는 인버터를 이용한 위치 센서리스(sensor-less) 방식의 모터 구동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position sensorless motor drive apparatus using an inverter for driving a motor used in an air conditioner or the like at an arbitrary frequency.

일반적으로 공기조화기에 있어서 압축기 등의 모터를 임의의 주파수로 구동하는 모터 구동장치는 복수의 스위칭소자와, 각 스위칭소자에 병렬로 접속된 환류(還流) 다이오드를 3상의 브리지로 구성한 인버터를 구비하고 있다. 특히, 인버터에 접속되는 모터에 대해서 인코더 등의 위치센서를 설치하지 않고(이러한 방식을 「위치 센서리스」 방식이라 함) 모터의 로터의 자극의 위치(이하 「회전자 위치」라 함)를 검출하는 모터 구동장치가 널리 이용되고 있다.In general, a motor driving apparatus for driving a motor such as a compressor at an arbitrary frequency in an air conditioner includes a plurality of switching elements and an inverter composed of three-phase bridges of a reflux diode connected in parallel to each switching element. have. In particular, the position of the magnetic pole of the rotor of the motor (hereinafter referred to as the "rotator position") is detected without providing a position sensor such as an encoder (such as a "position sensorless" method) for a motor connected to an inverter. Motor drive devices are widely used.

예를 들면, 위치 센서리스 방식으로서, 각 상에 대해서 상측 스위칭소자와 하측 스위칭소자 양쪽을 차단상태로 함으로써 무통전(無通電) 상태를 형성하여 전류가 제로(zero)로 되는 기간을 두어 그 기간에 검출되는 회전자의 자극에 유기(誘起)되는 유기전압과 소정의 설정치를 비교하여 그 비교결과에 의해서 회전자 위치를 검출한다. 이 검출된 회전자 위치에 의해서 인가전압을 전환하여 모터를 회전시키고 있다. 이것은 소위 「120도 통전」이라 하는 통전 방식이며, 모터에 흐르는 상(相)전류는 구형파 형상으로 된다. 이와 같은 방식으로서, 일본국 특개평 제2-32790호 공보, 일본국 특개소 제59-25038호 공보 등에 개시된 수단이 있다.For example, as a position sensorless method, a period in which a current is zero is formed by forming a non-energized state by turning off both the upper switching element and the lower switching element for each phase. The position of the rotor is detected by comparing the induced voltage induced by the magnetic pole of the rotor detected with the predetermined set value with the comparison result. The applied voltage is switched by the detected rotor position to rotate the motor. This is a so-called " 120 degree energization " type, and the phase current flowing through the motor has a square wave shape. As such a method, there is a means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-32790, Japanese Patent Laid-Open No. 59-25038, and the like.

또한, 전류가 제로로 되는 기간에 검출되는 유기전압의 값을 A/D변환으로 판독하고, 그 유기전압의 기간변화에 의해서 회전자 위치를 추정하는 방식이 제안되어 있다. 이러한 방식으로서 일본국 특개평 제7-123773호 공보 등에 개시된 수단이 있다.In addition, a method of reading the value of the induced voltage detected in the period when the current becomes zero by A / D conversion and estimating the rotor position by the change of the induced voltage period has been proposed. As such a method, there is a means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-123773.

또한, 광각(廣角) 통전을 실현하는 수단으로서, 유기전압의 제로크로스(zero cross)를 검출하지 않고 회전자 위치를 추정해서 직류 무브러시(brushless) 모터를 구동하고 120도 이상의 광각 통전을 실현해서 고효율, 저진동의 모터 구동장치로서, 동일 상의 스위칭소자의 데드타임(dead time) 기간중의 소자전압을 전압출력회로로 검출하고, 전류부호 변화검출부가 상기 단자전압으로부터 상전류의 부호가 변화한 타이밍을 검출하고, 전류부호 변화검출부로부터 출력된 상전류부호 변화타이밍과 상인가전압의 위상에 의해서 인가전압 제어회로가 스위칭소자 변조회로에 상인가전압 지령을 입력하도록 구성된 수단이 제안되어 있다(일본국 특원평 제10-195396호: 「모터의 제어장치」).In addition, as a means of realizing wide-angle energization, the rotor position is estimated without detecting the zero cross of the induced voltage to drive a DC brushless motor to realize wide-angle energization of 120 degrees or more. A high-efficiency, low-vibration motor drive device, which detects a device voltage during a dead time period of a switching element of the same phase with a voltage output circuit, and the current code change detection section determines a timing at which the phase current code changes from the terminal voltage. Means have been proposed in which the applied voltage control circuit inputs the phase applied voltage command to the switching element modulation circuit by the phase current code change timing detected and outputted from the current code change detection section and the phase of the applied voltage (Japanese Patent Application No. 10). -195396: Motor Control Units).

이들 종래의 모터 구동장치에 있어서, 120도 통전 방식의 모터 구동장치에서는, 전류파형이 통전각 120도로 한 구형파로 되기 때문에 전류가 전기각(電氣角)에서 60도 마다 크게 변동하고, 이것에 기인하는 소음, 즉 코깅(cogging) 성분의 소음이 아주 크게 되고 있다. 또한, 모터효율을 최대화하기 위해서는 모터의 유기전압과 같은 형상의 전류로 구동하는 것이 필요한데, 구형파 형상의 전류이기 때문에 효율의 최대화는 실현될 수 없다.In these conventional motor driving apparatuses, in the 120-degree conduction-type motor driving apparatus, since the current waveform becomes a square wave having a conduction angle of 120 degrees, the current fluctuates greatly every 60 degrees from the electric angle, Noise, ie, the cogging component, is becoming very loud. In addition, in order to maximize the motor efficiency, it is necessary to drive with a current having the same shape as the induced voltage of the motor. Since the current has a square wave shape, the efficiency can not be maximized.

또한, 무통전 기간에 있어서 모터의 단자전압을 직접 A/D변환하고, 그 값에 의해서 회전자 위치를 추정하는 모터 구동장치에서는 상기 단자전압의 시간에 대한 변화율을 이용해서 상의 전환 포인트를 결정하였었다. 이 때문에 상기 단자전압의 시간에 대한 변화를 검출하는데 충분한 넓은 무통전구간이 필요하게 되어 통전각을 120도 이상의 넓은 각으로 구동하는 것이 곤란하였다. 또한, 모터의 자력으로 발생하는 유기전압의 값이 직선과 같은 1차의 형상으로 되지 않는 경우, 추정한 회전자 위치에 큰 오차가 생기며 효율이 크게 저하함과 동시에 진동, 소음도 증대하였다. 특히, 리럭턴스(reluctance) 성분이 큰 모터의 종류에 따라서는, 유기전압의 파형은 직선형상이 아니고 코깅 성분으로 되는 고차(高次) 성분을 가진 형상으로 되어 있으며, 간단히 직선으로 가정하여 전류(轉流) 타이밍을 결정한 경우에는 위상오차가 크게 되며, 구동성능이 저하하였었다. 더욱이, 모터의 운전조건, 예를 들면, 온도 등에 의해 모터 상수(인덕턴스, 저항 등)가 변화하고 그 오차로부터 회전자 위치의 추정치가 오차를 갖고 있었다.In addition, in the motor driving apparatus which directly A / D converts the terminal voltage of the motor in the non-energization period and estimates the rotor position based on the value, the phase switching point of the phase was determined using the change rate with respect to the time of the terminal voltage. . For this reason, it is difficult to drive a conduction angle at a wide angle of 120 degrees or more, because a wide conduction period sufficient to detect a change in the terminal voltage with time is required. In addition, when the value of the induced voltage generated by the magnetic force of the motor does not become a primary shape such as a straight line, a large error occurs in the estimated rotor position, the efficiency is greatly reduced, and the vibration and noise are also increased. In particular, depending on the type of motor having a large reluctance component, the waveform of the induced voltage is not linear but has a high order component that becomes a cogging component. When the timing was determined, the phase error became large and the driving performance was lowered. Moreover, the motor constants (inductance, resistance, etc.) changed depending on the motor operating conditions, for example, temperature, and the estimated value of the rotor position had an error from the error.

또한, 통전각을 120도 보다도 광각으로 함으로써 효율 향상 및 진동소음 저하를 도모한 모터 구동장치도, 예를 들면, 일본국 실개소 제59-15269호 공보에 개시된 「무브러시 모터 구동회로」에서 사용되고 있지만, 통전각을 120도 이상의 광각으로 변화시킨 경우 출력전압이 변화하기 때문에 회전 속도 변동이 발생하였었다.In addition, a motor drive device that improves efficiency and reduces vibration noise by making the conduction angle wider than 120 degrees is also used in, for example, the "brushless motor drive circuit" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-15269. However, the rotational speed fluctuation occurred because the output voltage changes when the conduction angle was changed to a wide angle of 120 degrees or more.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 운전조건의 변동에 대해서 항상 최적한 결정으로 자동적으로 운전하는 저진동, 저소음, 고효율의 모터 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a low vibration, low noise, and high efficiency motor driving apparatus which automatically operates with an optimal decision at all times for a change in operating conditions.

본 발명에 관한 제1의 모터 구동장치는, 직류전원을 입력으로서 모터를 교류 구동하는 모터 구동장치로서, 복수개의 스위칭소자와, 모터의 단자전압을 검출하는 전압 검출수단과, 모터의 회전자 위치에 대응하는 모터의 단자전압 값의 모델을 기억하는 모델 기억수단과, 검출된 단자전압 값과 모델 기억수단에 기억된 모델의 값으로부터 모터의 회전자 위치를 추정하는 회전자 위치 추정수단과, 추정된 회전자 위치에 대응해서 스위칭소자를 구동하기 위한 게이트신호를 출력해서 모터를 통전 구동하는 통전 제어수단과, 모델 기억수단에 기억된 모델을 보정하는 모델 보정수단을 구비한다. 특히, 모델 보정수단은 검출된 모터의 단자전압의 값과 그 단자전압의 값을 검출한 시점과 유기전압의 제로크로스 점의 시간차로부터 모델 기억수단에 기억된 모델을 보정한다. 이와 같이, 단자전압과 모델에 의해 회전자 위치를 추정해서 제어하므로 제어의 간략화와 함께 광각도 통전을 가능하게 하고, 또한 모델을 모터의 실제 상태에 기초해서 보정하므로 운전조건의 변동에 대해서 항상 최적한 설정으로 저진동, 저소음, 고효율의 모터 구동을 실현할 수 있다.A first motor drive device according to the present invention is a motor drive device for alternatingly driving a motor by inputting a direct current power source, the plurality of switching elements, voltage detecting means for detecting a terminal voltage of the motor, and a rotor position of the motor. Model storage means for storing a model of the terminal voltage value of the motor corresponding to the rotor, rotor position estimation means for estimating the rotor position of the motor from the detected terminal voltage value and the value of the model stored in the model storage means, and estimation Power supply control means for outputting a gate signal for driving the switching element corresponding to the rotated rotor position, and energizing and driving the motor; and model correction means for correcting the model stored in the model storage means. In particular, the model correcting means corrects the model stored in the model storing means from the time difference between the detected value of the terminal voltage of the motor, the time of detecting the value of the terminal voltage and the zero cross point of the induced voltage. In this way, the rotor position is estimated and controlled based on the terminal voltage and the model, thus simplifying control and enabling wide-angle energization, and also correcting the model based on the actual state of the motor. With one setting, low vibration, low noise and high efficiency motor driving can be realized.

본 발명에 관한 제2의 모터 구동장치는, 직류전원을 입력으로서 모터를 교류 구동하는 모터 구동장치로서, 복수개의 스위칭소자와, 모터의 단자전압을 검출하는 전압 검출수단과, 모터의 회전자 위치에 대응하는 모터의 단자전압 값의 모델을 기억하는 모델 기억수단과, 검출된 단자전압 값과 모델 기억수단에 기억된 모델의 값으로부터 모터의 회전자 위치를 추정하는 회전자 위치 추정수단과, 추정된 회전자 위치에 대응해서 스위칭소자를 구동하기 위한 게이트신호를 출력해서 모터를 통전 구동하는 통전 제어수단을 구비한다. 특히, 통전 제어수단은 통전각을 변경하는 경우, 스위칭소자에 출력하는 게이트신호의 펄스폭을 그 통전각에 대응해서 변경함으로써 통전각 변경시 원활한 운전이 실현된다.A second motor drive device according to the present invention is a motor drive device for alternatingly driving a motor by inputting a direct current power source, the plurality of switching elements, voltage detecting means for detecting a terminal voltage of the motor, and a rotor position of the motor. Model storage means for storing a model of the terminal voltage value of the motor corresponding to the rotor, rotor position estimation means for estimating the rotor position of the motor from the detected terminal voltage value and the value of the model stored in the model storage means, and estimation And energization control means for energizing and driving the motor by outputting a gate signal for driving the switching element corresponding to the rotated rotor position. In particular, when the energization control means changes the energization angle, smooth operation is realized when the energization angle is changed by changing the pulse width of the gate signal output to the switching element corresponding to the energization angle.

제1 및 제2의 모터 구동장치에 있어서, 통상 운전시에는 120도 이상, 180도 미만의 통전각으로 구동하는 것이 바람직하다. 이로써 통상 운전시에는 광각통전으로서 고효율, 저진동, 저소음을 실현할 수 있다.In the first and second motor drive apparatuses, it is preferable to drive at a conduction angle of 120 degrees or more and less than 180 degrees during normal operation. As a result, high efficiency, low vibration and low noise can be realized as wide-angle energization during normal operation.

또한, 제1 및 제2의 모터 구동장치는 통전각을 통전 제어수단으로 설정하는 통전폭 설정수단을 구비하여도 좋다. 이 통전폭 설정수단은 모델 보정수단이 모델 보정을 실행하는 경우에는 그 경우의 통전각을 유기전압의 제로크로스 점을 검출할 수 있는 무통전 구간이 확보되도록 통상 운전시 보다도 좁은 각도로 되도록 설정한다. 이로써 모델 보정을 위한 유기전압의 제로크로스 점을 확실하게 검출할 수 있으며, 모델을 항상 정확히 파악할 수 있다.Further, the first and second motor drive devices may be provided with energization width setting means for setting the energization angle as the energization control means. This conduction width setting means sets the conduction angle in such a case that the conduction angle in this case is narrower than in normal operation so that a conduction section for detecting the zero cross point of the induced voltage is ensured when the model correction means performs model correction. . This makes it possible to reliably detect the zero cross point of the induced voltage for model correction, and to always accurately identify the model.

또한, 제1 및 제2의 모터 구동장치에 있어서, 모델 보정수단은 기동시 또는 소정의 주기에서 모델 보정을 실행하도록 하여도 좋다. 이와 같이, 정기적으로 모델을 보정함으로써 모터 구동의 환경변화에 대해서 효율 저하를 최소한으로 해서 안정한 모터 구동장치를 실현할 수 있다.Further, in the first and second motor drive apparatuses, the model correction means may perform model correction at the time of startup or at a predetermined cycle. In this way, by correcting the model on a regular basis, a stable motor drive device can be realized with a minimum reduction in efficiency against environmental changes in the motor drive.

또한, 제2의 모터 구동장치에 있어서, 통전 제어수단은 통전폭 설정수단의설정에 따라서 통전각을 변경할 경우, 통전각의 변경에 따라서 모터로의 출력이 변화하지 않도록 스위칭소자로의 출력 펄스폭을 통전각에 대응해서 연속적으로 변경시키는 것이 바람직하다.Further, in the second motor drive device, when the current supply angle is changed in accordance with the setting of the current supply width setting means, the output pulse width to the switching element so that the output to the motor does not change in accordance with the change in the current supply angle. It is preferable to change the value continuously in correspondence with the conduction angle.

본 발명의 모터 구동장치에 있어서, 모델 기억수단은 모터의 단자전압의 값의 모델을 회전자 위치에 대응해서 기억하고 있는 것이다. 후술의 실시예에서는, 단자전압을 회전각도로 표현한 회전자 위치 θ에 대해서 절선(折線)에 근사하고 있으며, 특정의 회전자 위치 θ1∼θ4를 절점(折点)으로 하고, 이들의 위치에 있어서 단자전압을 파라미터 X1∼X4로 하고, 더욱이 파라미터 X는 회전 속도 ω에 대해서 직선적으로 변화하는 것으로 해서 그 변화계수를 파라미터 FX1∼FX4로 하고, 이들의 파라미터 X와 파라미터 FX를 모델의 값으로 하여 기억하고 있다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 회전자 위치를 회전 각도로 도시하고 있는데, 회전 시간차로 표현하여도 물론 좋다.In the motor drive device of the present invention, the model storage means stores a model of the value of the terminal voltage of the motor in correspondence with the rotor position. In the embodiments described later, the rotor position θ expressed by the rotation angle is approximated to a nodal line, and the specific rotor positions θ1 to θ4 are nodes, and at these positions, The terminal voltage is set as parameters X1 to X4, and the parameter X is changed linearly with respect to the rotational speed ω, and the change coefficient is set as parameters FX1 to FX4, and these parameters X and parameter FX are stored as model values. Doing. However, it is not limited to these. Moreover, although the rotor position is shown by the rotation angle, you may express as a rotation time difference, of course.

회전자 위치 추정수단은 회전자 위치를 추정하는 수단이며, 전압 검출수단에 의해 검출한 모터의 단자전압과 상기 모델의 값으로부터 회전자 위치를 추정한다. 회전자 위치를 모델로부터 추정해서 제어함으로써 회전자 위치를 항상 리얼타임으로 확정하는 작업이 불필요하고 제어를 간략화함과 동시에 처리의 고속화에 기여한다. 또한, 단자전압의 값에는 기준위치가 필요하며, 실시예에서는 기준전위로서 직류부 전압 검출수단에서 검출된 직류부의 전압의 1/2을 이용하고 있다.The rotor position estimating means is means for estimating the rotor position, and estimates the rotor position from the terminal voltage of the motor detected by the voltage detecting means and the value of the model. By estimating and controlling the rotor position from the model, it is unnecessary to always determine the rotor position in real time, simplifying the control and contributing to the speed of the process. Note that a reference position is required for the value of the terminal voltage, and in the embodiment, half of the voltage of the DC portion detected by the DC portion voltage detecting means is used as the reference potential.

또한, 모델 보정수단은 상기 모델의 값을 구동중의 실제상황에 맞춰서 보정하는 수단이며, 단자전압을 검출한 시점과 유기전압의 제로크로스 점의 시간차는회전 시간으로 표현한 회전자 위치를 의미하며, 즉, 그 시점에 있어서, 회전자 위치의 추정치이다. 이와 같이, 단자전압과 회전자 위치의 확정치로부터 상기 모델을 보정함으로써 모델을 모터의 실제상황에 부합하게 한다. 실시예에서는 상기와 같이, 회전자 위치를 회전 각도로 표현하고, 이 경우 회전자 위치의 확정치는 단자전압으로부터 무통전 구간에 있어서 유기전압의 제로크로스 점을 리얼타임으로 검출하고, 회전자의 현 위치의 상기 제로크로스 점에 대한 시간적 상대위치와 회전 속도로부터 각도 표현의 회전자 위치 θ로서 추정한다. 이 모델 보정에는 상기 제로크로스 점을 검출할수 있는 만큼의 넓은 무통전 구간이 필요하며, 고효율 구동 등을 목적으로 한 광각통전의 구동시에는 모델 보정이 곤란하게 되므로, 협각(狹角)통전, 예를 들면 120도 통전의 구동상태로 모델 보정을 행한다. 또한, 회전자 위치의 추정에는 상기 제로크로스 점의 검출이 불필요한 것은 물론이다.In addition, the model correcting means is a means for correcting the value of the model according to the actual situation while driving, the time difference between the time when the terminal voltage is detected and the zero cross point of the induced voltage means the rotor position expressed in rotation time, That is, at that time, it is an estimate of the rotor position. In this way, the model is corrected from the set values of the terminal voltage and the rotor position so that the model corresponds to the actual situation of the motor. In the embodiment, as described above, the rotor position is expressed by the rotation angle. In this case, the determined value of the rotor position is detected in real time from the terminal voltage at zero cross point of the induced voltage in the non-energized section, From the temporal relative position to the zero cross point of the position and the rotational speed, it is estimated as the rotor position θ in the angular representation. This model correction requires a wide non-energization section as long as the zero cross point can be detected, and model correction is difficult when driving wide-angle energization for the purpose of high efficiency driving. For example, model correction is performed in a driving state of 120 degree energization. It goes without saying that the detection of the zero cross point is unnecessary for the estimation of the rotor position.

도 1은 본 발명의 모터 구동장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a motor drive device of the present invention;

도 2는 본 실시예에 있어서 모터의 단자전압(유기전압을 포함)의 파형례를 도시한 도면,FIG. 2 is a diagram showing waveform examples of terminal voltages (including organic voltages) of a motor according to the present embodiment; FIG.

도 3은 본 실시예에 있어서 단자전압의 모델의 일례를 나타낸 도면,3 is a view showing an example of a model of a terminal voltage in this embodiment;

도 4는 본 실시예에 있어서 회전 속도에 대응하는 단자전압의 모델의 파라미터의 변화의 일례를 도시한 도면,4 is a diagram showing an example of a change in a parameter of a model of the terminal voltage corresponding to the rotational speed in the present embodiment;

도 5는 본 실시예에 있어서 통전시의 단자전압의 파형례를 도시한 도면,Fig. 5 is a diagram showing a waveform example of terminal voltage at the time of energization in the present embodiment;

도 6은 본 실시예에 있어서 모델 보정수단의 모델 보정동작의 일례를 도시한 도면,6 is a view showing an example of a model correcting operation of the model correcting means in the present embodiment;

도 7은 본 실시예에 있어서 통전시의 구동전압의 파형례를 도시한 도면,FIG. 7 is a diagram showing a waveform example of a driving voltage at the time of energization in the present embodiment; FIG.

도 8은 본 실시예에 있어서 통전시의 단자전압의 파형례를 도시한 도면,8 is a diagram showing a waveform example of terminal voltage at the time of energizing in the present embodiment;

도 9는 본 실시예에 있어서 모델 보정수단의 모델 보정동작을 도시한 플로우차트,9 is a flowchart showing a model correcting operation of the model correcting means in the present embodiment;

도 10은 본 실시예에 있어서 통전각의 전환동작시의 듀티비(duty rate)의 추이를 도시한 도면.Fig. 10 is a view showing the transition of the duty rate during the switching operation of the energizing angle in this embodiment.

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

1 : 교류전원3 : 모터 구동장치1: AC power source 3: Motor drive device

4 : 모터5a∼5f : 스위칭소자4 motor 5a to 5f switching element

6a∼6f : 환류 다이오드7a∼7c : 전압 검출수단6a to 6f: reflux diodes 7a to 7c: voltage detection means

10 : 직류부 전압 검출수단10 DC voltage detection means

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 관한 모터 구동장치의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the preferred embodiment of the motor drive apparatus which concerns on this invention with reference to an accompanying drawing is described.

도 1은 본 발명에 관한 모터 구동장치의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a motor drive apparatus according to the present invention.

도 1에 있어서, 교류전원(1)으로부터 입력을 정류회로(2)에서 직류로 정류한 직류전압은 모터 구동장치(3)에 있어서 스위칭소자(5a∼5f)와 환류 다이오드(6a∼6f)쌍으로 구성된 인버터에 의해 3상의 교류전압으로 변환됨으로써 무브러시 DC모터인 모터(4)가 구동된다.In Fig. 1, the DC voltage obtained by rectifying the input from the AC power supply 1 to the DC in the rectifier circuit 2 is a pair of switching elements 5a to 5f and reflux diodes 6a to 6f in the motor driving device 3. The motor 4, which is a brushless DC motor, is driven by being converted into an alternating voltage of three phases by means of an inverter composed of:

모터 구동장치(3)에 있어서, 전압 검출수단(7a∼7c)은 모터(4)의 단자전압을검출한다. 회전자 위치 추정수단(8)은 전압 검출수단(7a∼7b)에서 검출된 모터(4)의 단자전압을 이용해서 모터(4)의 회전자 위치를 추정한다. 통전 제어수단(9)은 추정된 회전자 위치정보에 의해서 모터(4)를 구동하기 위한 구동신호에 대응해서 스위칭소자(5a∼5f)를 구동하기 위한 신호를 출력한다.In the motor drive device 3, the voltage detecting means 7a to 7c detect the terminal voltage of the motor 4. The rotor position estimating means 8 estimates the rotor position of the motor 4 using the terminal voltage of the motor 4 detected by the voltage detecting means 7a to 7b. The energization control means 9 outputs a signal for driving the switching elements 5a to 5f corresponding to the drive signal for driving the motor 4 by the estimated rotor position information.

또한, 통전 제어수단(9)은 상기 추정된 회전자 위치로부터 추정되는 모터(4)의 회전자 속도와 외부로부터 부여되는 목표 속도의 편차의 정보로부터 회전자 속도가 목표 속도로 되도록 스위칭소자(5a∼5f) 의 통전을 제어한다. 모델 기억수단(11)은 회전자 위치와 모터 단자전압의 관계를 나타내는 모델을 정의하는 정보로서 모델 값을 기억한다.In addition, the energization control means 9 switches the switching element 5a so that the rotor speed becomes the target speed from the information of the deviation of the rotor speed of the motor 4 estimated from the estimated rotor position and the target speed imparted from the outside. The energization of ˜5f) is controlled. The model storage means 11 stores model values as information defining a model representing the relationship between the rotor position and the motor terminal voltage.

회전자 위치 추정수단(8)은 전압 검출수단(7a∼7c)에 의해 검출된 단자전압과 직류전압 검출수단(10)에 의해 검출된 직류부의 전압과 모델 기억수단(11)에 기억된 모터의 단자전압의 모델 값을 사용해서 모터의 회전자 위치를 추정한다. 또한, 모델 보정수단(12)은 정기적으로 모델 기억수단(11)에 기억된 모델을 보정하기 위해 모터의 유기전압의 제로크로스를 검출하는데 필요한 통전각을 통전폭 설정수단(13)으로 출력한다. 또한, 통전각 설정수단(13)은 모델 보정수단(12)으로부터 입력된 모델 보정에 필요한 통전각을 실현하도록 통전 제어수단(9)을 제어한다. 모델 보정수단(12)은 유기전압의 제로크로스 점과 모터의 단자전압 값의 정보를 이용해서 모델에 보정을 가한다.The rotor position estimating means 8 includes the terminal voltage detected by the voltage detecting means 7a to 7c, the voltage of the DC portion detected by the DC voltage detecting means 10, and the motor stored in the model storing means 11. The rotor position of the motor is estimated using the model value of the terminal voltage. In addition, the model correcting means 12 periodically outputs a conduction angle necessary for detecting the zero cross of the induced voltage of the motor to the conduction width setting means 13 to correct the model stored in the model storage means 11. Further, the energization angle setting means 13 controls the energization control means 9 to realize the energization angle necessary for model correction input from the model correction means 12. The model correcting means 12 corrects the model by using the information of the zero cross point of the induced voltage and the terminal voltage value of the motor.

이하, 회전자 위치 추정수단(8)의 동작에 대해서 설명한다.The operation of the rotor position estimating means 8 will be described below.

도 2는 모터 통전시에 있어서 어느 한 상(相)의 단자전압의 예를 나타내는파형도이다. 그 한 상에 대해서의 PWM 출력을 정지한 상태인 무통전시에는 다른 상에 대해서의 PWM신호가 온인 타이밍에 있어서 그 한 상의 유기전압이 단자전압으로서 도 2에 도시한 바와 같이 나타난다.Fig. 2 is a waveform diagram showing an example of terminal voltages of one phase at the time of energization of a motor. In the non-energized state in which the PWM output of the one phase is stopped, the induced voltage of the one phase is shown as the terminal voltage at the timing when the PWM signal of the other phase is on.

일반적인 무브러시 모터의 모터 구동장치에서는, 이 유기전압과 모터의 가상중성점 위치 또는 직류부 전압 VDC의 1/2 전압과의 교차점을 상기 제로크로스 점으로서 검출하고, 그 제로크로스 점을 회전자 위치의 기준점으로서 회전자 위치를 항상 확정해서 전류 동작 등을 실행하고 있다. 이것에 대해서 본 실시예의 모터 구동장치에서는 회전자 위치를 추정해서 제어한다. 즉, 단자전압을 A/D변환으로 검출한 후, 그 값과 모델 기억수단(11)에 기억된 유기전압의 모델 값과 비교함으로써 모터의 회전자 위치를 추정하여 결정한다.In a motor drive device of a general brushless motor, the intersection point of this induced voltage with the virtual neutral point position of the motor or 1/2 of the DC voltage VDC is detected as the zero cross point, and the zero cross point is determined by the rotor position. As the reference point, the rotor position is always determined to perform current operation or the like. On the other hand, in the motor drive apparatus of this embodiment, the rotor position is estimated and controlled. That is, after detecting the terminal voltage by A / D conversion, the rotor position of the motor is estimated and determined by comparing the value with the model value of the induced voltage stored in the model storage means 11.

예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같이, 시각 A점에서 검출된 단자전압이 VA인 경우를 상정한다. 지금 모델 기억수단(11)에 기억된 모터의 단자전압으로부터 얻어지는 유기전압의 값의 모델로서, 도 3에 도시한 바와 같은 모델이 설정되어 있다고 하자. 본 실시예에 있어서 회전자 위치 θ에 대응한 유기전압을 부여하는 모델은 이하에 설명하는 바와 같이 회전자 위치 θ와 파라미터 X로 된 모델 값으로 정의된다. 로터 회전각도, 즉 회전자 위치 θ에 대응해서 유기전압의 값이 3개의 직선에서 근사하고 있다고 하고, 또한 모델의 파라미터 X1, X2, X3, X4가 도4에 도시한 바와 같이, 로터의 회전각도 ω에 대응해서 직선적으로 변화한다고 하자. 모터의 회전각도 ω가 RA이었다고 하면, 단자전압 VA, 회전 속도 ω(=RA)로부터 파라미터 X1∼X4는 이들에 대응하는 다른 파라미터 FX1∼FX4를 이용하여 다음 식으로 표시된다.For example, suppose that the terminal voltage detected at time A point is VA as shown in FIG. It is assumed that a model as shown in Fig. 3 is set as a model of the induced voltage value obtained from the terminal voltage of the motor stored in the model storage means 11 now. In this embodiment, the model giving the induced voltage corresponding to the rotor position θ is defined by the model value of the rotor position θ and the parameter X as described below. It is assumed that the value of the induced voltage is approximated in three straight lines corresponding to the rotor rotation angle, that is, the rotor position θ, and the rotation angle of the rotor as shown in Fig. 4 is shown in the parameters X1, X2, X3 and X4 of the model. Assume that it changes linearly in correspondence to ω. If the rotation angle ω of the motor is RA, the parameters X1 to X4 are expressed by the following equation using the other parameters FX1 to FX4 corresponding to these from the terminal voltage VA and the rotational speed ω (= RA).

X1 = FX1 ×RAX1 = FX1 × RA

X2 = FX2 ×RAX2 = FX2 × RA

X3 = FX3 ×RAX3 = FX3 × RA

X4 = FX4 ×RAX4 = FX4 × RA

이 경우, 회전자 위치 θ는 단자전압 VA의 값에 대응해서 다음 식으로 얻어진다.In this case, the rotor position θ is obtained by the following equation corresponding to the value of the terminal voltage VA.

VA < X2의 경우,For VA <X2,

θ= θ2 - (θ2 - θ1) ×(X2 - VA) / (X2 - X1)θ = θ2-(θ2-θ1) × (X2-VA) / (X2-X1)

X2 < VA < X3의 경우,For X2 <VA <X3,

θ= θ2 + (θ3 - θ2) ×(VA - X2) / (X3 - X2)θ = θ2 + (θ3-θ2) × (VA-X2) / (X3-X2)

VA > X3의 경우,For VA> X3

θ= θ3 + (θ4 - θ3) ×(VA - X3) / (X4 - X3)θ = θ3 + (θ4-θ3) × (VA-X3) / (X4-X3)

이와 같이, 검출된 단자전압 VA와 회전 속도 ω로부터 회전자 위치 θ가 추정된다.In this way, the rotor position θ is estimated from the detected terminal voltage VA and the rotational speed ω.

이어서, 모델 보정수단(12)의 동작에 대해서 설명한다.Next, the operation of the model correction means 12 will be described.

본 실시예의 모터 구동장치가 어떤 회전 속도(RB)에서 모터를 구동하고 있는 경우의, 단자전압의 파형이 도 5에 도시한 바와 같다고 한다. 도 5의 경우, 유기전압의 제로크로스 점을 관측하면서 제로크로스 점 전후의 단자전압과 그것에 대한 회전자 위치가 관측되고 있다. 이 경우, 모델에 있어서 각 회전자 위치 θ1, θ2,θ3, θ4에 대해서 관측된 단자전압을 이용해서 파라미터 X1, X2, X3, X4를 결정한다. 그 후, 결정된 X1, X2, X3, X4와 그 경우의 회전 속도 RB로부터 파라미터 FX1, FX2, FX3, FX4를 다음 식으로 결정한다.It is assumed that the waveform of the terminal voltage when the motor drive device of the present embodiment is driving the motor at a certain rotational speed RB is as shown in FIG. In the case of Fig. 5, the terminal voltage before and after the zero cross point and the rotor position thereof are observed while observing the zero cross point of the induced voltage. In this case, the parameters X1, X2, X3 and X4 are determined using the terminal voltages observed for each rotor position θ1, θ2, θ3 and θ4 in the model. Then, the parameters FX1, FX2, FX3, and FX4 are determined from the determined X1, X2, X3, X4 and the rotational speed RB in that case by the following equation.

FX1 = X1 / RBFX1 = X1 / RB

FX2 = X2 / RBFX2 = X2 / RB

FX3 = X3 / RBFX3 = X3 / RB

FX4 = X4 / RBFX4 = X4 / RB

예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이, 회전 속도 ω의 값이 RB인 경우의 회전자 위치 θ4에 대한 단자전압 값이 전회의 검출값 X4'로부터 이번의 검출값 X4로 변화한 경우, X4에 관한 모델 파라미터는 「보정전 X4」로 도시한 직선으로부터 「보정후 X4」로 도시한 직선으로 보정된다. 즉, X4에 관한 파라미터는 FX4'(= X4' / RB)로부터 FX4(= X4 / RB)로 보정된다. 보정된 파라미터는 모델 기억수단(11)에 기억된다.For example, as shown in Fig. 6, when the terminal voltage value for the rotor position θ4 when the value of the rotational speed ω is RB changes from the previous detection value X4 'to the current detection value X4, X4 The model parameters related to are corrected from the straight line shown by "4 before correction" to the straight line shown by "4 after correction". In other words, the parameter relating to X4 is corrected from FX4 '(= X4' / RB) to FX4 (= X4 / RB). The corrected parameters are stored in the model storage means 11.

이상의 순서에 의해, 관측된 단자전압의 값과 유기전압의 제로크로스 점으로부터의 회전자 위치로부터 모델 기억수단(11)에 기억된 모델을 보정할 수 있으므로 모터 구동시의 운전환경의 변화에 의한 모델 변동에 대응해서, 항상 정확한 회전자 위치의 추정을 실현할 수 있다.According to the above procedure, the model stored in the model storage means 11 can be corrected from the observed value of the terminal voltage and the rotor position from the zero cross point of the induced voltage. In response to the fluctuation, it is always possible to realize accurate estimation of the rotor position.

다음으로 통전폭 설정수단(13)의 동작에 대해서 설명한다.Next, operation | movement of the electricity supply width setting means 13 is demonstrated.

모델 보정수단(12)은 상기한 바와 같이, 모델 기억수단(11)에 기억된 모델을 관측된 단자전압에 의해서 보정한다. 이 경우, 그 때의 위상 기준값이 필요하기 때문에 유기전압의 제로크로스 점이 필요하다. 이 때문에 모델을 보정하는 동작시에는 제로크로스 점의 검출이 가능하게 되는 만큼의 무통전 구간이 확보되어야 한다. 한편, 모델 보정을 실시하지 않는 동작시(통상 운전시)에는 효율의 향상, 진동 및 소음의 저감을 위해 될 수 있는 한 광각으로 운전하는 것이 요망된다. 결국 모델 보정동작시는 120도 통전으로 구동하고, 통상 운전시에는 통전각이 120도 이상의 광각통전으로 통전하는 것이 필요하다.As described above, the model correcting means 12 corrects the model stored in the model storing means 11 by the observed terminal voltage. In this case, since the phase reference value at that time is required, a zero cross point of the induced voltage is required. For this reason, in the operation of calibrating the model, a non-energized section should be secured as long as the zero cross point can be detected. On the other hand, it is desired to operate at a wide angle as much as possible for the improvement of efficiency, the reduction of vibration, and the noise at the time of operation (normal operation) which does not perform model correction. As a result, it is necessary to drive at 120 degree energization during the model correction operation, and to operate at wide angle energization of 120 degrees or more during normal operation.

이것을 실현하기 위해, 본 실시예의 모터 구동장치에서는, 통상 운전시에는 광각통전을 실현하도록 또한 모델 보정동작시에는 120도 통전을 실현하도록 통전폭 설정수단(13)을 설정한다. 통전폭 설정수단(13)은 그와 같은 설정에 따라서 도 7에 도시한 바와 같은 통전 방식에 따라 통상 운전시에는 도 7(B)에 도시한 바와 같은 광각통전 방식으로, 또한 모델 보정동작시에는 도 7(A)와 같은 통전 방식으로 스위칭소자의 통전을 제어한다. 그 경우, 모터의 단자전압은 도 8에 도시한 바와 같이 되며, 각각의 무통전 구간의 단자전압에 의해 모터의 회전자 위치가 추정된다.In order to realize this, in the motor drive device of the present embodiment, the energization width setting means 13 is set so as to realize wide angle energization during normal operation and 120 degree energization during model correction operation. The energization width setting means 13 is a wide-angle energization method as shown in Fig. 7B during normal operation according to the energization method as shown in Fig. 7 according to such a setting, and also during model correction operation. The energization of the switching element is controlled by the energization method as shown in Fig. 7A. In that case, the terminal voltage of the motor is as shown in Fig. 8, and the rotor position of the motor is estimated by the terminal voltage of each non-energized section.

이 모델 보정처리는, 예를 들면, 모터 기동시 또는 1분 마다와 같이 일정의 주기로 실행한다. 따라서, 모터의 온도상승 등의 환경의 변화에 의해 발생하는 모터의 유기전압 정수의 변화 등에 대응해서 모터의 회전자 위치를 정확히 추정할 수 있게 된다. 이로써 운전환경이 변화하여도 확실하게 고효율, 저진동, 저소음으로 모터 구동을 실행할 수 있다.This model correction process is performed at a fixed cycle, for example, at the time of motor start or every minute. Therefore, it is possible to accurately estimate the rotor position of the motor in response to changes in the induced voltage constant of the motor caused by changes in the environment such as temperature rise of the motor. This makes it possible to reliably drive the motor with high efficiency, low vibration and low noise even when the operating environment changes.

이상의 모델 보정동작을 플로우차트에 따라서 설명한다.The above model correction operation will be described according to the flowchart.

도 9는 모델 보정동작을 도시한 플로우차트이다. 먼저, 전압검출수단(7a∼7c)을 거쳐서 모터(4)의 단자전압(유기전압)을 검출해서(스텝 1), 검출한 단자전압을 메모리에 저장한다(스텝 2). 이어서, 검출된 단자전압을 이용해서 모델 기억수단(11)에 기억된 모델에 기초해서 모터(4)의 회전자 위치를 추정한다(스텝 3). 그 후 현재의 동작모드에 따라서 2가지의 동작으로 분기한다(스텝 4). 동작모드에는 모델 보정의 동작중을 나타내는 「제로크로스 점 검출모드」와 통상 운전동작중을 나타내는 「광각통전모드」가 포함된다. 제로크로스 점 검출모드에서는 유기전압의 제로크로스 점이 검출되며, 그것에 기초해서 모델 보정이 실행된다. 한편, 통상 동작시에는 유기전압의 제로크로스 점을 검출할 필요가 없으므로, 효율면, 진동 소음면에서 이점이 있는 광각통전으로 구동이 행해진다(광각통전모드). 이들의 2개의 동작모드의 전환은 타이밍으로 제어되며, 통상의 광각통전모드로부터 일정 주기로 제로크로스 점 검출모드로 전환이 행해지게 되어 있다.9 is a flowchart showing a model correction operation. First, the terminal voltage (organic voltage) of the motor 4 is detected via the voltage detecting means 7a to 7c (step 1), and the detected terminal voltage is stored in the memory (step 2). Next, the rotor position of the motor 4 is estimated based on the model stored in the model storage means 11 using the detected terminal voltage (step 3). Thereafter, the operation branches to two operations according to the current operation mode (step 4). The operation mode includes a "zero cross point detection mode" indicating the operation of model correction and a "wide-angle energization mode" indicating normal operation. In the zero cross point detection mode, a zero cross point of the induced voltage is detected, and model correction is performed based on it. On the other hand, since it is not necessary to detect the zero cross point of the induced voltage during normal operation, driving is performed by wide-angle energization which is advantageous in terms of efficiency and vibration noise (wide-angle energization mode). The switching of these two operation modes is controlled by timing, and switching from the normal wide-angle energization mode to the zero cross point detection mode at regular intervals is performed.

현재의 모드가 제로크로스 점 검출모드인 경우에는 이미 제로크로스 점이 검출되었는지 여부를 판단한다(스텝 5). 제로크로스 점이 검출되지 않은 경우에는 보정동작(스텝 6)을 실행하지 않고 통전각만 설정해서(스텝 7), 다음의 실행으로 이행한다. 스텝 7에 있어서, 통전각은 제로크로스 점의 검출을 가능하게 하기 위해 120도 통전으로 통전하도록 설정한다. 이상의 처리(스텝 1∼스텝 7)를 반복해서 제로크로스 점이 검출된 경우는, 이미 검출되어 메모리에 저장된 단자전압(유기전압) 값과 그 단자전압이 검출된 시각과 제로크로스 점의 검출시각의 시간차의 정보를 이용해서 모델 보정을 실행한다(스텝 6). 모델 보정은 이미 설명한 바와 같이, 파라미터 FX1, FX2, FX3, FX4를 보정함으로써 실행한다.If the current mode is the zero cross point detection mode, it is determined whether or not the zero cross point has already been detected (step 5). If the zero cross point is not detected, only the energization angle is set (step 7) without performing the correcting operation (step 6), and the flow proceeds to the next execution. In step 7, the energization angle is set to energize at 120 degrees in order to enable detection of the zero cross point. When the zero cross point is detected by repeating the above processes (steps 1 to 7), the time difference between the terminal voltage (organic voltage) value already detected and stored in the memory, the time when the terminal voltage is detected, and the detection time of the zero cross point. The model correction is performed using the information (step 6). Model correction is performed by correcting the parameters FX1, FX2, FX3, and FX4 as described above.

한편, 현재의 모드가 광각모드인 경우에는 스텝 8에 있어서 효율면, 진동 소음면에서 최적한 통전각, 예를 들면, 150도 통전으로 통전하도록 통전각을 설정한다.On the other hand, in the case where the current mode is the wide angle mode, in step 8, the energization angle is set so as to conduct electricity at an optimum conduction angle, for example, 150 degree energization, in terms of efficiency and vibration noise.

통전폭 설정수단(13)은 모델 보정수단(12)과 연동한다. 즉, 통전폭 설정수단(13)은, 모델 보정수단(12)이 모델 보정동작을 행하는 경우(제로크로스 점 검출모드 동작시)에는, 통전각을 유기전압의 제로크로스 점을 검출할 수 있는 120도 통전용의 통전각으로 설정하고, 모델 보정수단(12)이 통상 운전을 행하는 경우(광각통전모드 동작시)는, 광각통전용의 통전각으로 설정한다. 이 통전각의 전환시에는 도 10에 도시한 바와 같이, 통전각을 연속적으로 변경한다.The conduction width setting means 13 is interlocked with the model correction means 12. In other words, when the model correction means 12 performs the model correction operation (at the time of the zero cross point detection mode operation), the current supply width setting means 13 can detect the zero cross point of the induced voltage. When the model correction means 12 performs normal operation (at the time of the wide-angle electricity supply mode operation | movement), it sets to the electricity supply angle for power supply for wide angle electricity supply. At the time of switching this energization angle, an energization angle is changed continuously as shown in FIG.

이 통전각의 전환시에는 출력전압의 평균값이 통전각으로 변화하기 때문에 모터의 회전 속도가 변동하는 현상이 발생한다. 이것을 방지하기 위해, 통전 제어수단(9)은 도 10에 도시한 바와 같이, 통전각의 연속적인 전환과 동시에 출력펄스의 듀티비를 연속적으로 변경한다. 이로써, 출력전압의 변동을 방지하고 안정한 모터 회전 속도 제어를 실현한다. 예를 들면, 통전각이 120도로부터 Ø로 변화하는 경우, 이 출력 펄스의 듀티비는 통전각이 120도인 경우의 듀티비(d2)로부터 다음 식에서 구한 듀티비(d1)로 변화시킨다.When switching the energizing angle, the rotational speed of the motor fluctuates because the average value of the output voltage changes to the energizing angle. To prevent this, the energization control means 9 continuously changes the duty ratio of the output pulses at the same time as the continuous switching of the energization angles, as shown in FIG. This prevents fluctuations in the output voltage and realizes stable motor rotational speed control. For example, when the conduction angle changes from 120 degrees to Ø, the duty ratio of this output pulse is changed from the duty ratio d2 when the conduction angle is 120 degrees to the duty ratio d1 obtained by the following equation.

d1 = d2 ×120 / Ød1 = d2 × 120 / Ø

이로써 출력전압의 변동이 없게 되어 안정한 모터 구동장치가 실현될 수 있다.As a result, there is no variation in the output voltage and a stable motor drive device can be realized.

또한 통전 제어수단(9)은 전용의 하드회로로 실현하여도 좋으며 또는 마이크로컴퓨터로 실행되는 소프트웨어로 실현하여도 좋다.The energization control means 9 may be realized by a dedicated hard circuit or by software executed by a microcomputer.

본 발명은 특정의 실시예에 대해서 설명하였지만, 당업자라면 다른 많은 변형례, 수정, 다른 이용이 자명하다. 따라서, 본 발명은 여기서의 특정의 개시에 한정되지 않으며, 첨부의 청구범위에 의해서만 한정될 수 있다.While the present invention has been described in terms of specific embodiments, many other variations, modifications, and uses are apparent to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the specific disclosure herein but may be limited only by the appended claims.

본 발명에 따르면, 운전조건의 변동에 대해서 항상 최적한 결정으로 자동적으로 운전하는 저진동, 저소음, 고효율의 모터 구동장치를 실현할 수 있다.According to the present invention, it is possible to realize a low vibration, low noise, and high efficiency motor drive device which automatically operates with an optimum decision at all times in response to a change in the operating conditions.

Claims (9)

직류전원을 입력으로서 모터를 교류 구동하는 모터 구동장치에 있어서,In a motor drive device for alternatingly driving a motor with a DC power source as input, 복수개의 스위칭소자와,A plurality of switching elements, 모터의 단자전압을 검출하는 전압 검출수단과,Voltage detecting means for detecting a terminal voltage of the motor; 모터의 회전자 위치에 대응하는 모터의 단자전압 값의 모델을 기억하는 모델 기억수단과,Model storage means for storing a model of the terminal voltage value of the motor corresponding to the rotor position of the motor; 검출된 단자전압 값과 모델 기억수단에 기억된 모델의 값으로부터 모터의 회전자 위치를 추정하는 회전자 위치 추정수단과,Rotor position estimation means for estimating the rotor position of the motor from the detected terminal voltage value and the value of the model stored in the model storage means; 추정된 회전자 위치에 대응해서 스위칭소자를 구동하기 위한 게이트신호를 출력해서 모터를 통전 구동하는 통전 제어수단과,Energization control means for energizing and driving the motor by outputting a gate signal for driving the switching element corresponding to the estimated rotor position; 모델 기억수단에 기억된 모델을 보정하는 모델 보정수단을 구비하며,Model correction means for correcting the model stored in the model storage means, 상기 모델 보정수단은 검출된 모터의 단자전압의 값과 그 단자전압의 값을 검출한 시점과 유기전압의 제로크로스 점의 시간차로부터 모델 기억수단에 기억된 모델을 보정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.And the model correcting means corrects the model stored in the model storage means from the time difference between the detected value of the terminal voltage of the motor, the time at which the terminal voltage is detected, and the zero cross point of the induced voltage. . 제1항에 있어서, 통상 운전시에는 120도 이상, 180도 미만의 통전각으로 구동하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The motor drive device according to claim 1, wherein the motor driving device is driven at a conduction angle of 120 degrees or more and less than 180 degrees during normal operation. 제2항에 있어서, 통전각을 통전 제어수단으로 설정하는 통전폭 설정수단을추가로 구비하며, 통전폭 설정수단은 모델 보정수단이 모델 보정을 실행하는 경우에는 그 경우의 통전각을 유기전압의 제로크로스 점을 검출할 수 있는 무통전 구간이 확보되도록 통상 운전시 보다도 좁은 각도로 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.3. The power supply width setting means according to claim 2, further comprising a power supply width setting means for setting the power supply angle to the power supply control means, wherein the power supply width setting means sets the current supply angle in the case where the model correction means performs the model correction. A motor driving apparatus, wherein the motor driving device is set so as to have a narrower angle than in normal operation so as to secure a non-energized section capable of detecting a zero cross point. 제1항에 있어서, 상기 모델 보정수단은 기동시 또는 소정의 주기에서 모델 보정을 실행하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.2. The motor drive device according to claim 1, wherein the model correction means executes model correction at startup or at a predetermined cycle. 직류전원을 입력으로서 모터를 교류 구동하는 모터 구동장치에 있어서,In a motor drive device for alternatingly driving a motor with a DC power source as input, 복수개의 스위칭소자와,A plurality of switching elements, 모터의 단자전압을 검출하는 전압 검출수단과,Voltage detecting means for detecting a terminal voltage of the motor; 모터의 회전자 위치에 대응하는 모터의 단자전압의 값의 모델을 기억하는 모델 기억수단과,Model storage means for storing a model of the value of the terminal voltage of the motor corresponding to the rotor position of the motor; 검출된 단자전압 값과 모델 기억수단에 기억된 모델의 값으로부터 모터의 회전자 위치를 추정하는 회전자 위치 추정수단과,Rotor position estimation means for estimating the rotor position of the motor from the detected terminal voltage value and the value of the model stored in the model storage means; 추정된 회전자 위치에 대응해서 스위칭소자를 구동하기 위한 게이트신호를 출력해서 모터를 통전 구동하는 통전 제어수단을 구비하며,And an energization control means for energizing and driving the motor by outputting a gate signal for driving the switching element corresponding to the estimated rotor position, 상기 통전 제어수단은 통전각을 변경하는 경우, 상기 스위칭소자에 출력하는 게이트신호의 펄스폭을 그 통전각에 대응해서 변경하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.And wherein the energization control means changes the pulse width of the gate signal output to the switching element corresponding to the energization angle when the energization angle is changed. 제5항에 있어서, 통상 운전시에는 120도 이상, 180도 미만의 통전각으로 구동하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.6. The motor drive device according to claim 5, wherein the motor driving device is driven at a conduction angle of 120 degrees or more and less than 180 degrees during normal operation. 제6항에 있어서, 통전각을 통전 제어수단으로 설정하는 통전폭 설정수단을 구비하며, 모델 보정수단이 모델 보정을 실행하는 경우에는 그 경우의 통전각을 유기전압의 제로크로스 점을 검출할 수 있는 무통전 구간이 확보되도록 통상 운전시 보다도 좁은 각도로 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.7. The power supply width setting means according to claim 6, further comprising a power supply width setting means for setting the power supply angle to the power supply control means. When the model correction means performs model correction, the current supply angle in that case can detect the zero cross point of the induced voltage. Motor driving device, characterized in that to be set to a narrower angle than during normal operation so that the non-energized section is secured. 제5항에 있어서, 상기 모델 보정수단은 기동시 또는 소정의 주기로 모델 보정을 실행하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.6. The motor drive apparatus according to claim 5, wherein the model correction means executes model correction at startup or at predetermined intervals. 제5항에 있어서, 상기 통전 제어수단은 통전각을 변경할 경우, 통전각의 변경에 따라서 모터로의 출력이 변화하지 않도록 스위칭소자로의 출력 펄스폭을 연속적으로 변경시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.6. The motor driving apparatus according to claim 5, wherein the energization control means continuously changes the output pulse width to the switching element so that the output to the motor does not change in accordance with the change of the energization angle. .
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