JP2003189667A - モータの制御方法およびそれを用いたモータ - Google Patents
モータの制御方法およびそれを用いたモータInfo
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- JP2003189667A JP2003189667A JP2001384328A JP2001384328A JP2003189667A JP 2003189667 A JP2003189667 A JP 2003189667A JP 2001384328 A JP2001384328 A JP 2001384328A JP 2001384328 A JP2001384328 A JP 2001384328A JP 2003189667 A JP2003189667 A JP 2003189667A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータのＰＷＭ制御時の回生電力を有効に利
用することでバッテリーの小型化、バッテリー電源での
モータの運転時間を延長させることを目的とする。 【解決手段】 モータ３をインバータ回路２でのＰＷＭ
制御を行う際に、モータ３の加速運転時または定常運転
時にはインバータ回路２の上段のみまたは下段のみＰＷ
Ｍとし、モータ３の減速運転時にはインバータ回路２の
上段及び下段ともにＰＷＭとしたものであり、バッテリ
ー１の電力消費を抑え、またバッテリー１の小型化、モ
ータの運転時間の延長ができる。
用することでバッテリーの小型化、バッテリー電源での
モータの運転時間を延長させることを目的とする。 【解決手段】 モータ３をインバータ回路２でのＰＷＭ
制御を行う際に、モータ３の加速運転時または定常運転
時にはインバータ回路２の上段のみまたは下段のみＰＷ
Ｍとし、モータ３の減速運転時にはインバータ回路２の
上段及び下段ともにＰＷＭとしたものであり、バッテリ
ー１の電力消費を抑え、またバッテリー１の小型化、モ
ータの運転時間の延長ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気掃除機等の電
気機器に用いられるモータの制御方法およびその制御方
法により運転されるモータに関するものである。
気機器に用いられるモータの制御方法およびその制御方
法により運転されるモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、インバータ回路により駆動される
モータにおいて、バッテリー電源を用いたものが増加し
ている。
モータにおいて、バッテリー電源を用いたものが増加し
ている。
【０００３】インバータ回路により駆動されるモータを
ＰＷＭにより速度制御を行う場合、インバータ回路の上
段のみまたは下段のみについてＰＷＭを行うのが一般的
である。
ＰＷＭにより速度制御を行う場合、インバータ回路の上
段のみまたは下段のみについてＰＷＭを行うのが一般的
である。
【０００４】以下に、従来のインバータ回路の制御方法
により駆動されるモータの駆動回路の回路図および通電
タイミング図を参照しながら詳細を説明する。
により駆動されるモータの駆動回路の回路図および通電
タイミング図を参照しながら詳細を説明する。
【０００５】図３は、従来のインバータ回路の制御方法
により駆動されるモータの駆動回路図であり、図４は、
従来のインバータ回路の制御方法において下段のみＰＷ
Ｍを行った時の通電タイミング図である。
により駆動されるモータの駆動回路図であり、図４は、
従来のインバータ回路の制御方法において下段のみＰＷ
Ｍを行った時の通電タイミング図である。
【０００６】図３において、１はモータ３の電源となる
バッテリー、２はモータを駆動するためのインバータ回
路、３はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有するモータ
である。インバータ回路２は、スイッチング素子Ｔｒ１
〜Ｔｒ６およびダイオードＤ１〜Ｄ６により構成され、
モータ３のロータ位置信号４をもとに制御回路５によっ
て駆動される。速度指令信号６に応じてドライブ回路、
ＰＷＭ回路５でＰＷＭ制御され、モータ３の加減速を実
現している。
バッテリー、２はモータを駆動するためのインバータ回
路、３はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有するモータ
である。インバータ回路２は、スイッチング素子Ｔｒ１
〜Ｔｒ６およびダイオードＤ１〜Ｄ６により構成され、
モータ３のロータ位置信号４をもとに制御回路５によっ
て駆動される。速度指令信号６に応じてドライブ回路、
ＰＷＭ回路５でＰＷＭ制御され、モータ３の加減速を実
現している。
【０００７】８は、ＰＷＭにおいてＴｒ１がＯＮ、Ｔｒ
４がＯＦＦ時のモータのＵ相、Ｖ相の電流の流れを表し
ており、図４の区間ｂに対応している。電流の流れ８は
Ｔｒ１→Ｕ相巻線→Ｖ相巻線→Ｄ３→Ｔｒ１となりモー
タ３の回生電力はバッテリー１に戻らないことがわか
る。
４がＯＦＦ時のモータのＵ相、Ｖ相の電流の流れを表し
ており、図４の区間ｂに対応している。電流の流れ８は
Ｔｒ１→Ｕ相巻線→Ｖ相巻線→Ｄ３→Ｔｒ１となりモー
タ３の回生電力はバッテリー１に戻らないことがわか
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ブラシレスモータ等の
インバータ回路で駆動されるモータにおいて、バッテリ
ー電源での利用が増加しており、バッテリーの小型化、
バッテリー電源でのモータの運転時間の延長が求められ
ている。
インバータ回路で駆動されるモータにおいて、バッテリ
ー電源での利用が増加しており、バッテリーの小型化、
バッテリー電源でのモータの運転時間の延長が求められ
ている。
【０００９】本発明は、モータのＰＷＭ制御時の回生電
力を有効に利用することでバッテリーの小型化、バッテ
リー電源でのモータの運転時間を延長させることを目的
とする。
力を有効に利用することでバッテリーの小型化、バッテ
リー電源でのモータの運転時間を延長させることを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題点を解決するた
めに、本発明のモータの制御方法は、モータをインバー
タ回路でのＰＷＭ制御を行う際に、モータの加速運転時
または定常運転時にはインバータ回路の上段のみまたは
下段のみＰＷＭとし、モータの減速運転時にはインバー
タ回路の上段及び下段ともにＰＷＭとする。上記のモー
タの制御方法によれば、モータの仕事を要する加速運転
時及び定常運転速時には上段または下段の片側のみのス
イッチング損失を低減することがが可能で、バッテリー
の電力消費を抑えることができる。また、減速運転時に
はインバータ回路のＰＷＭがＯＦＦ区間でのモータの回
生電力をバッテリーに戻すことが可能で、バッテリーの
小型化、モータの運転時間の延長が可能となる。
めに、本発明のモータの制御方法は、モータをインバー
タ回路でのＰＷＭ制御を行う際に、モータの加速運転時
または定常運転時にはインバータ回路の上段のみまたは
下段のみＰＷＭとし、モータの減速運転時にはインバー
タ回路の上段及び下段ともにＰＷＭとする。上記のモー
タの制御方法によれば、モータの仕事を要する加速運転
時及び定常運転速時には上段または下段の片側のみのス
イッチング損失を低減することがが可能で、バッテリー
の電力消費を抑えることができる。また、減速運転時に
はインバータ回路のＰＷＭがＯＦＦ区間でのモータの回
生電力をバッテリーに戻すことが可能で、バッテリーの
小型化、モータの運転時間の延長が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、モータ
駆動のためのインバータ回路において、モータの加速運
転時または定常運転時には上段のみまたは下段のみＰＷ
Ｍ制御とし、モータの減速運転時には上段、下段ともに
ＰＷＭ制御としたことを特徴とする制御方法であり、モ
ータの仕事を要する加速運転時及び定常運転速時には上
段または下段の片側のみＰＷＭとすることでスイッチン
グ損失を低減することができ、減速運転時にはインバー
タ回路のＰＷＭがＯＦＦ区間でのモータの回生電力をバ
ッテリーに戻すことができる。
駆動のためのインバータ回路において、モータの加速運
転時または定常運転時には上段のみまたは下段のみＰＷ
Ｍ制御とし、モータの減速運転時には上段、下段ともに
ＰＷＭ制御としたことを特徴とする制御方法であり、モ
ータの仕事を要する加速運転時及び定常運転速時には上
段または下段の片側のみＰＷＭとすることでスイッチン
グ損失を低減することができ、減速運転時にはインバー
タ回路のＰＷＭがＯＦＦ区間でのモータの回生電力をバ
ッテリーに戻すことができる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１のモー
タ制御方法を用いたことを特徴とするインバータ回路駆
動のモータであり、加速運転時及び定常運転時にはスイ
ッチング損失を低減し、バッテリーの電力消費を抑える
ことができ、減速運転時にはバッテリーに回生電力を充
電することができる。
タ制御方法を用いたことを特徴とするインバータ回路駆
動のモータであり、加速運転時及び定常運転時にはスイ
ッチング損失を低減し、バッテリーの電力消費を抑える
ことができ、減速運転時にはバッテリーに回生電力を充
電することができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２のモー
タを搭載したことを特徴とする電気機器であり、バッテ
リーの小型化、当該機器の運転時間の延長が可能とな
る。
タを搭載したことを特徴とする電気機器であり、バッテ
リーの小型化、当該機器の運転時間の延長が可能とな
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明のモータの制御方法について、
その具体例について図面を参照にしながら説明する。
その具体例について図面を参照にしながら説明する。
【００１５】図１は、本発明の制御方法によって駆動さ
れるモータの駆動回路図であり、図２は、本発明のイン
バータ回路の制御方法において上段および下段ともＰＷ
Ｍを行った時の通電タイミング図である。
れるモータの駆動回路図であり、図２は、本発明のイン
バータ回路の制御方法において上段および下段ともＰＷ
Ｍを行った時の通電タイミング図である。
【００１６】図１の本発明の制御方法によって駆動され
るモータの回路構成において、１はモータの電源となる
バッテリー、２はモータを駆動するためのインバータ回
路、３はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有するモータ
である。
るモータの回路構成において、１はモータの電源となる
バッテリー、２はモータを駆動するためのインバータ回
路、３はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有するモータ
である。
【００１７】インバータ回路２は、上段のスイッチング
素子Ｔｒ１、Ｔｒ３およびＴｒ５と上段のダイオードＤ
１、Ｄ３およびＤ５、ならびに下段スイッチング素子Ｔ
ｒ２、Ｔｒ４およびＴｒ６と下段のダイオードＤ２、Ｄ
４およびＤ６により構成され、モータ３のロータ位置信
号４をもとに速度指令信号６に応じてドライブ回路、Ｐ
ＷＭ回路５によって駆動される。
素子Ｔｒ１、Ｔｒ３およびＴｒ５と上段のダイオードＤ
１、Ｄ３およびＤ５、ならびに下段スイッチング素子Ｔ
ｒ２、Ｔｒ４およびＴｒ６と下段のダイオードＤ２、Ｄ
４およびＤ６により構成され、モータ３のロータ位置信
号４をもとに速度指令信号６に応じてドライブ回路、Ｐ
ＷＭ回路５によって駆動される。
【００１８】以上の構成において、モータの加速運転時
または定常運転時にはインバータ回路の上段のみまたは
下段のみＰＷＭとし、モータの減速運転時にはインバー
タ回路の上段及び下段ともにＰＷＭとする。
または定常運転時にはインバータ回路の上段のみまたは
下段のみＰＷＭとし、モータの減速運転時にはインバー
タ回路の上段及び下段ともにＰＷＭとする。
【００１９】７は、モータの減速時においてＴｒ１をＯ
ＦＦ、Ｔｒ４をＯＦＦとした時のモータのＵ相、Ｖ相の
電流の流れを表しており、図２の区間ａに対応してい
る。
ＦＦ、Ｔｒ４をＯＦＦとした時のモータのＵ相、Ｖ相の
電流の流れを表しており、図２の区間ａに対応してい
る。
【００２０】電流の流れ１０は、バッテリー→Ｄ２→Ｕ
相巻線→Ｖ相巻線→Ｄ３→バッテリーとなりモータ３の
回生電力をバッテリー１に戻すことができる。
相巻線→Ｖ相巻線→Ｄ３→バッテリーとなりモータ３の
回生電力をバッテリー１に戻すことができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータをインバータ回路でのＰＷＭ制御を行う際に、モ
ータの仕事を要する加速運転時または定常運転時にはイ
ンバータ回路の上段のみまたは下段のみＰＷＭとし、モ
ータの減速運転時にはインバータ回路の上段および下段
ともにＰＷＭとすることで、加速運転時及び定常運転時
にはスイッチング損失を低減し、バッテリーの電力消費
を抑えることができ、減速運転時にはバッテリーに回生
電力を充電することができ、バッテリーの小型化、モー
タの運転時間の延長が可能となる。
モータをインバータ回路でのＰＷＭ制御を行う際に、モ
ータの仕事を要する加速運転時または定常運転時にはイ
ンバータ回路の上段のみまたは下段のみＰＷＭとし、モ
ータの減速運転時にはインバータ回路の上段および下段
ともにＰＷＭとすることで、加速運転時及び定常運転時
にはスイッチング損失を低減し、バッテリーの電力消費
を抑えることができ、減速運転時にはバッテリーに回生
電力を充電することができ、バッテリーの小型化、モー
タの運転時間の延長が可能となる。
【図１】本発明の一実施例における制御方法でのモータ
の駆動回路図
の駆動回路図
【図２】本発明の一実施例における制御方法におけるＰ
ＷＭ時の通電タイミング図
ＷＭ時の通電タイミング図
【図３】従来の制御方法でのモータの駆動回路図
【図４】従来の制御方法におけるＰＷＭ時の通電タイミ
ング図
ング図
１ バッテリー
２ インバータ回路
３ モータ
４ ロータ位置信号
５ ドライブ回路、ＰＷＭ回路
６ 速度指令信号
７ Ｔｒ１ＯＮ、Ｔｒ４ＯＦＦ時の電流の流れ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 藤田 克敏
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5H007 BB01 BB06 CA01 CB05 DB01
EA02
5H560 AA10 BB04 BB12 DA17 EB01
EB07 EC02 EC09 HB02 SS02
UA02 XA12
Claims (3)
- 【請求項１】 モータ駆動のためのインバータ回路にお
いて、モータの加速運転時または定常運転時には上段の
みまたは下段のみＰＷＭ制御とし、モータの減速運転時
には上段、下段ともにＰＷＭ制御としたことを特徴とす
るモータの制御方法。 - 【請求項２】 請求項１のモータ制御方法を用いたこと
を特徴とするインバータ回路駆動のモータ。 - 【請求項３】 請求項２のモータを搭載したことを特徴
とする電気機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384328A JP2003189667A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | モータの制御方法およびそれを用いたモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384328A JP2003189667A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | モータの制御方法およびそれを用いたモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189667A true JP2003189667A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27594081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001384328A Pending JP2003189667A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | モータの制御方法およびそれを用いたモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003189667A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008006182A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toshiba Corp | 洗濯機 |
| JP2008072788A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Toshiba Corp | モータ駆動装置、ブラシレスモータ及びその駆動方法 |
| JP2010246378A (ja) * | 2009-04-04 | 2010-10-28 | Dyson Technology Ltd | 電気機械の制御 |
| JP2010246376A (ja) * | 2009-04-04 | 2010-10-28 | Dyson Technology Ltd | 電気機械のための制御システム |
| JP2010246377A (ja) * | 2009-04-04 | 2010-10-28 | Dyson Technology Ltd | 電気機械のための制御システム |
| US8350508B2 (en) | 2009-04-04 | 2013-01-08 | Dyson Technology Limited | Control system for an electric machine |
| US8373371B2 (en) | 2009-04-04 | 2013-02-12 | Dyson Technology Limited | Control of an electric machine |
| US8432114B2 (en) | 2009-04-04 | 2013-04-30 | Dyson Technology Limited | High-speed electric system |
| US8474095B2 (en) | 2009-04-04 | 2013-07-02 | Dyson Tehcnology Limited | Constant-power electric system |
| US8561253B2 (en) | 2009-04-04 | 2013-10-22 | Dyson Technology Limited | Control of an electric machine |
| US8604729B2 (en) | 2009-04-04 | 2013-12-10 | Dyson Technology Limited | Control of a permanent-magnet motor |
| US8614557B2 (en) | 2009-04-04 | 2013-12-24 | Dyson Technology Limited | Control of an electric machine |
| US8710778B2 (en) | 2009-04-04 | 2014-04-29 | Dyson Technology Limited | Control of an electric machine |
| US8736200B2 (en) | 2009-04-04 | 2014-05-27 | Dyson Technology Limited | Power tuning an electric system |
| US9742319B2 (en) | 2009-04-04 | 2017-08-22 | Dyson Technology Limited | Current controller for an electric machine |
| US9742318B2 (en) | 2009-04-04 | 2017-08-22 | Dyson Technology Limited | Control of an electric machine |
-
2001
- 2001-12-18 JP JP2001384328A patent/JP2003189667A/ja active Pending
Cited By (19)
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| US9742319B2 (en) | 2009-04-04 | 2017-08-22 | Dyson Technology Limited | Current controller for an electric machine |
| US9742318B2 (en) | 2009-04-04 | 2017-08-22 | Dyson Technology Limited | Control of an electric machine |
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