JPH01126190A - 直流ブラシレスモータの制御装置 - Google Patents
直流ブラシレスモータの制御装置Info
- Publication number
- JPH01126190A JPH01126190A JP62284044A JP28404487A JPH01126190A JP H01126190 A JPH01126190 A JP H01126190A JP 62284044 A JP62284044 A JP 62284044A JP 28404487 A JP28404487 A JP 28404487A JP H01126190 A JPH01126190 A JP H01126190A
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- JP
- Japan
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- rotation speed
- circuit
- brushless motor
- rotational frequency
- inverter
- Prior art date
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- Pending
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、直流ブラシレスモータの制御装置に関し、
特に圧縮機等のように脈動負荷を駆動する場合における
直流ブラシレスモータの制御装置に関するものである。
特に圧縮機等のように脈動負荷を駆動する場合における
直流ブラシレスモータの制御装置に関するものである。
第４図は例えば特開昭６１−４６１９３号公報に示され
た直流ブラシレスモータの制御装置を示すブロック図で
あり、図において、１は直流電源、２はインバータであ
って、直流電源１から供給される直流電圧を任意の三相
交流電圧に変換して出力する。３はインバータ２の出力
が供給される電機子巻線、４は電機子巻線３から発生さ
れる磁界により回転する永久磁石回転子、５は永久磁石
回転子４の回転位置を検出する回転子位置検出回路、６
はインバータ２から発生される交流出力電圧設定する電
圧設定回路、７はゲート制御回路であって、回転子位置
検出回路５の出力と電圧設定回路６の出力とによって前
記インバータ２のゲート制御を実行する。８は回転子位
置検出回路５の出力によって永久磁石回転子４の回転数
を検出する回転数検出回路であって、検出した回転数が
設定回転数に達した時に出力信号を発生して前記電圧設
定回路６を制御する。
た直流ブラシレスモータの制御装置を示すブロック図で
あり、図において、１は直流電源、２はインバータであ
って、直流電源１から供給される直流電圧を任意の三相
交流電圧に変換して出力する。３はインバータ２の出力
が供給される電機子巻線、４は電機子巻線３から発生さ
れる磁界により回転する永久磁石回転子、５は永久磁石
回転子４の回転位置を検出する回転子位置検出回路、６
はインバータ２から発生される交流出力電圧設定する電
圧設定回路、７はゲート制御回路であって、回転子位置
検出回路５の出力と電圧設定回路６の出力とによって前
記インバータ２のゲート制御を実行する。８は回転子位
置検出回路５の出力によって永久磁石回転子４の回転数
を検出する回転数検出回路であって、検出した回転数が
設定回転数に達した時に出力信号を発生して前記電圧設
定回路６を制御する。
次に動作について説明する。直流電源１の出力をゲート
回路２に供給すると、このゲート回路２に設けられてい
る複数のゲートがゲート制御回路７によって０Ｎ−ＯＦ
Ｆ制御されることにより、三相交流電圧に変換されて電
機子巻線３にに供給される。電機子巻線３に三相交流電
圧が供給されると、その発生磁界により永久磁石回転子
４が回転し、この永久磁石回転子４が固定されている回
転軸により圧縮機等の負荷が回転駆動される。そして、
この永久磁石回転子４の回転は、回転子位置検出回路５
によって検出される。
回路２に供給すると、このゲート回路２に設けられてい
る複数のゲートがゲート制御回路７によって０Ｎ−ＯＦ
Ｆ制御されることにより、三相交流電圧に変換されて電
機子巻線３にに供給される。電機子巻線３に三相交流電
圧が供給されると、その発生磁界により永久磁石回転子
４が回転し、この永久磁石回転子４が固定されている回
転軸により圧縮機等の負荷が回転駆動される。そして、
この永久磁石回転子４の回転は、回転子位置検出回路５
によって検出される。
一方、ゲート制御回路７は電圧設定回路６から出力され
る永久磁石回転子４の設定回転数に対応した電圧信号と
回転子位置検出回路５から発生される永久磁石回転子４
の回転に対応した電圧信号とを比較し、両者の差値に対
応した速度制御をインバータ２に加えることになる。
る永久磁石回転子４の設定回転数に対応した電圧信号と
回転子位置検出回路５から発生される永久磁石回転子４
の回転に対応した電圧信号とを比較し、両者の差値に対
応した速度制御をインバータ２に加えることになる。
ここで、第５図（Ａ）に線イに示す回転数−負荷トルク
特性を有する直流ブラシレスモータにおいて、その負荷
が時間７０時点以後において大きくなった場合には、そ
の回転数が線イ′に示すように旧以下に低下する。する
と、回転数検出回路８は、第５図（Ｂ）に線口に示すよ
うに、電圧設定回路６の設定電圧を電圧Ｖ、よりも高め
るように制御する。この結果、直流ブラシレスモータは
加速されて、回転数がｎ１以上になった時に電圧の上昇
が止められる。ここで、係る特開昭６１−４６１９３号
公報には、回転数がｎ、以下にならないように制御する
ことが記載されているが、逆に回転数がｎ、以上になっ
た場合に、設定電圧を下げる操作を行うことにより、回
転数をｎ、に保っことが可能になる。
特性を有する直流ブラシレスモータにおいて、その負荷
が時間７０時点以後において大きくなった場合には、そ
の回転数が線イ′に示すように旧以下に低下する。する
と、回転数検出回路８は、第５図（Ｂ）に線口に示すよ
うに、電圧設定回路６の設定電圧を電圧Ｖ、よりも高め
るように制御する。この結果、直流ブラシレスモータは
加速されて、回転数がｎ１以上になった時に電圧の上昇
が止められる。ここで、係る特開昭６１−４６１９３号
公報には、回転数がｎ、以下にならないように制御する
ことが記載されているが、逆に回転数がｎ、以上になっ
た場合に、設定電圧を下げる操作を行うことにより、回
転数をｎ、に保っことが可能になる。
従来の直流ブラシレスモータの制御装置が扱う負荷は、
平均的な回転を行う場合であって、圧縮機等の脈動負荷
における１回転中の回転脈動を制御するものではない。
平均的な回転を行う場合であって、圧縮機等の脈動負荷
における１回転中の回転脈動を制御するものではない。
そして、この回転脈動はモータやその負荷に対する加振
力となり、特に低回転域においてその振幅が大きくなっ
て、振動や騒音の発生原因となる問題点があった。
力となり、特に低回転域においてその振幅が大きくなっ
て、振動や騒音の発生原因となる問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、低回転域においても滑らかに回転して、低振
動、低騒音となる直流ブラシレスモータの制御装置を得
ることを目的とする。
たもので、低回転域においても滑らかに回転して、低振
動、低騒音となる直流ブラシレスモータの制御装置を得
ることを目的とする。
この発明に□係る直流ブラシレスモータの制御装置は、
回転子の磁極位置検出信号から電気角６０度のパルスを
得る手段と、ｎ個のパルス間隔測定結果から回転子の回
転数を演算する手段と、この演算結果から次の回転数を
予測する手段と、予測した回転数と目標とする指令回転
数または指令回転数範囲との差に応じてインバータの出
力電圧を増減させる手段とを備えたものである。
回転子の磁極位置検出信号から電気角６０度のパルスを
得る手段と、ｎ個のパルス間隔測定結果から回転子の回
転数を演算する手段と、この演算結果から次の回転数を
予測する手段と、予測した回転数と目標とする指令回転
数または指令回転数範囲との差に応じてインバータの出
力電圧を増減させる手段とを備えたものである。
この発明における直流ブラシレスモータの制御装置は、
回転子の磁極位置検出信号から電気角６０度毎のパルス
を発生させ、このパルスにおけるｎ個のパルス間隔を測
定して次の回転数を予測する。
回転子の磁極位置検出信号から電気角６０度毎のパルス
を発生させ、このパルスにおけるｎ個のパルス間隔を測
定して次の回転数を予測する。
そして、予測した回転数と指令回転数または指令回転数
範囲との差に応じて回転数の脈動を無くすようにインバ
ータの出力電圧を制御するものであることから、圧縮機
等に使用した場合における回転脈動が防止されて、低振
動、低騒音によるモータ駆動が可能となる。
範囲との差に応じて回転数の脈動を無くすようにインバ
ータの出力電圧を制御するものであることから、圧縮機
等に使用した場合における回転脈動が防止されて、低振
動、低騒音によるモータ駆動が可能となる。
・以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、１は直流電源、２はインバータであって
、直流電源１から供給される直流電圧を任意の三相交流
電圧に変換して出力する。３はインバータ２の出力が供
給される電機子巻線、４は電機子巻線３から発生される
磁界により回転する永久磁石回転子、５は電機子巻線３
に誘起される電圧を含むモータ端子電圧により回転子の
磁極位置を検出する回転子位置検出回路、６は電圧設定
回路、７は回転子位置検出回路５の出力電圧と電圧設定
回路６の出力電圧との差に応じてインバーク２の出力電
圧を制御するゲート制御回路、９は回転子位置検出回路
５の出力から、電気角６０度毎にパルスを発生するパル
ス発生回路、１０はパルス発生回路９において発生され
たパルスの間隔を測定するタイマ１０ａと、この測定結
果から回転数を演算する演算手段１０ｂを有する回転数
検出手段、１１は回転数検出手段１０から発生されるｍ
個の出力を記憶するメモリｌｌｂと、記憶したｍ個の出
力から次回の回転数を予測演算する予測演算手段１１ａ
とを含む回転数予測手段である。
１図において、１は直流電源、２はインバータであって
、直流電源１から供給される直流電圧を任意の三相交流
電圧に変換して出力する。３はインバータ２の出力が供
給される電機子巻線、４は電機子巻線３から発生される
磁界により回転する永久磁石回転子、５は電機子巻線３
に誘起される電圧を含むモータ端子電圧により回転子の
磁極位置を検出する回転子位置検出回路、６は電圧設定
回路、７は回転子位置検出回路５の出力電圧と電圧設定
回路６の出力電圧との差に応じてインバーク２の出力電
圧を制御するゲート制御回路、９は回転子位置検出回路
５の出力から、電気角６０度毎にパルスを発生するパル
ス発生回路、１０はパルス発生回路９において発生され
たパルスの間隔を測定するタイマ１０ａと、この測定結
果から回転数を演算する演算手段１０ｂを有する回転数
検出手段、１１は回転数検出手段１０から発生されるｍ
個の出力を記憶するメモリｌｌｂと、記憶したｍ個の出
力から次回の回転数を予測演算する予測演算手段１１ａ
とを含む回転数予測手段である。
次に動作について説明する。回転子位置検出回路５は、
回転子の回転によって電機子巻線３に誘起される信号を
検出することにより、第２図（ａ）に示す信号を発生す
る。この信号は、パルス発生回路８において検出される
ことにより、第２図（ｂ）に示す電気角６０度毎のパル
スを発生する。このようなパルス発生回路９は、例えば
第３図に示すような論理回路と微分回路の組み合わせに
よって構成される。なお、第３図における２９〜３１は
オアー回路、３２．３３はナンド回路、３４〜３６はダ
イオード、３７．３８はコンデンサー、３９．４０は抵
抗である。そして、このパルス発生回路９においては、
第２図（ａ）に示すパルスの立ち上がりエツジ（パルス
が負方向に発生される場合には立ち下がり）をトリガと
して回転数検出手段１０のタイマ１０ａを起動および停
止させてパルスの間隔を測定する。ここで、間隔を測定
するパルスは連続したものでも良いし、ｎ個の間隔をお
いたものでも良い。このようにして測定したパルス間隔
は、演算手段１０ｂにおいてＮ＝に／Ｔ （ｋはモータ
の構造等んよって決まる定数）なる演算処理が行われる
ことにより回転数Ｎが演算される。このようにして求め
られた回転数は、今回も含めてｍ回分の値が、回転数予
測手段１１におけるメモリｌｌｂに記憶される。メモリ
ｌｌｂに記憶された回転数データから次回の回転数を予
測演算手段１０ａが演算する。この時、ｍ個のデータに
対して、適当に重みずけを行うことも可能である。
回転子の回転によって電機子巻線３に誘起される信号を
検出することにより、第２図（ａ）に示す信号を発生す
る。この信号は、パルス発生回路８において検出される
ことにより、第２図（ｂ）に示す電気角６０度毎のパル
スを発生する。このようなパルス発生回路９は、例えば
第３図に示すような論理回路と微分回路の組み合わせに
よって構成される。なお、第３図における２９〜３１は
オアー回路、３２．３３はナンド回路、３４〜３６はダ
イオード、３７．３８はコンデンサー、３９．４０は抵
抗である。そして、このパルス発生回路９においては、
第２図（ａ）に示すパルスの立ち上がりエツジ（パルス
が負方向に発生される場合には立ち下がり）をトリガと
して回転数検出手段１０のタイマ１０ａを起動および停
止させてパルスの間隔を測定する。ここで、間隔を測定
するパルスは連続したものでも良いし、ｎ個の間隔をお
いたものでも良い。このようにして測定したパルス間隔
は、演算手段１０ｂにおいてＮ＝に／Ｔ （ｋはモータ
の構造等んよって決まる定数）なる演算処理が行われる
ことにより回転数Ｎが演算される。このようにして求め
られた回転数は、今回も含めてｍ回分の値が、回転数予
測手段１１におけるメモリｌｌｂに記憶される。メモリ
ｌｌｂに記憶された回転数データから次回の回転数を予
測演算手段１０ａが演算する。この時、ｍ個のデータに
対して、適当に重みずけを行うことも可能である。
次に、電圧設定回路６は、このようにして得られた予測
回転数と指令回転数または指令回転数範囲の差に応じて
出力電圧を増減する。ここで、予測回転数が指令回転数
または指令回転数範囲を上回った場合には出力電圧を下
げ、逆に予測回転数が指令回転数または指令回転数範囲
を下回った場合には出力電圧を上げる。ゲート制御回路
７は、回転子位置検出回路５の出力と電圧設定回路６の
出力に応じてインバータ２に内蔵されているスインチン
グ素子を制御して、モータに三相交流電圧を印加するこ
とにより、回転数の脈動を防止する。
回転数と指令回転数または指令回転数範囲の差に応じて
出力電圧を増減する。ここで、予測回転数が指令回転数
または指令回転数範囲を上回った場合には出力電圧を下
げ、逆に予測回転数が指令回転数または指令回転数範囲
を下回った場合には出力電圧を上げる。ゲート制御回路
７は、回転子位置検出回路５の出力と電圧設定回路６の
出力に応じてインバータ２に内蔵されているスインチン
グ素子を制御して、モータに三相交流電圧を印加するこ
とにより、回転数の脈動を防止する。
なお、上記実施例においては、回転子位置検出回路５と
して、巻線の誘起電圧を利用する場合について説明した
が、モータにセンサを取り付けることが可能であるなら
ば、このセンサから出力される信号を利用して位置検出
を行っても同様な効果が得られる。
して、巻線の誘起電圧を利用する場合について説明した
が、モータにセンサを取り付けることが可能であるなら
ば、このセンサから出力される信号を利用して位置検出
を行っても同様な効果が得られる。
以上のように、この発明によれば回転子位置検出回路の
出力から電気角６０度毎のパルスを発生させ、この発生
パルスの間隔を測定することによって回転数を知り、そ
の結果から次回の回転数を予測して指令回転数または指
令回転数範囲との差により、インバータの出力電圧を変
化させるようにしあものであるために、圧縮機等の脈動
負荷による回転数の脈動を防止して、低振動、低騒音に
よるモータ駆動が行える優れた効果がある。
出力から電気角６０度毎のパルスを発生させ、この発生
パルスの間隔を測定することによって回転数を知り、そ
の結果から次回の回転数を予測して指令回転数または指
令回転数範囲との差により、インバータの出力電圧を変
化させるようにしあものであるために、圧縮機等の脈動
負荷による回転数の脈動を防止して、低振動、低騒音に
よるモータ駆動が行える優れた効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による直流ブラシレスモー
タの制御装置を示すブロック図、第２図（ａ）、（ｂ）
は第１図に示す回転子位置検出回路およびパルス発生路
の動作を説明するための各部動作波形図、第３図は第１
図に示すパルス発生路の具体例を示す回路図、第４図は
従来の直流ブラシレスモータの制御装置を示す回路図、
第５図（Ａ）、（ｂ）は第４図の動作を説明するために
用いられる特性図である。 １は直流電源、２はインバータ、３は電機子巻線、４は
永久磁石回転子、５は回転子位置検出回路、６は電圧設
定回路、７はゲート制御回路、９はパルス発生回路、１
０は回転数検出手段、１１は回転数予測手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第２図 （ｂ） −Ｌ士」■Ｌ１止」− 第３図 ／８ 第４図
タの制御装置を示すブロック図、第２図（ａ）、（ｂ）
は第１図に示す回転子位置検出回路およびパルス発生路
の動作を説明するための各部動作波形図、第３図は第１
図に示すパルス発生路の具体例を示す回路図、第４図は
従来の直流ブラシレスモータの制御装置を示す回路図、
第５図（Ａ）、（ｂ）は第４図の動作を説明するために
用いられる特性図である。 １は直流電源、２はインバータ、３は電機子巻線、４は
永久磁石回転子、５は回転子位置検出回路、６は電圧設
定回路、７はゲート制御回路、９はパルス発生回路、１
０は回転数検出手段、１１は回転数予測手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第２図 （ｂ） −Ｌ士」■Ｌ１止」− 第３図 ／８ 第４図
Claims (1)
- 永久磁石回転子を有する直流ブラシレスモータの回転
子における磁極位置を検出して位置検出信号を発生し、
この位置検出信号に応じてインバータを制御することに
より直流を三相交流に変換して前記直流ブラシレスモー
タに印加することにより駆動する直流ブラシレスモータ
の制御装置において、前記位置検出信号から電気角６０
度毎のパルスを発生させる手段と、前記パルスにおける
ｎ個のパルス間隔を測定し、この測定したパルス間隔か
ら回転数を演算する手段と、ｍ回の演算結果から次回の
回転数を予測し、この予測した回転数と目標とする指令
回転数または指令回転数範囲との差に応じて前記インバ
ータの出力電圧を増減制御する手段とを備えたことを特
徴とする直流ブラシレスモータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284044A JPH01126190A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 直流ブラシレスモータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284044A JPH01126190A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 直流ブラシレスモータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126190A true JPH01126190A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17673567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284044A Pending JPH01126190A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 直流ブラシレスモータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01126190A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04183293A (ja) * | 1990-11-14 | 1992-06-30 | Nec Corp | ブラシレスｄｃモータ駆動回路 |
| US6337554B1 (en) * | 1998-07-17 | 2002-01-08 | Bien-Air S.A. | Device for controlling an electric motor |
| KR100756095B1 (ko) * | 2003-05-02 | 2007-09-05 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 처리가스도입기구 및 플라즈마처리장치 |
| EP2030588A1 (de) * | 2007-08-29 | 2009-03-04 | Sirona Dental Systems GmbH | Schwingungssensor für ein Motor und für ein dentales Handstück und Verfahren zur Ermittlung und Auswertung der Schwingung |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP62284044A patent/JPH01126190A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04183293A (ja) * | 1990-11-14 | 1992-06-30 | Nec Corp | ブラシレスｄｃモータ駆動回路 |
| US6337554B1 (en) * | 1998-07-17 | 2002-01-08 | Bien-Air S.A. | Device for controlling an electric motor |
| KR100756095B1 (ko) * | 2003-05-02 | 2007-09-05 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 처리가스도입기구 및 플라즈마처리장치 |
| EP2030588A1 (de) * | 2007-08-29 | 2009-03-04 | Sirona Dental Systems GmbH | Schwingungssensor für ein Motor und für ein dentales Handstück und Verfahren zur Ermittlung und Auswertung der Schwingung |
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