JPH0670580A - ブラシレスモータ制御システム - Google Patents
ブラシレスモータ制御システムInfo
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- JPH0670580A JPH0670580A JP5086326A JP8632693A JPH0670580A JP H0670580 A JPH0670580 A JP H0670580A JP 5086326 A JP5086326 A JP 5086326A JP 8632693 A JP8632693 A JP 8632693A JP H0670580 A JPH0670580 A JP H0670580A
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
- H02H7/0856—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken
- H02H7/0858—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken by reversing, cycling or reducing the power supply to the motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のブラシレス、三相、ＤＣモータ用の速
度制御システムの性能を向上させ、速度制御システムの
ハードウエアの要件およびシステムの精密性を削減し、
全デジタル化による正確性を付与する。 【構成】 メインデジタルシグナルプロセッサ、駆動コ
ントローラ、切り替え手段およびタコメータ信号を生成
するモータ監視手段を備える、電機子を具備するブラシ
レス、三相の直流モーター用の全デジタル化されたブラ
シレスモータ制御システム。
度制御システムの性能を向上させ、速度制御システムの
ハードウエアの要件およびシステムの精密性を削減し、
全デジタル化による正確性を付与する。 【構成】 メインデジタルシグナルプロセッサ、駆動コ
ントローラ、切り替え手段およびタコメータ信号を生成
するモータ監視手段を備える、電機子を具備するブラシ
レス、三相の直流モーター用の全デジタル化されたブラ
シレスモータ制御システム。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は全デジタル化されたモー
タ制御システムに関し、さらに詳細にはブラシレス、三
相、直流モーターの速度または電機子位置を制御するモ
ータ制御システムに関する。
タ制御システムに関し、さらに詳細にはブラシレス、三
相、直流モーターの速度または電機子位置を制御するモ
ータ制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレス直流モータの速度を制御する
ための制御システムは、一般に公知である。しかし、こ
のようなシステムは、デジタルシグナルプロセッサが次
に続く処理を行うために、少なくとも部分的に、アナロ
グ信号およびアナログ信号をデジタル信号へ変換するた
めのアナログ−デジタル変換器に依存している。
ための制御システムは、一般に公知である。しかし、こ
のようなシステムは、デジタルシグナルプロセッサが次
に続く処理を行うために、少なくとも部分的に、アナロ
グ信号およびアナログ信号をデジタル信号へ変換するた
めのアナログ−デジタル変換器に依存している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、ハードウ
エアの複雑性、精密性がシステム全体に要求される。さ
らに、アナログ信号に依存していることは、少なくとも
部分的にモータ速度制御を不正確にする一因となってい
る。本発明は、このような事情を考慮してなされたもの
であり、従来のブラシレス、三相、直流モータ用の制御
システムの性能を向上させることを目的とする。
エアの複雑性、精密性がシステム全体に要求される。さ
らに、アナログ信号に依存していることは、少なくとも
部分的にモータ速度制御を不正確にする一因となってい
る。本発明は、このような事情を考慮してなされたもの
であり、従来のブラシレス、三相、直流モータ用の制御
システムの性能を向上させることを目的とする。
【０００４】また、本発明の他の目的は、このような制
御システムのハードウエアの要件およびシステムの精密
性を削減することにある。
御システムのハードウエアの要件およびシステムの精密
性を削減することにある。
【０００５】さらに別の目的は、このようなモータ制御
システムに全デジタル化による正確性を付与することに
ある。
システムに全デジタル化による正確性を付与することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）所望の
モータ動作を指示するデジタルの入力コマンド信号を供
給するメインデジタルシグナルプロセッサ、（ｂ）前記
入力コマンド信号に応答して、各相ごとに電機子を回転
させるためのデジタルの変換信号、および前記入力コマ
ンド信号によって確定されるデューティサイクルを有す
るデジタルパルス幅変調された信号を生成し、メインデ
ジタルシグナルプロセッサと直接デジタル通信を行う駆
動コントローラ、（ｃ）前記変換信号および前記パルス
幅変調された信号のそれぞれに応答して、前記デューテ
ィサイクルの間オン状態を持続するデジタルの２値制御
信号を各相ごとに生成し、駆動コントローラとデジタル
通信を行う切り替え手段、および（ｄ）各相ごとに、電
機子位置を表すデジタルのタコメータ信号を生成し、駆
動コントローラとデジタル通信を行うモータ監視手段、
を備えてなり、（ｅ）前記駆動コントローラが、さらに
タコメータ信号を処理して、実際の電機子速度または位
置を表すデジタルの出力信号を生成し、前記出力信号を
直接デジタル的に前記メインデジタルシグナルプロセッ
サに伝達することからなる、電機子を具備するブラシレ
ス、三相の直流モーター用の全デジタル化制御システム
を提供するものである。
モータ動作を指示するデジタルの入力コマンド信号を供
給するメインデジタルシグナルプロセッサ、（ｂ）前記
入力コマンド信号に応答して、各相ごとに電機子を回転
させるためのデジタルの変換信号、および前記入力コマ
ンド信号によって確定されるデューティサイクルを有す
るデジタルパルス幅変調された信号を生成し、メインデ
ジタルシグナルプロセッサと直接デジタル通信を行う駆
動コントローラ、（ｃ）前記変換信号および前記パルス
幅変調された信号のそれぞれに応答して、前記デューテ
ィサイクルの間オン状態を持続するデジタルの２値制御
信号を各相ごとに生成し、駆動コントローラとデジタル
通信を行う切り替え手段、および（ｄ）各相ごとに、電
機子位置を表すデジタルのタコメータ信号を生成し、駆
動コントローラとデジタル通信を行うモータ監視手段、
を備えてなり、（ｅ）前記駆動コントローラが、さらに
タコメータ信号を処理して、実際の電機子速度または位
置を表すデジタルの出力信号を生成し、前記出力信号を
直接デジタル的に前記メインデジタルシグナルプロセッ
サに伝達することからなる、電機子を具備するブラシレ
ス、三相の直流モーター用の全デジタル化制御システム
を提供するものである。
【０００７】また、本発明は、（ａ）所望の電機子速度
を指示するデジタルの入力速度信号を供給するメインデ
ジタルシグナルプロセッサ、（ｂ）各相ごとに、前記入
力速度信号に対応して、各相ごとに電機子を回転させる
ためのデジタルの変換信号、および前記入力速度信号に
よって確定されるデューティサイクルを有するデジタル
のパルス幅変調された信号を生成し、メインデジタルシ
グナルプロセッサと直接デジタル通信を行う駆動コント
ローラ、（ｃ）各相ごとに、前記変換信号および前記の
パルス幅変調された信号のそれぞれに応答して、前記デ
ューティサイクルの間オン状態を持続するデジタルの２
値速度制御信号を各相ごとに生成し、駆動コントローラ
とデジタル通信を行う切り替え手段、および（ｄ）各相
ごとに、電機子位置を表すデジタルのタコメータ信号を
生成し、駆動コントローラとデジタル通信を行うモータ
監視手段、を備えてなり、（ｅ）前記駆動コントローラ
が、さらにタコメータ信号を処理して、実際の電機子速
度を表すデジタルの出力速度信号を生成し、前記出力速
度信号を直接デジタル的に前記メインデジタルシグナル
プロセッサに伝達することからなる、電機子を有するブ
ラシレス、三相の直流モーター用の全デジタル化速度制
御システムを提供するものである。
を指示するデジタルの入力速度信号を供給するメインデ
ジタルシグナルプロセッサ、（ｂ）各相ごとに、前記入
力速度信号に対応して、各相ごとに電機子を回転させる
ためのデジタルの変換信号、および前記入力速度信号に
よって確定されるデューティサイクルを有するデジタル
のパルス幅変調された信号を生成し、メインデジタルシ
グナルプロセッサと直接デジタル通信を行う駆動コント
ローラ、（ｃ）各相ごとに、前記変換信号および前記の
パルス幅変調された信号のそれぞれに応答して、前記デ
ューティサイクルの間オン状態を持続するデジタルの２
値速度制御信号を各相ごとに生成し、駆動コントローラ
とデジタル通信を行う切り替え手段、および（ｄ）各相
ごとに、電機子位置を表すデジタルのタコメータ信号を
生成し、駆動コントローラとデジタル通信を行うモータ
監視手段、を備えてなり、（ｅ）前記駆動コントローラ
が、さらにタコメータ信号を処理して、実際の電機子速
度を表すデジタルの出力速度信号を生成し、前記出力速
度信号を直接デジタル的に前記メインデジタルシグナル
プロセッサに伝達することからなる、電機子を有するブ
ラシレス、三相の直流モーター用の全デジタル化速度制
御システムを提供するものである。
【０００８】切り替え手段としては、たとえば三相ブリ
ッジを用いることが好ましい。メインデジタルシグナル
プロセッサおよび駆動コントローラは、デジタル的に通
信を行う媒体である複数の光ファイバ−によって相互接
続されることが好ましい。アナログ信号およびアナログ
デジタル変換器は本発明の速度制御システム内では一切
使用されない。
ッジを用いることが好ましい。メインデジタルシグナル
プロセッサおよび駆動コントローラは、デジタル的に通
信を行う媒体である複数の光ファイバ−によって相互接
続されることが好ましい。アナログ信号およびアナログ
デジタル変換器は本発明の速度制御システム内では一切
使用されない。
【０００９】従って、このようなシステムにおいてハー
ドウエアの要件を簡略化することができ、アナログ信号
の存在に起因する不正確さを排除することができる。本
発明の別の特徴は、所定時間経過後に、駆動コントロー
ラが入力信号を受信することなくシステムを停止させる
ことにある。本発明の新規の特徴は、請求項に特に記載
されている。しかし、本発明は、その構成、動作方法、
発明の目的および優位性に関して、明細書の以下の実施
例の記述および図面を参照すれば最もよく理解される。
ドウエアの要件を簡略化することができ、アナログ信号
の存在に起因する不正確さを排除することができる。本
発明の別の特徴は、所定時間経過後に、駆動コントロー
ラが入力信号を受信することなくシステムを停止させる
ことにある。本発明の新規の特徴は、請求項に特に記載
されている。しかし、本発明は、その構成、動作方法、
発明の目的および優位性に関して、明細書の以下の実施
例の記述および図面を参照すれば最もよく理解される。
【００１０】
【作用】メインデジタルシグナルプロセッサは、所望の
モータ動作を行わせるデジタルの入力コマンド信号を駆
動コントローラに供給する。
モータ動作を行わせるデジタルの入力コマンド信号を駆
動コントローラに供給する。
【００１１】駆動コントローラは、前記入力コマンド信
号に応答して、電機子を回転させるためのデジタルの変
換信号および前記入力コマンド信号によって確定される
デューティサイクルを有するデジタルのパルス幅変調さ
れた信号を生成する。
号に応答して、電機子を回転させるためのデジタルの変
換信号および前記入力コマンド信号によって確定される
デューティサイクルを有するデジタルのパルス幅変調さ
れた信号を生成する。
【００１２】切り替え手段は、前記変換信号および前記
パルス幅変調された信号のそれぞれに応答して、前記デ
ューティサイクルの間オン状態を持続する２値制御信号
を各相ごどに生成する。
パルス幅変調された信号のそれぞれに応答して、前記デ
ューティサイクルの間オン状態を持続する２値制御信号
を各相ごどに生成する。
【００１３】モータ監視手段は、各相ごとに電機子位置
を表すデジタルのタコメータ信号を生成する。また、駆
動コントローラは、前記タコメータ信号を処理し、実際
の電機子速度または位置を表すデジタルの出力信号を生
成し、前記メインデジタルシグナルプロセッサへ伝達す
る。
を表すデジタルのタコメータ信号を生成する。また、駆
動コントローラは、前記タコメータ信号を処理し、実際
の電機子速度または位置を表すデジタルの出力信号を生
成し、前記メインデジタルシグナルプロセッサへ伝達す
る。
【００１４】
【実施例】ブラシレス、三相の直流モータの速度を制御
するための制御システムに関して、本発明を例示する。
図１は、本発明の全デジタル化されたモータ速度制御シ
ステム全体のブロック図であり、図２はその詳細な回路
図である。
するための制御システムに関して、本発明を例示する。
図１は、本発明の全デジタル化されたモータ速度制御シ
ステム全体のブロック図であり、図２はその詳細な回路
図である。
【００１５】参照番号１０は、電機子１２を具備するブ
ラシレス、三相の直流モータである。モータ１０は、カ
リフォルニア州、サンマルコスのBEI キムコ磁気部門
（BEIKimco Magnetics Division of San Marcos）
から部品番号ＤＩＨ ２３−２０−ＢＢＮＢを入手する
ことが好ましい。このモータ１０は、電機子位置を感知
するために電機子の近傍に、従来のホール効果センサ１
４を複数具備している。
ラシレス、三相の直流モータである。モータ１０は、カ
リフォルニア州、サンマルコスのBEI キムコ磁気部門
（BEIKimco Magnetics Division of San Marcos）
から部品番号ＤＩＨ ２３−２０−ＢＢＮＢを入手する
ことが好ましい。このモータ１０は、電機子位置を感知
するために電機子の近傍に、従来のホール効果センサ１
４を複数具備している。
【００１６】このシステムは、メインデジタルシグナル
プロセッサ（ＣＰＵ）１６を備えており、集積回路チッ
プＮｏ．８７Ｃ５１−ＰＬＣＣを搭載することが好まし
い。ＣＰＵ１６は、駆動コントローラ１８と直接デジタ
ル的に通信を行う。駆動コントローラ１８は、集積回路
チップＮｏ．８７Ｃ５１−ＰＬＣＣを搭載することが好
ましい。
プロセッサ（ＣＰＵ）１６を備えており、集積回路チッ
プＮｏ．８７Ｃ５１−ＰＬＣＣを搭載することが好まし
い。ＣＰＵ１６は、駆動コントローラ１８と直接デジタ
ル的に通信を行う。駆動コントローラ１８は、集積回路
チップＮｏ．８７Ｃ５１−ＰＬＣＣを搭載することが好
ましい。
【００１７】ＣＰＵ１６は、所望の電機子速度を表わす
デジタルの入力速度信号ＲＸを、ライン２０を通して駆
動コントローラ１８に供給する。駆動コントローラ１８
は現実の電機子速度を表すデジタルの出力速度信号ＴＸ
をライン２２を通してＣＰＵ１６に供給する。また駆動
コントローラ１８は、ＲＥＳＥＴライン２４を通してＣ
ＰＵ１６に接続される。
デジタルの入力速度信号ＲＸを、ライン２０を通して駆
動コントローラ１８に供給する。駆動コントローラ１８
は現実の電機子速度を表すデジタルの出力速度信号ＴＸ
をライン２２を通してＣＰＵ１６に供給する。また駆動
コントローラ１８は、ＲＥＳＥＴライン２４を通してＣ
ＰＵ１６に接続される。
【００１８】通信ライン２０、２２、２４は、３．７５
ｋボーでデータを伝送できる高速直列バスであり、好ま
しくは光ファイバ−が用いられる。しかし、ＣＰＵ１６
および駆動コントローラ１８は、パラレル通信バス、高
速シリアルハードワイヤーインターフェースなどの並列
または直列の伝送手段によっても通信してもよい。
ｋボーでデータを伝送できる高速直列バスであり、好ま
しくは光ファイバ−が用いられる。しかし、ＣＰＵ１６
および駆動コントローラ１８は、パラレル通信バス、高
速シリアルハードワイヤーインターフェースなどの並列
または直列の伝送手段によっても通信してもよい。
【００１９】駆動コントローラ１８は、電機子を回転す
るために共に作用する１組みの６つの変換信号を生成す
る。これらの変換信号はモータの各相に２つの信号が割
り当てられる。
るために共に作用する１組みの６つの変換信号を生成す
る。これらの変換信号はモータの各相に２つの信号が割
り当てられる。
【００２０】さらに詳細には、駆動コントローラ１８は
６つの変換ビットパターンのリストを有する内部照合テ
ーブルを備えている。各パターンは前回の電機子位置か
ら６０度離れた角度の位置に電機子を動かすための別々
のコマンドを表わす。
６つの変換ビットパターンのリストを有する内部照合テ
ーブルを備えている。各パターンは前回の電機子位置か
ら６０度離れた角度の位置に電機子を動かすための別々
のコマンドを表わす。
【００２１】変換信号は三相のブリッジ回路２６へ送ら
れ、また任意にブリッジ駆動回路（図２参照）を通って
伝達される。各相に１つずつわりあてられた３つの位置
制御信号はブリッジ回路２６からモータ１０へ出力され
る。ホール効果センサ１４は電機子の回転を感知し、駆
動コントローラ１８がいつ変換信号を生成すべきかを指
示する２状態ホール効果信号を生成する。
れ、また任意にブリッジ駆動回路（図２参照）を通って
伝達される。各相に１つずつわりあてられた３つの位置
制御信号はブリッジ回路２６からモータ１０へ出力され
る。ホール効果センサ１４は電機子の回転を感知し、駆
動コントローラ１８がいつ変換信号を生成すべきかを指
示する２状態ホール効果信号を生成する。
【００２２】図３に、駆動コントローラ１８の動作の一
部のフローチャートを表わす。ブロック２８は変換信号
の生成を示している。ブロック３０はホール効果センサ
の値を読みとることを示す。
部のフローチャートを表わす。ブロック２８は変換信号
の生成を示している。ブロック３０はホール効果センサ
の値を読みとることを示す。
【００２３】駆動コントローラ１８がホール効果信号の
状態が変わったことが認知されると（ブロック３２）、
新しい状態がセーブされ（ブロック３４）、次の変換ビ
ットパターンがモータに出力される（ブロック３６）。
その後、ホール効果センサの次の読み取りの前に、タコ
メータ（ＴＡＣ）信号を生成する内部カウンタがインク
リメントされる（ブロック３８）。このタコメータ信号
は先に述べた出力速度信号ＴＸを生成するために実際に
作られる。
状態が変わったことが認知されると（ブロック３２）、
新しい状態がセーブされ（ブロック３４）、次の変換ビ
ットパターンがモータに出力される（ブロック３６）。
その後、ホール効果センサの次の読み取りの前に、タコ
メータ（ＴＡＣ）信号を生成する内部カウンタがインク
リメントされる（ブロック３８）。このタコメータ信号
は先に述べた出力速度信号ＴＸを生成するために実際に
作られる。
【００２４】ブロック３２でホール効果センサの状態が
変化しなかった場合は、電機子が６０度動かなかったこ
とを意味し、これによって駆動コントローラはブロック
３０へ再び戻りホール効果センサの値を読み取ろうとす
る。
変化しなかった場合は、電機子が６０度動かなかったこ
とを意味し、これによって駆動コントローラはブロック
３０へ再び戻りホール効果センサの値を読み取ろうとす
る。
【００２５】駆動コントローラ１８はまた、ＣＰＵ１６
からのコマンドデータに応答して、このコマンドデータ
によって確定されるデューティサイクルを持つデジタル
パルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成する。
からのコマンドデータに応答して、このコマンドデータ
によって確定されるデューティサイクルを持つデジタル
パルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成する。
【００２６】ＰＷＭ信号は、好ましくは周波数３．９０
６２５ｋＨｚのキャリア信号に乗せて運ばれる。駆動コ
ントローラ１８は、好ましくは２５６マイクロ秒のＰＷ
Ｍサイクルを確定する内部ソフトウエアによるＰＷＭタ
イマを備える。ＰＷＭサイクルには高低２つの状態があ
る。ＰＷＭ出力は高状態の間は継続して走行されるが、
低状態ではＯＦＦにリセットされる。コマンドデータは
ＰＷＭタイマの走行時間を、好ましくは１４−２４２マ
イクロ秒に制御する。このようにして、ＰＷＭ信号のデ
ューティサイクルは５．４７％−９４．５３％に制御さ
れる。
６２５ｋＨｚのキャリア信号に乗せて運ばれる。駆動コ
ントローラ１８は、好ましくは２５６マイクロ秒のＰＷ
Ｍサイクルを確定する内部ソフトウエアによるＰＷＭタ
イマを備える。ＰＷＭサイクルには高低２つの状態があ
る。ＰＷＭ出力は高状態の間は継続して走行されるが、
低状態ではＯＦＦにリセットされる。コマンドデータは
ＰＷＭタイマの走行時間を、好ましくは１４−２４２マ
イクロ秒に制御する。このようにして、ＰＷＭ信号のデ
ューティサイクルは５．４７％−９４．５３％に制御さ
れる。
【００２７】図４に、駆動コントローラ動作のこの局面
のフローを示す。ブロック４０は、ＰＷＭ信号の生成を
表わす。駆動コントローラは２値のＰＷＭビットを保持
および生成し（ブロック４２）、ブロック４４において
ＰＷＭビットの状態を調べる。
のフローを示す。ブロック４０は、ＰＷＭ信号の生成を
表わす。駆動コントローラは２値のＰＷＭビットを保持
および生成し（ブロック４２）、ブロック４４において
ＰＷＭビットの状態を調べる。
【００２８】ＰＷＭビットが低状態であれば、ブロック
４６に示されるようにＰＷＭタイマの値はＣＰＵ１６に
よって供給されるコマンドバイトから再読み取りされ
る。ＰＷＭビットが高状態であれば、ＰＷＭタイマの値
は実際の値の２の補数で再読み取りされる（ブロック４
８）。
４６に示されるようにＰＷＭタイマの値はＣＰＵ１６に
よって供給されるコマンドバイトから再読み取りされ
る。ＰＷＭビットが高状態であれば、ＰＷＭタイマの値
は実際の値の２の補数で再読み取りされる（ブロック４
８）。
【００２９】最も好ましくは図１に示されるように、Ｐ
ＷＭ信号は駆動ロジックユニット５０に送られる。駆動
ロジックユニット５０は、図２に示されるように、３つ
のＡＮＤゲートを有し、３つの変換信号がこれらのゲー
トに送り込まれる。駆動ロジックユニット５０はブリッ
ジ回路２６へ送出する切り替え信号を生成する。そし
て、ブリッジ回路２６は各相ごとにオン状態およびオフ
状態を有する前記した変調された制御信号を生成する。
ＷＭ信号は駆動ロジックユニット５０に送られる。駆動
ロジックユニット５０は、図２に示されるように、３つ
のＡＮＤゲートを有し、３つの変換信号がこれらのゲー
トに送り込まれる。駆動ロジックユニット５０はブリッ
ジ回路２６へ送出する切り替え信号を生成する。そし
て、ブリッジ回路２６は各相ごとにオン状態およびオフ
状態を有する前記した変調された制御信号を生成する。
【００３０】図５のフローチャートに示されるように、
先に述べたホール効果センサ１４はＴＡＣ信号を駆動コ
ントローラに送り返す（ブロック５０）。さらに詳細に
は、ＴＡＣ信号はＴＡＣタイマによって６２．５ｍｓ毎
に生じるように累算される（ブロック５２）。ＴＡＣカ
ウンタで得られたカウント値は、駆動コントローラから
送出されライン２２を通ってＣＰＵ１６へ戻されるタコ
メータ信号に含まれる。このタコメータ信号は、モータ
の実際の速度を表わしている。
先に述べたホール効果センサ１４はＴＡＣ信号を駆動コ
ントローラに送り返す（ブロック５０）。さらに詳細に
は、ＴＡＣ信号はＴＡＣタイマによって６２．５ｍｓ毎
に生じるように累算される（ブロック５２）。ＴＡＣカ
ウンタで得られたカウント値は、駆動コントローラから
送出されライン２２を通ってＣＰＵ１６へ戻されるタコ
メータ信号に含まれる。このタコメータ信号は、モータ
の実際の速度を表わしている。
【００３１】本発明の他の特徴は、ウォッチドッグカウ
ンタ（図５のブロック５４）が、例えば５００ｍｓのプ
リセットカウントを有していることである。
ンタ（図５のブロック５４）が、例えば５００ｍｓのプ
リセットカウントを有していることである。
【００３２】ウォッチドッグカウンタは、ＴＡＣタイマ
の割り込みを受信すると、カウントダウンを始める。ブ
ロック５６に示されるように５００ｍｓ経過すると、シ
ステム全体は停止する（ブロック５８）。しかし、ウォ
ッチドッグ時間が経過しない場合には、ブロック６０に
示したように、ＣＰＵ１６からのコマンドデータはライ
ン２０を通って駆動コントローラへ送られる。
の割り込みを受信すると、カウントダウンを始める。ブ
ロック５６に示されるように５００ｍｓ経過すると、シ
ステム全体は停止する（ブロック５８）。しかし、ウォ
ッチドッグ時間が経過しない場合には、ブロック６０に
示したように、ＣＰＵ１６からのコマンドデータはライ
ン２０を通って駆動コントローラへ送られる。
【００３３】上述したような要素を別々に用いる場合、
またはその２つ以上を組み合わせた場合にも上述した実
施例の構成と異なるタイプの他の実施例においても有用
に用いられることが分かる。
またはその２つ以上を組み合わせた場合にも上述した実
施例の構成と異なるタイプの他の実施例においても有用
に用いられることが分かる。
【００３４】本発明は、ブラシレス、三相の直流モータ
用の全デジタル化された速度制御システムの実施例とし
て図示ならびに記載されたが、これらは、本発明を限定
することを意図しておらず、本発明の範囲内で種々の改
変および構造的な変化が施され得る。
用の全デジタル化された速度制御システムの実施例とし
て図示ならびに記載されたが、これらは、本発明を限定
することを意図しておらず、本発明の範囲内で種々の改
変および構造的な変化が施され得る。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、従来のブラシレス、三
相、ＤＣモータ用の速度制御システムの性能を向上させ
ることができる。さらに、速度制御システムのハードウ
エアの要件およびシステムの精密性を削減し、全デジタ
ル化による正確性を付与することが可能になる。
相、ＤＣモータ用の速度制御システムの性能を向上させ
ることができる。さらに、速度制御システムのハードウ
エアの要件およびシステムの精密性を削減し、全デジタ
ル化による正確性を付与することが可能になる。
【図１】図１は本発明の全デジタル化された速度制御シ
ステム全体のブロック図である。
ステム全体のブロック図である。
【図２】図２は図１のシステムの詳細な回路図である。
【図３】図３は本発明の駆動コントローラの動作の一部
を表すフローチャートである。
を表すフローチャートである。
【図４】図４は本発明のコントローラにおける他の動作
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図５】図５は本発明のコントローラにおける他の動作
のフローチャートである。
のフローチャートである。
１０ モータ １２ 電機子 １４ ホール効果センサ １６ メインデジタルシグナルプロセッサ（ＣＰＵ） １８ 駆動コントローラ ２０、２２、２４ 通信ライン ２６ ブリッジ回路 ５０ 駆動ロジックユニット
Claims (12)
- 【請求項１】 （ａ）所望のモータ動作を指示するデジ
タルの入力コマンド信号を供給するメインデジタルシグ
ナルプロセッサ、 （ｂ）前記入力コマンド信号に応答して、各相ごとに電
機子を回転させるためのデジタルの変換信号、および前
記入力コマンド信号によって確定されるデューティサイ
クルを有するデジタルパルス幅変調された信号を生成
し、メインデジタルシグナルプロセッサと直接デジタル
通信を行う駆動コントローラ、 （ｃ）前記変換信号および前記パルス幅変調された信号
のそれぞれに応答して、前記デューティサイクルの間オ
ン状態を持続するデジタルの２値制御信号を各相ごとに
生成し、駆動コントローラとデジタル通信を行う切り替
え手段、および （ｄ）各相ごとに、電機子位置を表すデジタルのタコメ
ータ信号を生成し、駆動コントローラとデジタル通信を
行うモータ監視手段、 を備えてなり、 （ｅ）前記駆動コントローラが、さらにタコメータ信号
を処理して、実際の電機子速度または位置を表すデジタ
ルの出力信号を生成し、前記出力信号を直接デジタル的
に前記メインデジタルシグナルプロセッサに伝達する、 ことからなる電機子を具備するブラシレス、三相の直流
モーター用の全デジタル化制御システム。 - 【請求項２】 前記メインデジタルシグナルプロセッサ
と前記駆動コントローラが、デジタル的に通信を行う並
列または直列通信手段によって相互接続されている請求
項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 パルス幅変調された信号が、２つの状態
を有し、駆動コントローラがタイマ出力信号を発するタ
イマ手段を備え、コマンド値の状態によってタイマ出力
信号の持続時間を確定する、請求項１に記載のシステ
ム。 - 【請求項４】 駆動コントローラが、異なる電機子位置
に対応する変換ビットパターンを複数個有する照合テー
ブルを備えている、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項５】 駆動コントローラが、所定のウォッチド
ッグ時間を計測するウォッチドッグタイマ手段と、およ
び前記ウォッチドッグ時間の経過時に入力コマンド信号
を受信することなく変換信号の生成を停止する停止手段
を備えている、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項６】 （ａ）所望の電機子速度を指示するデジ
タルの入力速度信号を供給するメインデジタルシグナル
プロセッサ、 （ｂ）各相ごとに、前記入力速度信号に対応して、各相
ごとに電機子を回転させるためのデジタルの変換信号、
および前記入力速度信号によって確定されるデューティ
サイクルを有するデジタルのパルス幅変調された信号を
生成し、メインデジタルシグナルプロセッサと直接デジ
タル通信を行う駆動コントローラ、 （ｃ）各相ごとに、前記変換信号および前記のパルス幅
変調された信号のそれぞれに応答して、前記デューティ
サイクルの間オン状態を持続する有するデジタルの２値
速度制御信号を各相ごとに生成し、駆動コントローラと
デジタル通信を行う切り替え手段、および （ｄ）各相ごとに、電機子位置を表すデジタルのタコメ
ータ信号を生成し、駆動コントローラとデジタル通信を
行うモータ監視手段、 を備えてなり、 （ｅ）前記駆動コントローラが、さらにタコメータ信号
を処理して、実際の電機子速度を表すデジタルの出力速
度信号を生成し、前記出力速度信号を直接デジタル的に
前記メインデジタルシグナルプロセッサに伝達する、 ことからなる電機子を有するブラシレス、三相の直流モ
ーター用の全デジタル化速度制御システム。 - 【請求項７】 メインデジタルシグナルプロセッサと駆
動コントローラが、デジタル的に通信を行う複数の光フ
ァイバ−によって相互接続されている、請求項６に記載
のシステム。 - 【請求項８】 パルス幅変調された信号のデューティサ
イクルが、５．４７％から９４．５３％の範囲である、
請求項６に記載のシステム。 - 【請求項９】 パルス幅変調された信号が、３．９０６
２５ｋＨｚの周波数を持つ信号キャリアに乗せて運ばれ
る、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項１０】 パルス幅変調された信号が、２つの状
態を有し、かつ駆動コントローラがタイマ出力信号を発
するタイマ手段を備え、パルス幅変調された信号の状態
によって前記タイマ出力信号の持続時間を確定する、請
求項６に記載のシステム。 - 【請求項１１】 駆動コントローラが、異なる電機子位
置に対応する変換ビットパターンを複数個有する照合テ
ーブルを備える、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項１２】 駆動コントローラが、所定のウォッチ
ドッグ時間を計測するウォッチドッグタイマ手段と、お
よび前記ウォッチドッグ時間の経過時に前記入力速度信
号を受信することなく変換信号の生成を停止する停止手
段を備えている、請求項６に記載のシステム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US07/867,871 US5270622A (en) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | Brushless motor control system |
| US867871 | 1992-04-13 |
Publications (1)
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ID=25350635
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JPH0670580A (ja) |
| AT (1) | ATE157208T1 (ja) |
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| CA (1) | CA2093242C (ja) |
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