JPH08205576A - ブラシレスモータの制御方法 - Google Patents
ブラシレスモータの制御方法Info
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- JPH08205576A JPH08205576A JP7024658A JP2465895A JPH08205576A JP H08205576 A JPH08205576 A JP H08205576A JP 7024658 A JP7024658 A JP 7024658A JP 2465895 A JP2465895 A JP 2465895A JP H08205576 A JPH08205576 A JP H08205576A
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- chopping
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブラシレスモータの制御方法において、電源
側への逆電流を防止し、ブラシレスモータの過電流を防
止し、省電力化を図る。 【構成】 ブラシレスモータ3を駆動するためにスイッ
チング素子をブリッジ接続したインバータ部4を有し、
ブラシレスモータ3の電機子巻線に発生する誘起電圧と
基準電圧とを位置検出部5で比較して同ブラシレスモー
タ3の回転子3aの位置を検出し、この検出位置の信号
を制御回路10に入力する。制御回路はその入力信号に
基づいてインバータ部4の上下アームのトランジスタを
オン、オフして回転制御し、かつそのトランジスタのオ
ン区間のうち所定期間を所定オン、オフ比のチョッピン
グで駆動して速度制御を行う。そのトランジスタのオン
区間のうち最初と最後の所定期間をチョッピングしてお
り、ブラシレスモータ3の電機子巻線電流を切り替える
際、上下アームのトランジスタの全てが瞬時的にもオフ
にならないように、少なくとも上下アームのトランジス
タのうち電機子巻線電流を切り替えないアームのトラン
ジスタについてはチョッピングを行わない。
側への逆電流を防止し、ブラシレスモータの過電流を防
止し、省電力化を図る。 【構成】 ブラシレスモータ3を駆動するためにスイッ
チング素子をブリッジ接続したインバータ部4を有し、
ブラシレスモータ3の電機子巻線に発生する誘起電圧と
基準電圧とを位置検出部5で比較して同ブラシレスモー
タ3の回転子3aの位置を検出し、この検出位置の信号
を制御回路10に入力する。制御回路はその入力信号に
基づいてインバータ部4の上下アームのトランジスタを
オン、オフして回転制御し、かつそのトランジスタのオ
ン区間のうち所定期間を所定オン、オフ比のチョッピン
グで駆動して速度制御を行う。そのトランジスタのオン
区間のうち最初と最後の所定期間をチョッピングしてお
り、ブラシレスモータ3の電機子巻線電流を切り替える
際、上下アームのトランジスタの全てが瞬時的にもオフ
にならないように、少なくとも上下アームのトランジス
タのうち電機子巻線電流を切り替えないアームのトラン
ジスタについてはチョッピングを行わない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は空気調和機の圧縮機等
に用いるセンサレス直流ブラシレスモータ(以下ブラシ
レスモータと記す)の回転制御技術に係り、特に詳しく
はブラシレスモータをPWM制御方式で回転制御する
際、巻線電流切り替え時点における過電流をなくし、電
力消費の低減を図るブラシレスモータの制御方法に関す
るものである。
に用いるセンサレス直流ブラシレスモータ(以下ブラシ
レスモータと記す)の回転制御技術に係り、特に詳しく
はブラシレスモータをPWM制御方式で回転制御する
際、巻線電流切り替え時点における過電流をなくし、電
力消費の低減を図るブラシレスモータの制御方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】この種のブラシレスモータを回転制御す
るには、例えば三相モータである場合図5に示す制御装
置を必要とする。
るには、例えば三相モータである場合図5に示す制御装
置を必要とする。
【0003】図5において、この制御装置は、交流電源
1をコンバータ部2で直流に変換し、この変換された直
流電源をスイッチング素子(トランジスタ)U,V,
W,X,Y,Zをブリッジ接続したインバータ部(イン
バータ手段)4でスイッチングしてブラシレスモータ3
に供給する。
1をコンバータ部2で直流に変換し、この変換された直
流電源をスイッチング素子(トランジスタ)U,V,
W,X,Y,Zをブリッジ接続したインバータ部(イン
バータ手段)4でスイッチングしてブラシレスモータ3
に供給する。
【0004】ブラシレスモータ3の端子電圧(例えば1
20度位相の異なる電圧;誘起電圧を含む)R,S,T
を位置検出部5に入力して回転子3aの位置を検出す
る。なお、位置検出部5は、インバータ部4の電源電圧
を1/2に分圧して基準電圧aを発生する基準電圧発生
回路5aと、各相の端子電圧(誘起電圧)R,S,Tと
基準電圧とを比較してブラシレスモータ3の回転に同期
した位置検出信号R0,S0,T0を出力する比較回路
5b,5c,5dとからなる。また、抵抗回路5e,5
f,5gは端子電圧R,S,Tのレベルを調整する。
20度位相の異なる電圧;誘起電圧を含む)R,S,T
を位置検出部5に入力して回転子3aの位置を検出す
る。なお、位置検出部5は、インバータ部4の電源電圧
を1/2に分圧して基準電圧aを発生する基準電圧発生
回路5aと、各相の端子電圧(誘起電圧)R,S,Tと
基準電圧とを比較してブラシレスモータ3の回転に同期
した位置検出信号R0,S0,T0を出力する比較回路
5b,5c,5dとからなる。また、抵抗回路5e,5
f,5gは端子電圧R,S,Tのレベルを調整する。
【0005】この位置検出信号R0,S0,T0を制御
回路(例えばマイクロコンピュータ等を含む)6に入力
してブラシレスモータ3の各電機子巻線の電流を所定に
切り替えるための駆動信号を得る。また、制御回路6は
各電機子巻線の印加電圧を可変するためのチョッピング
信号(PWM信号)および上記駆動信号をチョッピング
回路7に出力する。
回路(例えばマイクロコンピュータ等を含む)6に入力
してブラシレスモータ3の各電機子巻線の電流を所定に
切り替えるための駆動信号を得る。また、制御回路6は
各電機子巻線の印加電圧を可変するためのチョッピング
信号(PWM信号)および上記駆動信号をチョッピング
回路7に出力する。
【0006】チョッピング回路7はその駆動信号とチョ
ッピング信号とを所定に合成してドライバ回路8に出力
し、ドライバ回路8はチョッピング回路7で得られた駆
動信号(チョッピングされた駆動信号を含む)によりイ
ンバータ部4のトランジスタU,V,W,X,Y,Zを
駆動する。
ッピング信号とを所定に合成してドライバ回路8に出力
し、ドライバ回路8はチョッピング回路7で得られた駆
動信号(チョッピングされた駆動信号を含む)によりイ
ンバータ部4のトランジスタU,V,W,X,Y,Zを
駆動する。
【0007】上記構成の制御装置において、ブラシレス
モータ3の起動時には例えば同ブラシレスモータ3を所
定時間同期運転するが、所定時間経過後には上記位置検
出信号R0,S0,T0に基づいて同ブラシレスモータ
3の運転を行う。
モータ3の起動時には例えば同ブラシレスモータ3を所
定時間同期運転するが、所定時間経過後には上記位置検
出信号R0,S0,T0に基づいて同ブラシレスモータ
3の運転を行う。
【0008】上記位置検出による運転においては、回転
子3aの位置を検出し、この位置検出(誘起電圧と基準
電圧aとの交点)に基づいて各電機子巻線の電流を切り
替える。そのために、上記位置検出部5は、例えば図6
(b)に示す端子電圧Rと基準電圧aとを比較して位置
検出信号R0を出力する(図6(c)を参照)。なお、
図示しないが、他の位置検出信号S0,T0について
も、同様にして得る。
子3aの位置を検出し、この位置検出(誘起電圧と基準
電圧aとの交点)に基づいて各電機子巻線の電流を切り
替える。そのために、上記位置検出部5は、例えば図6
(b)に示す端子電圧Rと基準電圧aとを比較して位置
検出信号R0を出力する(図6(c)を参照)。なお、
図示しないが、他の位置検出信号S0,T0について
も、同様にして得る。
【0009】上記位置検出信号R0,S0,T0が制御
回路6に入力し、この制御回路6は端子電圧の誘起電圧
波形と基準電圧aとの交点を検出する。例えば、スパイ
ク電圧後の位置検出信号の立ち上がりまたは立ち下がり
エッジを位置検出点とし、他の方法としてはその誘起電
圧と基準電圧aとの交点以外をマスクするようにして位
置検出信号から位置検出点を得る。
回路6に入力し、この制御回路6は端子電圧の誘起電圧
波形と基準電圧aとの交点を検出する。例えば、スパイ
ク電圧後の位置検出信号の立ち上がりまたは立ち下がり
エッジを位置検出点とし、他の方法としてはその誘起電
圧と基準電圧aとの交点以外をマスクするようにして位
置検出信号から位置検出点を得る。
【0010】また、例えば1周期(電気角360度)の
時間をもとにして電気角60度に相当する時間を得、こ
の得られた時間の1/2経過後にインバータ部4の各ト
ランジスタの導通状態を切り替える駆動信号を発生す
る。
時間をもとにして電気角60度に相当する時間を得、こ
の得られた時間の1/2経過後にインバータ部4の各ト
ランジスタの導通状態を切り替える駆動信号を発生す
る。
【0011】PWM制御方式を採用していることから、
制御回路6はインバータ部4の一方の上アームU,V,
Wおよび下アームX,Y,Zのトランジスタのオン区間
(電気角120)のうち、例えば後半の区間(電気角6
0度)を所定デューティ比(オン、オフ比)でチョッピ
ングする。
制御回路6はインバータ部4の一方の上アームU,V,
Wおよび下アームX,Y,Zのトランジスタのオン区間
(電気角120)のうち、例えば後半の区間(電気角6
0度)を所定デューティ比(オン、オフ比)でチョッピ
ングする。
【0012】このように、チョッピングされた駆動信号
(図6(d)ないし(i)を参照)により、ブラシレス
モータ3の電機子巻線電流が切り替えられ、ブラシレス
モータ3が回転制御されるとともに、チョッピング信号
(図6(a)を参照)のオン、オフ比が可変され、ブラ
シレスモータ3が所定回転数に制御される。
(図6(d)ないし(i)を参照)により、ブラシレス
モータ3の電機子巻線電流が切り替えられ、ブラシレス
モータ3が回転制御されるとともに、チョッピング信号
(図6(a)を参照)のオン、オフ比が可変され、ブラ
シレスモータ3が所定回転数に制御される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
ラシレスモータの制御方法においては、電機子巻線の電
流切り替え時点でブラシレスモータ3の電源側に逆電流
が流れ(図6(j)を参照)、この逆電流が電源側部品
に悪影響を及ぼすだけなく、電源側ではその逆電流分を
補うために通常方向の電流を増加し、つまりブラシレス
モータ3の電流が過電流となり、ひいては消費電力の増
大を招き、かつ効率低下を招くことになる。
ラシレスモータの制御方法においては、電機子巻線の電
流切り替え時点でブラシレスモータ3の電源側に逆電流
が流れ(図6(j)を参照)、この逆電流が電源側部品
に悪影響を及ぼすだけなく、電源側ではその逆電流分を
補うために通常方向の電流を増加し、つまりブラシレス
モータ3の電流が過電流となり、ひいては消費電力の増
大を招き、かつ効率低下を招くことになる。
【0014】例えば、インバータ部4のトランジスタW
がオンからチョッピング状態に変わり、トランジスタY
がオフからオンに変わるものとする。このとき、トラン
ジスタYのオンが遅れても、トランジスタWがオンして
いれば(チョッピングのオフが遅れれば)、トランジス
タW、電機子巻線Wb,Vbおよび保護用ダイオードV
aの回路で電流が流れる。したがって、コンバータ部2
の電源側には逆電流が流れることがない。
がオンからチョッピング状態に変わり、トランジスタY
がオフからオンに変わるものとする。このとき、トラン
ジスタYのオンが遅れても、トランジスタWがオンして
いれば(チョッピングのオフが遅れれば)、トランジス
タW、電機子巻線Wb,Vbおよび保護用ダイオードV
aの回路で電流が流れる。したがって、コンバータ部2
の電源側には逆電流が流れることがない。
【0015】しかし、上下アームのトランジスタU,
V,W,X,Y,Zの全てが瞬時的にオフになることが
あり、例えばトランジスタWが遅れることもなく、正常
にチョッピングのオフ状態になっても、トランジスタY
のオンが応答特性等により遅れると(オフのままである
と)、電流が保護用ダイオードZa、電機子巻線Wb,
Vbおよび保護用ダイオードVaの経路で流れ、つまり
電源側であるコンバータ部2には逆電流が流れる。しか
も、その逆電流は、図6(j)に示すように、電機子巻
線の電流切り替え毎に起こり得る。
V,W,X,Y,Zの全てが瞬時的にオフになることが
あり、例えばトランジスタWが遅れることもなく、正常
にチョッピングのオフ状態になっても、トランジスタY
のオンが応答特性等により遅れると(オフのままである
と)、電流が保護用ダイオードZa、電機子巻線Wb,
Vbおよび保護用ダイオードVaの経路で流れ、つまり
電源側であるコンバータ部2には逆電流が流れる。しか
も、その逆電流は、図6(j)に示すように、電機子巻
線の電流切り替え毎に起こり得る。
【0016】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はブラシレスモータの電源側への逆電流
をなくし、電源側への悪影響をなくすことができ、つま
りブラシレスモータの過電流を防止し、省電力化を図る
ことができるようにしたブラシレスモータの制御方法を
提供することにある。
あり、その目的はブラシレスモータの電源側への逆電流
をなくし、電源側への悪影響をなくすことができ、つま
りブラシレスモータの過電流を防止し、省電力化を図る
ことができるようにしたブラシレスモータの制御方法を
提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明はブラシレスモータを駆動するためにスイ
ッチング素子をブリッジ接続したインバータ手段を有
し、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘起
電圧と基準電圧とを比較して同ブラシレスモータの回転
子の位置を検出し、該検出位置に基づいて前記インバー
タ手段のスイッチング素子をオン、オフして前記ブラシ
レスモータを回転制御する一方、前記スイッチング素子
をチョッピング制御して前記ブラシレスモータを速度制
御するブラシレスモータの制御方法であって、前記ブラ
シレスモータの電機子巻線電流の切り替えにおいて、前
記インバータ手段を構成する上下アームのスイッチング
素子のうち前記電機子巻線電流を切り替えないアームの
スイッチング素子については所定時間の間チョッピング
を行わず、前記電機子巻線を切り替えるアームのスイッ
チング素子については所定時間の間チョッピングを行う
ようにしたことを要旨とする。
に、この発明はブラシレスモータを駆動するためにスイ
ッチング素子をブリッジ接続したインバータ手段を有
し、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘起
電圧と基準電圧とを比較して同ブラシレスモータの回転
子の位置を検出し、該検出位置に基づいて前記インバー
タ手段のスイッチング素子をオン、オフして前記ブラシ
レスモータを回転制御する一方、前記スイッチング素子
をチョッピング制御して前記ブラシレスモータを速度制
御するブラシレスモータの制御方法であって、前記ブラ
シレスモータの電機子巻線電流の切り替えにおいて、前
記インバータ手段を構成する上下アームのスイッチング
素子のうち前記電機子巻線電流を切り替えないアームの
スイッチング素子については所定時間の間チョッピング
を行わず、前記電機子巻線を切り替えるアームのスイッ
チング素子については所定時間の間チョッピングを行う
ようにしたことを要旨とする。
【0018】また、この発明はブラシレスモータを駆動
するためにスイッチング素子をブリッジ接続したインバ
ータ手段を有し、前記ブラシレスモータの電機子巻線に
発生する誘起電圧と基準電圧とを比較して同ブラシレス
モータの回転子の位置を検出し、該検出位置に基づいて
前記インバータ手段のスイッチング素子をオン、オフし
て前記ブラシレスモータを回転制御するブラシレスモー
タの制御方法において、前記インバータ手段のスイッチ
ング素子のオン区間のうち所定期間をチョッピング制御
し、かつ該チョッピングのオン、オフ比を可変して速度
制御を行う際、前記スイッチング素子のオン区間のうち
最初と最後の所定期間をチョッピングしており、前記ブ
ラシレスモータの電機子巻線電流を切り替える際、少な
くとも前記インバータ手段を構成する上下アームのスイ
ッチング素子のうち前記電機子巻線電流を切り替えない
アームのスイッチング素子についてはチョッピングを行
わないようにしたものである。
するためにスイッチング素子をブリッジ接続したインバ
ータ手段を有し、前記ブラシレスモータの電機子巻線に
発生する誘起電圧と基準電圧とを比較して同ブラシレス
モータの回転子の位置を検出し、該検出位置に基づいて
前記インバータ手段のスイッチング素子をオン、オフし
て前記ブラシレスモータを回転制御するブラシレスモー
タの制御方法において、前記インバータ手段のスイッチ
ング素子のオン区間のうち所定期間をチョッピング制御
し、かつ該チョッピングのオン、オフ比を可変して速度
制御を行う際、前記スイッチング素子のオン区間のうち
最初と最後の所定期間をチョッピングしており、前記ブ
ラシレスモータの電機子巻線電流を切り替える際、少な
くとも前記インバータ手段を構成する上下アームのスイ
ッチング素子のうち前記電機子巻線電流を切り替えない
アームのスイッチング素子についてはチョッピングを行
わないようにしたものである。
【0019】
【作用】上記手段によれば、例えば三相のブラシレスモ
ータの電機子巻線電流を切り替えて回転制御するため
に、インバータ手段を構成する上下アームのスイッチン
グ素子がオン、オフされ、またブラシレスモータを速度
制御するために、スイッチング素子のオン区間が所定デ
ューティ比のチョッピング信号でチョッピングされてい
る。
ータの電機子巻線電流を切り替えて回転制御するため
に、インバータ手段を構成する上下アームのスイッチン
グ素子がオン、オフされ、またブラシレスモータを速度
制御するために、スイッチング素子のオン区間が所定デ
ューティ比のチョッピング信号でチョッピングされてい
る。
【0020】このとき、そのオン区間の最初および最後
の所定区間のみがチョッピングされ、つまりそのオン区
間の中央部分についてはチョッピングされない。例え
ば、上アームのスイッチング素子のうち、1つのスイッ
チング素子がオンされ、1つのスイッチング素子がオフ
されるとき、下アームのスイッチング素子のうち1つの
スイッチング素子がオンのままであり、つまりチョッピ
ング駆動されることがない。
の所定区間のみがチョッピングされ、つまりそのオン区
間の中央部分についてはチョッピングされない。例え
ば、上アームのスイッチング素子のうち、1つのスイッ
チング素子がオンされ、1つのスイッチング素子がオフ
されるとき、下アームのスイッチング素子のうち1つの
スイッチング素子がオンのままであり、つまりチョッピ
ング駆動されることがない。
【0021】また、下アームのスイッチング素子のう
ち、1つのスイッチング素子がオンされ、1つのスイッ
チング素子がオフされる場合、上アームのスイッチング
素子のうち1つのスイッチング素子がオンのままであ
り、つまりチョッピング駆動されることがない。
ち、1つのスイッチング素子がオンされ、1つのスイッ
チング素子がオフされる場合、上アームのスイッチング
素子のうち1つのスイッチング素子がオンのままであ
り、つまりチョッピング駆動されることがない。
【0022】このように、上記電流切り替え時にあって
は上下アームのうちの一方のアームの1つのスイッチン
グ素子がチョッピングされず、常にオン状態である。し
たがって、上下アームのスイッチング素子の全てが瞬時
的にもオフとならず、インバータ手段の電源側に逆電流
が流れることもない。
は上下アームのうちの一方のアームの1つのスイッチン
グ素子がチョッピングされず、常にオン状態である。し
たがって、上下アームのスイッチング素子の全てが瞬時
的にもオフとならず、インバータ手段の電源側に逆電流
が流れることもない。
【0023】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1ないし図4を
参照して説明する。なお、図中、図5と同一部分には同
一符号を付し重複説明を省略する。
参照して説明する。なお、図中、図5と同一部分には同
一符号を付し重複説明を省略する。
【0024】図1おいて、この発明のブラシレスモータ
の制御方法が適用される制御装置は図5に示す制御回路
6の機能の他に、インバータ部4のスイッチング素子の
オン区間をチョッピング制御(PWM制御)する際、ス
イッチング素子のオン区間のうち最初と最後の所定期間
をチョッピングする機能を有する制御回路10を備えて
いる。
の制御方法が適用される制御装置は図5に示す制御回路
6の機能の他に、インバータ部4のスイッチング素子の
オン区間をチョッピング制御(PWM制御)する際、ス
イッチング素子のオン区間のうち最初と最後の所定期間
をチョッピングする機能を有する制御回路10を備えて
いる。
【0025】次に、上記制御装置の動作を図2のタイム
チャート図と、図3および図4のフローチャート図を参
照して詳しく説明する。
チャート図と、図3および図4のフローチャート図を参
照して詳しく説明する。
【0026】まず、制御回路10はブラシレスモータ3
を起動し、所定時間同期運転を行った後に位置検出運転
にモード移行する(ステップST1)。なお、この位置
検出運転モードに移行するまでの処理は既に公知の方法
によることから詳しい説明を省略する。
を起動し、所定時間同期運転を行った後に位置検出運転
にモード移行する(ステップST1)。なお、この位置
検出運転モードに移行するまでの処理は既に公知の方法
によることから詳しい説明を省略する。
【0027】この位置検出運転モードに入ると、位置検
出部5は端子電圧Rの誘起電圧(図2(b)を参照)と
基準電圧発生回路5aからの基準電圧aとを比較回路5
bで比較し、この比較結果の位置検出信号R0を(図2
(c)を参照)出力する。
出部5は端子電圧Rの誘起電圧(図2(b)を参照)と
基準電圧発生回路5aからの基準電圧aとを比較回路5
bで比較し、この比較結果の位置検出信号R0を(図2
(c)を参照)出力する。
【0028】すると、誘起電圧が下降時である場合、制
御回路10は下降している誘起電圧と基準電圧との交点
タイミング、つまり位置検出信号R0の立ち下がりエッ
ジの時刻taを算出し(図2(b)を参照)、内部のメ
モリに記憶する(ステップST2)。また、その位置検
出信号R0のエッジ(前々回と今回のエッジ)の時間を
計時して1周期の時間を算出する。
御回路10は下降している誘起電圧と基準電圧との交点
タイミング、つまり位置検出信号R0の立ち下がりエッ
ジの時刻taを算出し(図2(b)を参照)、内部のメ
モリに記憶する(ステップST2)。また、その位置検
出信号R0のエッジ(前々回と今回のエッジ)の時間を
計時して1周期の時間を算出する。
【0029】上記1周期の時間をもとにして電気角30
度、90度および150度に相当する時間を算出すると
ともとに、この算出時間を上記算出時刻taに加算して
ブラシレスモータの電機子巻線の電流切り替え時刻t
1,t2,t3を得(ステップST3)、この得られた
時刻t1,t2,t3をコンペアレジスタにセットす
る。
度、90度および150度に相当する時間を算出すると
ともとに、この算出時間を上記算出時刻taに加算して
ブラシレスモータの電機子巻線の電流切り替え時刻t
1,t2,t3を得(ステップST3)、この得られた
時刻t1,t2,t3をコンペアレジスタにセットす
る。
【0030】続いて、上記コンペアレシスタにセットさ
れた時刻t1が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える。例えば、図2に示す場
合、インバータ部4の下アームを構成するトランジスタ
Zをオフとし、トランジスタXをオンとする制御を行う
(ステップST4)。
れた時刻t1が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える。例えば、図2に示す場
合、インバータ部4の下アームを構成するトランジスタ
Zをオフとし、トランジスタXをオンとする制御を行う
(ステップST4)。
【0031】上記電機子巻線電流の切り替えにともなっ
てトランジスタXのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST5)。なお、そのチョッピング
の所定時間は、例えばトランジスタXのオン時間(電気
角120度に相当する時間)の1/4である。また、そ
のチョッピングを所定時間行った後でも、トランジスタ
Xをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了とと
もにトランジスタVのオン区間のチョッピングを再開始
する。
てトランジスタXのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST5)。なお、そのチョッピング
の所定時間は、例えばトランジスタXのオン時間(電気
角120度に相当する時間)の1/4である。また、そ
のチョッピングを所定時間行った後でも、トランジスタ
Xをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了とと
もにトランジスタVのオン区間のチョッピングを再開始
する。
【0032】また、上記電機子巻線の電流切り替え時点
t1において、インバータ部4の上アームを構成するト
ランジスタVがスイッチングすることなく、そのままで
あるため(駆動信号がHレベルのままであるため)、上
下アームのトランジスタU,V,W,X,Y,Zの全て
が瞬時的しもオフにならない。したがって、例えばトラ
ンジスタXのオンが遅れても、この間逆電流が電源側の
コンバータ部2に流れることがない。
t1において、インバータ部4の上アームを構成するト
ランジスタVがスイッチングすることなく、そのままで
あるため(駆動信号がHレベルのままであるため)、上
下アームのトランジスタU,V,W,X,Y,Zの全て
が瞬時的しもオフにならない。したがって、例えばトラ
ンジスタXのオンが遅れても、この間逆電流が電源側の
コンバータ部2に流れることがない。
【0033】続いて、上記コンペアレシスタにセットさ
れた時刻t2が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST6)。例
えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジスタ
Vをオフとし、トランジスタWをオンとする制御を行
う。
れた時刻t2が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST6)。例
えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジスタ
Vをオフとし、トランジスタWをオンとする制御を行
う。
【0034】上記電機子巻線電流の切り替えにともなっ
てトランジスタWのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST7)。なお、そのチョッピング
の所定時間は、例えばトランジスタWのオン時間(電気
角120度に相当する時間)の1/4である。また、そ
のチョッピングを所定時間行った後でも、トランジスタ
Wをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了とと
もにトランジスタXのオン区間のチョッピングを再開始
する。
てトランジスタWのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST7)。なお、そのチョッピング
の所定時間は、例えばトランジスタWのオン時間(電気
角120度に相当する時間)の1/4である。また、そ
のチョッピングを所定時間行った後でも、トランジスタ
Wをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了とと
もにトランジスタXのオン区間のチョッピングを再開始
する。
【0035】また、上記電機子巻線の電流切り替え時点
t2において、インバータ部4の下アームを構成するト
ランジスタXがスイッチングすることなく、そのままで
ある(駆動信号がHレベルのままである)。したがっ
て、例えばトランジスタWのオンが遅れても、この間逆
電流が電源側のコンバータ部2に流れることがない。
t2において、インバータ部4の下アームを構成するト
ランジスタXがスイッチングすることなく、そのままで
ある(駆動信号がHレベルのままである)。したがっ
て、例えばトランジスタWのオンが遅れても、この間逆
電流が電源側のコンバータ部2に流れることがない。
【0036】続いて、上記コンペアレシスタにセットさ
れた時刻t3が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST8)。例
えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジスタ
Xをオフとし、トランジスタYをオンとする制御を行
う。
れた時刻t3が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST8)。例
えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジスタ
Xをオフとし、トランジスタYをオンとする制御を行
う。
【0037】上記電機子巻線電流の切り替えにともなっ
てトランジスタYのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST9)。なお、そのチョッピング
の所定時間は、例えばトランジスタYのオン時間(電気
角120度に相当する時間)の1/4である。また、そ
のチョッピングを所定時間行った後でも、トランジスタ
Yをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了とと
もにトランジスタWのオン区間のチョッピングを再開始
する。
てトランジスタYのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST9)。なお、そのチョッピング
の所定時間は、例えばトランジスタYのオン時間(電気
角120度に相当する時間)の1/4である。また、そ
のチョッピングを所定時間行った後でも、トランジスタ
Yをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了とと
もにトランジスタWのオン区間のチョッピングを再開始
する。
【0038】ところで、誘起電圧が上昇時にある場合、
制御回路10は入力位置検出信号R0により誘起電圧と
基準電圧aとの交点(位置検出点)の時刻tbを算出し
(図2(b)を参照)、内部のメモリに記憶する(ステ
ップST10)。また、その位置検出信号R0のエッジ
(前々回と今回のエッジ)の時間を計時して1周期の時
間を算出する。
制御回路10は入力位置検出信号R0により誘起電圧と
基準電圧aとの交点(位置検出点)の時刻tbを算出し
(図2(b)を参照)、内部のメモリに記憶する(ステ
ップST10)。また、その位置検出信号R0のエッジ
(前々回と今回のエッジ)の時間を計時して1周期の時
間を算出する。
【0039】上記1周期の時間をもとにして電気角30
度、90度および150度に相当する時間を算出すると
ともとに、この算出時間を上記算出時刻taに加算して
ブラシレスモータの電機子巻線の電流切り替え時刻t
4,t5,t6を得(ステップST11)、この得られ
た時刻t4,t5,t6をコンペアレジスタにセットす
る。
度、90度および150度に相当する時間を算出すると
ともとに、この算出時間を上記算出時刻taに加算して
ブラシレスモータの電機子巻線の電流切り替え時刻t
4,t5,t6を得(ステップST11)、この得られ
た時刻t4,t5,t6をコンペアレジスタにセットす
る。
【0040】続いて、上記コンペアレシスタにセットさ
れた時刻t5が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える。例えば、図2に示す場
合、インバータ部4のトランジスタWをオフとし、トラ
ンジスタUをオンとする制御を行う(ステップST1
2)。
れた時刻t5が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える。例えば、図2に示す場
合、インバータ部4のトランジスタWをオフとし、トラ
ンジスタUをオンとする制御を行う(ステップST1
2)。
【0041】上記電機子巻線電流の切り替えにともなっ
てトランジスタUのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST13)。なお、そのチョッピン
グの所定時間は、例えばトランジスタUのオン時間(電
気角120度に相当する時間)の1/4である。また、
そのチョッピングを所定時間行った後でも、トランジス
タUをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了と
ともにトランジスタYのオン区間のチョッピングを再開
始する。
てトランジスタUのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST13)。なお、そのチョッピン
グの所定時間は、例えばトランジスタUのオン時間(電
気角120度に相当する時間)の1/4である。また、
そのチョッピングを所定時間行った後でも、トランジス
タUをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了と
ともにトランジスタYのオン区間のチョッピングを再開
始する。
【0042】続いて、上記コンペアレジスタにセットさ
れた時刻t4が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST14)。
例えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジス
タYをオフとし、トランジスタZをオンとする制御を行
う。
れた時刻t4が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST14)。
例えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジス
タYをオフとし、トランジスタZをオンとする制御を行
う。
【0043】上記電機子巻線電流の切り替えにともなっ
てトランジスタZのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST15)。なお、そのチョッピン
グの所定時間は、例えばトランジスタZのオン時間(電
気角120度に相当する時間)の1/4である。また、
そのチョッピングを所定時間行った後でも、トランジス
タZをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了と
ともにトランジスタUのオン区間のチョッピングを再開
始する。
てトランジスタZのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST15)。なお、そのチョッピン
グの所定時間は、例えばトランジスタZのオン時間(電
気角120度に相当する時間)の1/4である。また、
そのチョッピングを所定時間行った後でも、トランジス
タZをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了と
ともにトランジスタUのオン区間のチョッピングを再開
始する。
【0044】続いて、上記コンペアレジスタにセットさ
れた時刻t5が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST16)。
例えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジス
タUをオフとし、トランジスタVをオンとする制御を行
う。
れた時刻t5が経過すると同時に、ブラシレスモータ3
の電機子巻線電流を切り替える(ステップST16)。
例えば、図2に示す場合、インバータ部4のトランジス
タUをオフとし、トランジスタVをオンとする制御を行
う。
【0045】上記電機子巻線電流の切り替えにともなっ
てトランジスタVのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST17)。なお、そのチョッピン
グの所定時間は、例えばトランジスタVのオン時間(電
気角120度に相当する時間)の1/4である。また、
そのチョッピングを所定時間行った後でも、トランジス
タVをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了と
ともにトランジスタZのオン区間のチョッピングを再開
始する。
てトランジスタVのオン区間のチョッピングを所定時間
開始する(ステップST17)。なお、そのチョッピン
グの所定時間は、例えばトランジスタVのオン時間(電
気角120度に相当する時間)の1/4である。また、
そのチョッピングを所定時間行った後でも、トランジス
タVをオンのままとし、かつこのチョッピングの終了と
ともにトランジスタZのオン区間のチョッピングを再開
始する。
【0046】上述の処理を繰り返すことにより、つまり
インバータ部4の各トランジスタU,V,W,X,Y,
Zをオンするが、このオン区間のうち最初および最後の
所定区間のみをチョッピングする。
インバータ部4の各トランジスタU,V,W,X,Y,
Zをオンするが、このオン区間のうち最初および最後の
所定区間のみをチョッピングする。
【0047】例えば、ブラシレスモータ3が三相のモー
タであれば、上アームのトランジスタU,V,Wを電気
角120度で順次オン、オフし、下アームのトランジス
タX,Y,Zを上アームに対して電気角60度遅れで、
かつ電気角120度で順次オン、オフする。このとき、
三相のモータの回転速度を可変するためのチョッピング
については、各トランジスタU,V,W,X,Y,Zの
オン区間の最初および最後所定区間(例えば電気角30
度)をチョッピングする。
タであれば、上アームのトランジスタU,V,Wを電気
角120度で順次オン、オフし、下アームのトランジス
タX,Y,Zを上アームに対して電気角60度遅れで、
かつ電気角120度で順次オン、オフする。このとき、
三相のモータの回転速度を可変するためのチョッピング
については、各トランジスタU,V,W,X,Y,Zの
オン区間の最初および最後所定区間(例えば電気角30
度)をチョッピングする。
【0048】したがって、ブラシレスモータ3の電機子
巻線の電流切り替えが例えば図2に示すt4のタイミン
グである場合、トランジスタWが常にオフしているため
(駆動信号がHレベルのままであるため)、トランジス
タYが仮にオン状態となっても(駆動信号がHレベルに
なっても)、電源側に逆電流が流れることもない。な
お、この場合、電流はトランジスタW、電機子巻線V
b,WbおよびトランジスタYの経路の順で流れるだけ
である。
巻線の電流切り替えが例えば図2に示すt4のタイミン
グである場合、トランジスタWが常にオフしているため
(駆動信号がHレベルのままであるため)、トランジス
タYが仮にオン状態となっても(駆動信号がHレベルに
なっても)、電源側に逆電流が流れることもない。な
お、この場合、電流はトランジスタW、電機子巻線V
b,WbおよびトランジスタYの経路の順で流れるだけ
である。
【0049】このように、いずれかの電機子巻線電流の
切り替え時点において、常にいずれかの相(トランジス
タU,V,W,X,Y,Zのいずれか)がオンしている
ことから、電源側のコンバータ部2には逆電流が流れる
ことはない。
切り替え時点において、常にいずれかの相(トランジス
タU,V,W,X,Y,Zのいずれか)がオンしている
ことから、電源側のコンバータ部2には逆電流が流れる
ことはない。
【0050】また、電源側へ逆電流が流れなくなること
から、図2(j)に示すように、電流が従来の電流値
(逆電流が流れていたときの電流値)より低くなり、結
果省電力化が図れる。
から、図2(j)に示すように、電流が従来の電流値
(逆電流が流れていたときの電流値)より低くなり、結
果省電力化が図れる。
【0051】なお、上記実施例においては、一相の位置
検出信号R0をもとにして各電機子巻線電流の切り替え
タイミングを得ているが、三相の位置検出信号をもとに
して各電機子巻線電流の切り替えタイミングを得るよう
にしてもよい。
検出信号R0をもとにして各電機子巻線電流の切り替え
タイミングを得ているが、三相の位置検出信号をもとに
して各電機子巻線電流の切り替えタイミングを得るよう
にしてもよい。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブラシレスモータの電機子巻線電流を切り替えて回
転制御するために、インバータ手段を構成する上下アー
ムのスイッチング素子をオン、オフし、またブラシレス
モータを速度制御するために、スイッチング素子のオン
区間を所定デューティ比のチョッピング信号でチョッピ
ングするブラシレモータの制御方法において、電機子巻
線電流の切り替えにおいては上下アームのうち、電機子
巻線電流を切り替えない方のアームのスイッチング素子
をチョッピングしないようにしたので、電機子巻線電流
の切り替え時点において上下アームのスイッチング素子
の全てが瞬時的にもオフにならないため、電源側への逆
電流が発生することもなく、電源側への悪影響をなくす
ることができ、つまりブラシレスモータの過電流を防止
し、省電力化を図ることができるという効果がある。
ば、ブラシレスモータの電機子巻線電流を切り替えて回
転制御するために、インバータ手段を構成する上下アー
ムのスイッチング素子をオン、オフし、またブラシレス
モータを速度制御するために、スイッチング素子のオン
区間を所定デューティ比のチョッピング信号でチョッピ
ングするブラシレモータの制御方法において、電機子巻
線電流の切り替えにおいては上下アームのうち、電機子
巻線電流を切り替えない方のアームのスイッチング素子
をチョッピングしないようにしたので、電機子巻線電流
の切り替え時点において上下アームのスイッチング素子
の全てが瞬時的にもオフにならないため、電源側への逆
電流が発生することもなく、電源側への悪影響をなくす
ることができ、つまりブラシレスモータの過電流を防止
し、省電力化を図ることができるという効果がある。
【図1】この発明の一実施例を示し、ブラシレスモータ
の制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック線
図。
の制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック線
図。
【図2】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図。
を説明する概略的タイムチャート図。
【図3】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的フローチャート図。
を説明する概略的フローチャート図。
【図4】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的フローチャート図。
を説明する概略的フローチャート図。
【図5】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図。
ロック線図。
【図6】図5に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図。
を説明する概略的タイムチャート図。
1 交流電源(商用の) 2 コンバータ部 3 ブラシレスモータ(センサレス直流ブラシレスモー
タ) 3a 回転子 4 インバータ部(インバータ手段) 5 位置検出部 5a 基準電圧発生回路 5b,5c,5d 比較回路 6,10 制御回路 R,S,T 電機子巻線の端子電圧 R0,S0,T0 位置検出信号 U,V,W トランジスタ(上アームのスイッチング素
子) X,Y,Z トランジスタ(下アームのスイッチング素
子)
タ) 3a 回転子 4 インバータ部(インバータ手段) 5 位置検出部 5a 基準電圧発生回路 5b,5c,5d 比較回路 6,10 制御回路 R,S,T 電機子巻線の端子電圧 R0,S0,T0 位置検出信号 U,V,W トランジスタ(上アームのスイッチング素
子) X,Y,Z トランジスタ(下アームのスイッチング素
子)
Claims (2)
- 【請求項1】 ブラシレスモータを駆動するためにスイ
ッチング素子をブリッジ接続したインバータ手段を有
し、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘起
電圧と基準電圧とを比較して同ブラシレスモータの回転
子の位置を検出し、該検出位置に基づいて前記インバー
タ手段のスイッチング素子をオン、オフして前記ブラシ
レスモータを回転制御する一方、前記スイッチング素子
をチョッピング制御して前記ブラシレスモータを速度制
御するブラシレスモータの制御方法であって、 前記ブラシレスモータの電機子巻線電流の切り替えにお
いて、前記インバータ手段を構成する上下アームのスイ
ッチング素子のうち前記電機子巻線電流を切り替えない
アームのスイッチング素子については所定時間の間チョ
ッピングを行わず、前記電機子巻線を切り替えるアーム
のスイッチング素子については所定時間の間チョッピン
グを行うようにしたことを特徴とするブラシレスモータ
の制御方法。 - 【請求項2】 ブラシレスモータを駆動するためにスイ
ッチング素子をブリッジ接続したインバータ手段を有
し、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘起
電圧と基準電圧とを比較して同ブラシレスモータの回転
子の位置を検出し、該検出位置に基づいて前記インバー
タ手段のスイッチング素子をオン、オフして前記ブラシ
レスモータを回転制御するブラシレスモータの制御方法
において、 前記インバータ手段のスイッチング素子のオン区間のう
ち所定期間をチョッピング制御し、かつ該チョッピング
のオン、オフ比を可変して速度制御を行う際、前記スイ
ッチング素子のオン区間のうち最初と最後の所定期間を
チョッピングしており、前記ブラシレスモータの電機子
巻線電流を切り替える際、少なくとも前記インバータ手
段を構成する上下アームのスイッチング素子のうち前記
電機子巻線電流を切り替えないアームのスイッチング素
子についてはチョッピングを行わないようにしたことを
特徴とするブラシレスモータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024658A JPH08205576A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | ブラシレスモータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024658A JPH08205576A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | ブラシレスモータの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08205576A true JPH08205576A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=12144254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7024658A Withdrawn JPH08205576A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | ブラシレスモータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08205576A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1258980A3 (en) * | 2001-05-17 | 2004-02-04 | STMicroelectronics S.r.l. | "Driving circuit and method for preventing voltage surges on supply lines while driving a dc motor" |
-
1995
- 1995-01-19 JP JP7024658A patent/JPH08205576A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1258980A3 (en) * | 2001-05-17 | 2004-02-04 | STMicroelectronics S.r.l. | "Driving circuit and method for preventing voltage surges on supply lines while driving a dc motor" |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |