JPH09261992A - 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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- JPH09261992A JPH09261992A JP8091963A JP9196396A JPH09261992A JP H09261992 A JPH09261992 A JP H09261992A JP 8091963 A JP8091963 A JP 8091963A JP 9196396 A JP9196396 A JP 9196396A JP H09261992 A JPH09261992 A JP H09261992A
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- brushless motor
- circuit
- rotor
- capacitor
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラシレスモータの回転子の位置検出回路の
簡素化、低コスト化を図り、確実に起動するとともに、
短時間で位置検出運転への移行を可能とする。 【解決手段】 直流電源をインバータ部3の複数のトラ
ンジスタでスイッチングしてブラシレスモータ4に印加
し、ブラシレスモータ4を回転制御する。このとき、位
置検出回路10は端子電圧を抵抗回路10aで合成して
中性点電圧を得るとともに、この中性点電圧をコンデン
サ10bに通して直流分をカットした後抵抗回路10c
でベースアップし、このベースアップした中性点電圧と
基準電圧発生回路10dで発生した基準電圧との比較結
果を位置検出信号として制御回路11に出力する。制御
回路11は入力位置検出信号により回転子の位置を検出
し、この位置検出をもとにして通電を切り替える一方、
起動に際してダミーパルスを所定時間コンデンサ10b
に印加して同コンデンサ10bと抵抗回路10cとによ
る回路を安定化する。この回路を安定化した後、ブラシ
レスモータを起動し、かつこの起動においては位置検出
運転と同期運転とを併用する。
簡素化、低コスト化を図り、確実に起動するとともに、
短時間で位置検出運転への移行を可能とする。 【解決手段】 直流電源をインバータ部3の複数のトラ
ンジスタでスイッチングしてブラシレスモータ4に印加
し、ブラシレスモータ4を回転制御する。このとき、位
置検出回路10は端子電圧を抵抗回路10aで合成して
中性点電圧を得るとともに、この中性点電圧をコンデン
サ10bに通して直流分をカットした後抵抗回路10c
でベースアップし、このベースアップした中性点電圧と
基準電圧発生回路10dで発生した基準電圧との比較結
果を位置検出信号として制御回路11に出力する。制御
回路11は入力位置検出信号により回転子の位置を検出
し、この位置検出をもとにして通電を切り替える一方、
起動に際してダミーパルスを所定時間コンデンサ10b
に印加して同コンデンサ10bと抵抗回路10cとによ
る回路を安定化する。この回路を安定化した後、ブラシ
レスモータを起動し、かつこの起動においては位置検出
運転と同期運転とを併用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はセンサレス直流ブ
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、特に詳しくは回転子の位置検出回路の
簡素化、低コスト化を実現し、かつスムーズな起動、速
やかなモード移行を実現するブラシレスモータの制御方
法に関するものである。
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、特に詳しくは回転子の位置検出回路の
簡素化、低コスト化を実現し、かつスムーズな起動、速
やかなモード移行を実現す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】このブラシレスモータにおいては、回転
子の位置を検出し、この位置検出をもとにしてブラシレ
スモータの電機子巻線電流の通電を切り替える一方、ブ
ラシレスモータの回転数を制御するために電機子巻線の
通電電圧(印加電圧)をチョッピングするPWM信号
(チョッピング信号)のデューティサイクルを可変す
る。
子の位置を検出し、この位置検出をもとにしてブラシレ
スモータの電機子巻線電流の通電を切り替える一方、ブ
ラシレスモータの回転数を制御するために電機子巻線の
通電電圧(印加電圧)をチョッピングするPWM信号
(チョッピング信号)のデューティサイクルを可変す
る。
【0003】そのため、図6に示すように、ブラシレス
モータの制御装置は、交流電源1をAC/DC変換部2
で直流に変換し、この変換直流電源をインバータ部3で
スイッチングして三相交流としてブラシレスモータ4に
供給する。
モータの制御装置は、交流電源1をAC/DC変換部2
で直流に変換し、この変換直流電源をインバータ部3で
スイッチングして三相交流としてブラシレスモータ4に
供給する。
【0004】また、ブラシレスモータ4の電機子巻線
U,V,Wの端子電圧をアナログ方式の位置検出回路5
に入力しており、この位置検出回路5は少なくともそれ
ら端子電圧を微分した後積分し、これら積分した信号
(90度位相遅れの信号)と基準電圧とを比較し、これ
ら比較結果(誘起電圧と基準電圧の交点)を位置検出信
号として制御回路6に出力する。なお、この位置検出回
路5は既に公知であることから詳細な説明を省略する。
U,V,Wの端子電圧をアナログ方式の位置検出回路5
に入力しており、この位置検出回路5は少なくともそれ
ら端子電圧を微分した後積分し、これら積分した信号
(90度位相遅れの信号)と基準電圧とを比較し、これ
ら比較結果(誘起電圧と基準電圧の交点)を位置検出信
号として制御回路6に出力する。なお、この位置検出回
路5は既に公知であることから詳細な説明を省略する。
【0005】制御回路6は、前記位置検出信号により回
転子の位置を検出し、この位置検出タイミングによりイ
ンバータ部3のスイッチング素子(トランジスタ)U
a,Va,Wa,X,Y,Zを駆動する駆動信号を駆動
回路7に出力するが、その駆動区間をチョッピングする
ために所定オン、オフ比のチョッピング信号を駆動信号
に合成する。また、前記チョッピング信号のデューティ
比を変えてブラシレスモータ4の回転数を可変し、ブラ
シレスモータ4の回転数を目標回転数とする。
転子の位置を検出し、この位置検出タイミングによりイ
ンバータ部3のスイッチング素子(トランジスタ)U
a,Va,Wa,X,Y,Zを駆動する駆動信号を駆動
回路7に出力するが、その駆動区間をチョッピングする
ために所定オン、オフ比のチョッピング信号を駆動信号
に合成する。また、前記チョッピング信号のデューティ
比を変えてブラシレスモータ4の回転数を可変し、ブラ
シレスモータ4の回転数を目標回転数とする。
【0006】一方、前記ブラシレスモータ4の起動にお
いては、前述した位置検出運転ではなく、同期運転を行
うが、回転子の位置検出が確実になるまで行う必要があ
るため、例えば経験的に決定した所定時間の間同期運転
を継続する。この所定時間同期運転を行った後、位置検
出運転へ移行してブラシレスモータ4の回転数を目標回
転数に制御する。
いては、前述した位置検出運転ではなく、同期運転を行
うが、回転子の位置検出が確実になるまで行う必要があ
るため、例えば経験的に決定した所定時間の間同期運転
を継続する。この所定時間同期運転を行った後、位置検
出運転へ移行してブラシレスモータ4の回転数を目標回
転数に制御する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ブ
ラシレスモータの制御方法においては、微分回路、積分
回路および比較回路等を必要とし、かつ三相モータの場
合それら回路を三系統必要とするため、回路が複雑で、
コスト高になってしまうという問題点があった。
ラシレスモータの制御方法においては、微分回路、積分
回路および比較回路等を必要とし、かつ三相モータの場
合それら回路を三系統必要とするため、回路が複雑で、
コスト高になってしまうという問題点があった。
【0008】また、前記ブラシレスモータ4の起動時が
同期運転であるため、位置検出運転へのモード移行まで
の時間が長いという問題点があった。
同期運転であるため、位置検出運転へのモード移行まで
の時間が長いという問題点があった。
【0009】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は位置検出回路の簡略化、コスト低下を
図ることができ、また起動時に位置検出運転と同期運転
とを併用しても、脱調なしに確実に起動を行うことがで
き、かつ起動を短時間で済ませることができ、速やかに
位置検出運転へモード移行す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、その目的は位置検出回路の簡略化、コスト低下を
図ることができ、また起動時に位置検出運転と同期運転
とを併用しても、脱調なしに確実に起動を行うことがで
き、かつ起動を短時間で済ませることができ、速やかに
位置検出運転へモード移行す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。
【0010】
【課題を解決するための手段】前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回転制御する際、前
記ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧により同ブ
ラシレスモータの回転子の位置を検出し、該位置検出を
もとにして前記ブラシレスモータの電機子巻線電流の通
電を切り替えるブラシレスモータの制御方法であって、
前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得るととも
に、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流分をカ
ットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル調整し
た中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比較結果
により前記回転子の位置を検出する一方、前記ブラシレ
スモータの起動に際しては前記コンデンサをチャージし
て同コンデンサと前記抵抗回路とによる回路を安定化
し、該回路が安定した後前記ブラシレスモータを起動
し、かつ前記回転子の位置が検出できたときには位置検
出運転を行い、前記回転子の位置が検出できないときに
は同期運転を行って前記ブラシレスモータを起動するよ
うにしたことを特徴としている。
に、この発明はブラシレスモータを回転制御する際、前
記ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧により同ブ
ラシレスモータの回転子の位置を検出し、該位置検出を
もとにして前記ブラシレスモータの電機子巻線電流の通
電を切り替えるブラシレスモータの制御方法であって、
前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得るととも
に、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流分をカ
ットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル調整し
た中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比較結果
により前記回転子の位置を検出する一方、前記ブラシレ
スモータの起動に際しては前記コンデンサをチャージし
て同コンデンサと前記抵抗回路とによる回路を安定化
し、該回路が安定した後前記ブラシレスモータを起動
し、かつ前記回転子の位置が検出できたときには位置検
出運転を行い、前記回転子の位置が検出できないときに
は同期運転を行って前記ブラシレスモータを起動するよ
うにしたことを特徴としている。
【0011】この発明は直流電源をインバータ手段のス
イッチング素子でスイッチングしてブラシレスモータに
供給する一方、前記ブラシレスモータの電機子巻線の端
子電圧により同ブラシレスモータの回転子の位置を検出
し、該位置検出をもとにして前記ブラシレスモータの電
機子巻線電流の通電を切り替え、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であって、
前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得るととも
に、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流分をカ
ットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル調整し
た中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比較結果
により前記回転子の位置を検出する一方、前記ブラシレ
スモータの起動に際しては前記インバータ手段の1つの
スイッチング素子だけオンするパターンを所定時間繰り
返してダミーパルスを前記コンデンサに印加し、前記コ
ンデンサと前記抵抗回路とによる回路を安定化し、該回
路が安定した後前記ブラシレスモータを起動し、かつ前
記回転子の位置が検出できたときには位置検出運転を行
い、前記回転子の位置が検出できないときには同期運転
を行って前記ブラシレスモータを起動するようにしたこ
とを特徴としている。
イッチング素子でスイッチングしてブラシレスモータに
供給する一方、前記ブラシレスモータの電機子巻線の端
子電圧により同ブラシレスモータの回転子の位置を検出
し、該位置検出をもとにして前記ブラシレスモータの電
機子巻線電流の通電を切り替え、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であって、
前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得るととも
に、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流分をカ
ットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル調整し
た中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比較結果
により前記回転子の位置を検出する一方、前記ブラシレ
スモータの起動に際しては前記インバータ手段の1つの
スイッチング素子だけオンするパターンを所定時間繰り
返してダミーパルスを前記コンデンサに印加し、前記コ
ンデンサと前記抵抗回路とによる回路を安定化し、該回
路が安定した後前記ブラシレスモータを起動し、かつ前
記回転子の位置が検出できたときには位置検出運転を行
い、前記回転子の位置が検出できないときには同期運転
を行って前記ブラシレスモータを起動するようにしたこ
とを特徴としている。
【0012】また、この発明のブラシレスモータの制御
方法は、前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得る
とともに、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流
分をカットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル
調整した中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比
較結果により回転子の位置を検出する一方、前記ブラシ
レスモータの起動の一環として電機子巻線電流の通電を
前記ブラシレスモータの印加電圧零で一定時間間隔で順
次切り替え、前記コンデンサと前記抵抗回路とによる回
路を安定化し、該回路が安定した後前記印加電圧を増加
して前記ブラシレスモータを起動し、前記回転子の位置
が検出できたときには位置検出運転を行い、前記回転子
の位置が検出できないときには同期運転を行って前記ブ
ラシレスモータを起動するようにしたことを特徴として
いる。
方法は、前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得る
とともに、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流
分をカットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル
調整した中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比
較結果により回転子の位置を検出する一方、前記ブラシ
レスモータの起動の一環として電機子巻線電流の通電を
前記ブラシレスモータの印加電圧零で一定時間間隔で順
次切り替え、前記コンデンサと前記抵抗回路とによる回
路を安定化し、該回路が安定した後前記印加電圧を増加
して前記ブラシレスモータを起動し、前記回転子の位置
が検出できたときには位置検出運転を行い、前記回転子
の位置が検出できないときには同期運転を行って前記ブ
ラシレスモータを起動するようにしたことを特徴として
いる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1ないし図5を参照して詳細に説明する。なお、図1
中、図6と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
1ないし図5を参照して詳細に説明する。なお、図1
中、図6と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
【0014】図1において、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、ブラシレスモー
タ4の電機子巻線U,V,Wの端子電圧(120度位相
のずれた3つの電圧波形)を抵抗回路10aで重ね合わ
せてブラシレスモータ4の中性点電圧を疑似的に得、こ
の得た中性点電圧をコンデンサ10bでその直流分をカ
ットした後抵抗回路10cでレベル調整し、このレベル
調整によってベースアップした中性点電圧(誘起電圧)
と基準電圧発生回路10dで発生した基準電圧とを比較
回路10eで比較し、この比較結果を位置検出信号とし
て制御回路(マイクロコンピュータ)11に出力する位
置検出回路10を備えている。
タの制御方法が適用される制御装置は、ブラシレスモー
タ4の電機子巻線U,V,Wの端子電圧(120度位相
のずれた3つの電圧波形)を抵抗回路10aで重ね合わ
せてブラシレスモータ4の中性点電圧を疑似的に得、こ
の得た中性点電圧をコンデンサ10bでその直流分をカ
ットした後抵抗回路10cでレベル調整し、このレベル
調整によってベースアップした中性点電圧(誘起電圧)
と基準電圧発生回路10dで発生した基準電圧とを比較
回路10eで比較し、この比較結果を位置検出信号とし
て制御回路(マイクロコンピュータ)11に出力する位
置検出回路10を備えている。
【0015】抵抗回路10aは3つの抵抗をスター接続
し、この接続点を抵抗を介して接地し、その接続点(図
1のA点参照)で端子電圧を合成した中性点電圧を得
る。抵抗回路10cは中性点電圧を基準電圧と比較可能
にするために別電源を用いて抵抗R1,R2によりベー
スアップする。基準電圧発生回路10dは正電源を抵抗
R3,R4で分圧して基準電圧を発生し、この基準電圧
をバッファを介して出力する。なお、抵抗R1,R2の
抵抗比と抵抗R3,R4の抵抗比とは同じである。
し、この接続点を抵抗を介して接地し、その接続点(図
1のA点参照)で端子電圧を合成した中性点電圧を得
る。抵抗回路10cは中性点電圧を基準電圧と比較可能
にするために別電源を用いて抵抗R1,R2によりベー
スアップする。基準電圧発生回路10dは正電源を抵抗
R3,R4で分圧して基準電圧を発生し、この基準電圧
をバッファを介して出力する。なお、抵抗R1,R2の
抵抗比と抵抗R3,R4の抵抗比とは同じである。
【0016】制御回路11は、図6に示す制御回路6の
機能の他に、起動時に位置検出回路10から位置検出信
号により中性点電圧と基準電圧との交点(各電機子巻線
に発生する誘起電圧と基準電圧との交点)を検出し、こ
の位置検出ができるときには位置検出運転を実行し、そ
の位置検出ができないときには同期運転を実行する。
機能の他に、起動時に位置検出回路10から位置検出信
号により中性点電圧と基準電圧との交点(各電機子巻線
に発生する誘起電圧と基準電圧との交点)を検出し、こ
の位置検出ができるときには位置検出運転を実行し、そ
の位置検出ができないときには同期運転を実行する。
【0017】次に、前記制御装置の動作を図2ないし図
5のタイムチャート図を参照して説明すると、まずブラ
シレスモータ4を位置検出運転としているものとする。
なお、図2(a)に示す中性点電圧の波形ではチョッピ
ング波形を省略している。
5のタイムチャート図を参照して説明すると、まずブラ
シレスモータ4を位置検出運転としているものとする。
なお、図2(a)に示す中性点電圧の波形ではチョッピ
ング波形を省略している。
【0018】すると、位置検出回路10は中性点電圧を
コンデンサ10bに通してその直流分をカットし、しか
る後基準電圧kを中心にして中性点電圧を上下に振るよ
うに抵抗回路10cで同基準電圧k分だけベースアップ
する(いわゆる中性点電圧をレベル調整する)。
コンデンサ10bに通してその直流分をカットし、しか
る後基準電圧kを中心にして中性点電圧を上下に振るよ
うに抵抗回路10cで同基準電圧k分だけベースアップ
する(いわゆる中性点電圧をレベル調整する)。
【0019】図2(a)に示すように、そのベースアッ
プした中性点電圧(誘起電圧)と基準電圧kとを比較回
路10eで比較し、誘起電圧と基準電圧kとの交点情報
の位置検出信号を制御回路11に出力する。
プした中性点電圧(誘起電圧)と基準電圧kとを比較回
路10eで比較し、誘起電圧と基準電圧kとの交点情報
の位置検出信号を制御回路11に出力する。
【0020】制御回路11はその位置検出信号により回
転子の位置検出タイミングを得る。例えば、通電切り替
えによって発生するスパイク電圧終了後の最初のエッジ
を位置検出タイミングとする。なお、誘起電圧が上昇し
ているときには最初の立ち上がりエッジを位置検出タイ
ミングとし、誘起電圧が下降しているときには最初の立
ち下がりエッジを位置検出タイミングとする。
転子の位置検出タイミングを得る。例えば、通電切り替
えによって発生するスパイク電圧終了後の最初のエッジ
を位置検出タイミングとする。なお、誘起電圧が上昇し
ているときには最初の立ち上がりエッジを位置検出タイ
ミングとし、誘起電圧が下降しているときには最初の立
ち下がりエッジを位置検出タイミングとする。
【0021】この位置検出タイミングをもとにしてブラ
シレスモータ4の電機子巻線電流の通電を切り替えるタ
イミングを得る。例えば、前の位置検出タイミング、位
置検出間隔、通電切り替えタイミングや通電切り替え間
隔をもとにし、今回の位置検出タイミングから次の通電
切り替えタイミングまでの時間を算出し、この算出時間
により通電切り替えタイミングを得る。
シレスモータ4の電機子巻線電流の通電を切り替えるタ
イミングを得る。例えば、前の位置検出タイミング、位
置検出間隔、通電切り替えタイミングや通電切り替え間
隔をもとにし、今回の位置検出タイミングから次の通電
切り替えタイミングまでの時間を算出し、この算出時間
により通電切り替えタイミングを得る。
【0022】この通電切り替えタイミングをもとにして
駆動信号(図2(b)ないし(g)に参照)を駆動回路
7に出力してインバータ部3の各トランジスタUa,V
a,Wa,X,Y,Zを駆動する。これにより、ブラシ
レスモータ4の電機子巻線電流の通電を適切に切り替え
ることができ、位置検出運転の回転制御を行うことがで
きる。
駆動信号(図2(b)ないし(g)に参照)を駆動回路
7に出力してインバータ部3の各トランジスタUa,V
a,Wa,X,Y,Zを駆動する。これにより、ブラシ
レスモータ4の電機子巻線電流の通電を適切に切り替え
ることができ、位置検出運転の回転制御を行うことがで
きる。
【0023】ところで、ブラシレスモータ4の起動にお
いては、短時間で位置検出運転へ移行できるように、位
置検出運転と同期運転とを併用する。この場合、位置検
出回路10からの位置検出信号により位置が検出できた
ときには同位置検出をもとにして通電を切り替えて位置
検出運転を行う。
いては、短時間で位置検出運転へ移行できるように、位
置検出運転と同期運転とを併用する。この場合、位置検
出回路10からの位置検出信号により位置が検出できた
ときには同位置検出をもとにして通電を切り替えて位置
検出運転を行う。
【0024】また、位置検出信号により位置が検出でき
ないときには、所定時間後に強制的に次の通電相に通電
をシフトし、同期運転を行う。なお、同期運転により位
置が検出できたときには当然位置検出運転を即座に実行
する。
ないときには、所定時間後に強制的に次の通電相に通電
をシフトし、同期運転を行う。なお、同期運転により位
置が検出できたときには当然位置検出運転を即座に実行
する。
【0025】しかし、起動開始時、コンデンサ10bに
は電荷が蓄積されていないため、コンデンサ10bのチ
ャージにより過渡現象が生じる。この過渡現象は、図3
(a)に示すように、中性点電圧(図1のB点電圧波
形)がグランド(GND)レベルから次第に立ち上がっ
て平均値(基準電圧kに相当する値)に収束し、あるい
は同図(b)に示すように、中性点電圧が一気に最大レ
ベルまで達した後に次第に立ち下がって平均値(基準電
圧kに相当する値)に収束する形で現れる。
は電荷が蓄積されていないため、コンデンサ10bのチ
ャージにより過渡現象が生じる。この過渡現象は、図3
(a)に示すように、中性点電圧(図1のB点電圧波
形)がグランド(GND)レベルから次第に立ち上がっ
て平均値(基準電圧kに相当する値)に収束し、あるい
は同図(b)に示すように、中性点電圧が一気に最大レ
ベルまで達した後に次第に立ち下がって平均値(基準電
圧kに相当する値)に収束する形で現れる。
【0026】したがって、前記平均値に収束するまでの
間にあっては、位置検出がずれることになり、結果起動
の位置検出運転が不安定となり、最悪とし脱調したりし
て起動できないこともある。
間にあっては、位置検出がずれることになり、結果起動
の位置検出運転が不安定となり、最悪とし脱調したりし
て起動できないこともある。
【0027】なお、ブラシレスモータ4が通常回転状態
にある場合、図4に示すように、誘起電圧が上昇してい
るときには上アーム(トランジスタUa,Va,Wa)
のチョッピングであり、誘起電圧が下降しているときに
は下アーム(トランジスタX,Y,Z)のチョッピング
である。そして、その誘起電圧の平均値は丁度1/2と
なり、結果前述した起動時の問題点が生じない。
にある場合、図4に示すように、誘起電圧が上昇してい
るときには上アーム(トランジスタUa,Va,Wa)
のチョッピングであり、誘起電圧が下降しているときに
は下アーム(トランジスタX,Y,Z)のチョッピング
である。そして、その誘起電圧の平均値は丁度1/2と
なり、結果前述した起動時の問題点が生じない。
【0028】そこで、本発明では、ブラシレスモータ4
の起動開始前に、コンデンサ10bをチャージして同コ
ンデンサ10bおよび抵抗回路10cによる回路の安定
化を図り、この回路の安定化を図った後起動し、この起
動において位置検出のずれをなくし、位置検出運転と同
期運転を併用して短時間で位置検出運転へ移行可能とす
る。
の起動開始前に、コンデンサ10bをチャージして同コ
ンデンサ10bおよび抵抗回路10cによる回路の安定
化を図り、この回路の安定化を図った後起動し、この起
動において位置検出のずれをなくし、位置検出運転と同
期運転を併用して短時間で位置検出運転へ移行可能とす
る。
【0029】その方法として、インバータ部3の上アー
ムのトランジスタUa,Va,Waおよび下アームのト
ランジスタX,Y,Zの何れか1組(上下アームのトラ
ンジスタ)をオンにすると、ブラシレスモータ4の電機
子巻線の通電が行われ、オフにすると電機子巻線電流の
経路が断たれることを利用する。
ムのトランジスタUa,Va,Waおよび下アームのト
ランジスタX,Y,Zの何れか1組(上下アームのトラ
ンジスタ)をオンにすると、ブラシレスモータ4の電機
子巻線の通電が行われ、オフにすると電機子巻線電流の
経路が断たれることを利用する。
【0030】一例として、上アームのトランジスタU
a,Va,Waのうち何れか1つをオンとし、下アーム
のトランジスタX,Y,Zの全てをオフとする。する
と、電機子巻線の一端は正電圧となり、その他端はオー
プン状態となり、電機子巻線の電機子巻線には電流が流
れず(回転子にはトクルが発生せず)、位置検出回路1
0に電流が流れ、コンデンサ10bがチャージされる。
a,Va,Waのうち何れか1つをオンとし、下アーム
のトランジスタX,Y,Zの全てをオフとする。する
と、電機子巻線の一端は正電圧となり、その他端はオー
プン状態となり、電機子巻線の電機子巻線には電流が流
れず(回転子にはトクルが発生せず)、位置検出回路1
0に電流が流れ、コンデンサ10bがチャージされる。
【0031】次に、上アームのトランジスタUa,V
a,Waの全てをオフとし、下アームのトランジスタ
X,Y,Zの何れか1つをオンとする。これにより、前
述同様に電機子巻線の一端はGNDとなり、その他端は
オープン状態となり、電機子巻線には電流が流れず(回
転子にはトクルが発生せず)、位置検出回路10に電流
が流れ、コンデンサ10bが放電される。
a,Waの全てをオフとし、下アームのトランジスタ
X,Y,Zの何れか1つをオンとする。これにより、前
述同様に電機子巻線の一端はGNDとなり、その他端は
オープン状態となり、電機子巻線には電流が流れず(回
転子にはトクルが発生せず)、位置検出回路10に電流
が流れ、コンデンサ10bが放電される。
【0032】前記オン時間を同じとして動作を繰り返
し、図5(a)に示すダミーパルス(例えば1msec
から2msec周期のパルス)を発生してコンデンサ1
0bに印加する。これにより、コンデンサ10bの出力
(ダミーパルス)は過渡現象の後に抵抗回路10cでベ
ースアップした電圧を中心として上下に振った波形に収
束し(同図(b)参照)、つまりコンデンサ10bおよ
び抵抗回路10cによる回路(微分回路)が安定する。
し、図5(a)に示すダミーパルス(例えば1msec
から2msec周期のパルス)を発生してコンデンサ1
0bに印加する。これにより、コンデンサ10bの出力
(ダミーパルス)は過渡現象の後に抵抗回路10cでベ
ースアップした電圧を中心として上下に振った波形に収
束し(同図(b)参照)、つまりコンデンサ10bおよ
び抵抗回路10cによる回路(微分回路)が安定する。
【0033】このようにして、ブラシレスモータ4の起
動前に、ダミーパルス(図5(a)参照)を位置検出回
路10のコンデンサ10bに印加し、ダミーパルスをベ
ースアップの電圧の中心に収束させる。
動前に、ダミーパルス(図5(a)参照)を位置検出回
路10のコンデンサ10bに印加し、ダミーパルスをベ
ースアップの電圧の中心に収束させる。
【0034】この場合、制御回路11は予め設定した所
定時間の間ダミーパルスをコンデンサ10bに印加する
が、この所定時間としてはコンデンサ10bおよび抵抗
回路10cによって構成される微分回路が安定するまで
の時間で、例えば経験的に決定し、制御回路11の内部
記憶手段に記憶しておく。
定時間の間ダミーパルスをコンデンサ10bに印加する
が、この所定時間としてはコンデンサ10bおよび抵抗
回路10cによって構成される微分回路が安定するまで
の時間で、例えば経験的に決定し、制御回路11の内部
記憶手段に記憶しておく。
【0035】なお、前記ダミーパルスを所定時間位置検
出回路10に入力して微分回路を安定化する間(位置検
出回路10を安定化する間)、前述した理由からブラシ
レスモータ4が起動することもない。
出回路10に入力して微分回路を安定化する間(位置検
出回路10を安定化する間)、前述した理由からブラシ
レスモータ4が起動することもない。
【0036】このようにして回路を安定化した後、制御
回路11は起動を開始する。この起動においては、入力
位置検出信号により回転子の位置が検出できたときには
同位置検出タイミングをもとにして電機子巻線電流の通
電を切り替え、その位置が検出できないときには予め設
定したタイイングで通電を切り替えて同期運転を行う。
回路11は起動を開始する。この起動においては、入力
位置検出信号により回転子の位置が検出できたときには
同位置検出タイミングをもとにして電機子巻線電流の通
電を切り替え、その位置が検出できないときには予め設
定したタイイングで通電を切り替えて同期運転を行う。
【0037】この場合、前述したように、位置検出回路
10が既に安定しているため、起動時の入力位置検出信
号による回転子の位置検出に際して同位置検出がずれこ
ともない。したがって、位置検出タイミングをもとにし
て通電を切り替えても、ブラシレスモータ4が脱調する
こともなく、スムーズに起動する。
10が既に安定しているため、起動時の入力位置検出信
号による回転子の位置検出に際して同位置検出がずれこ
ともない。したがって、位置検出タイミングをもとにし
て通電を切り替えても、ブラシレスモータ4が脱調する
こともなく、スムーズに起動する。
【0038】また、ブラシレスモータ4の起動時に位置
検出運転および同期運転を併用するとにより、ブラシレ
スモータ4を確実に起動し、しかも起動の時間が短くて
済み、つまり起動から位置検出運転へのモード移行を速
やかに行うことができる。
検出運転および同期運転を併用するとにより、ブラシレ
スモータ4を確実に起動し、しかも起動の時間が短くて
済み、つまり起動から位置検出運転へのモード移行を速
やかに行うことができる。
【0039】なお、前記コンデンサ10bと抵抗回路1
0cとによる回路の安定化の方法としては、ブラシレス
モータ4の起動の一環として各相の通電をブラシレスモ
ータ4の印加電圧零(PWMLow幅(チョッピングL
ow幅)がほぼ零))で一定時間間隔で行い、また上下
アームのチョッピングの切り替えを適当な時間で切り替
えるようにしてもよい。
0cとによる回路の安定化の方法としては、ブラシレス
モータ4の起動の一環として各相の通電をブラシレスモ
ータ4の印加電圧零(PWMLow幅(チョッピングL
ow幅)がほぼ零))で一定時間間隔で行い、また上下
アームのチョッピングの切り替えを適当な時間で切り替
えるようにしてもよい。
【0040】各相の通電を印加電圧零で行うとは、ブラ
シレスモータ4が起動しない程度に極めて幅の狭いパル
スをコンデンサ10bに印加する。この場合、制御回路
11はPWM制御で発生するチョッピングの幅を極めて
狭くし、つまりほぼ零とした信号を駆動回路7に出力す
ればよい。
シレスモータ4が起動しない程度に極めて幅の狭いパル
スをコンデンサ10bに印加する。この場合、制御回路
11はPWM制御で発生するチョッピングの幅を極めて
狭くし、つまりほぼ零とした信号を駆動回路7に出力す
ればよい。
【0041】したがって、ブラシレスモータ4が起動す
ることもなく、また起動等の制御プログラムを利用する
ことができ、前述したダミーパルスを発生するための新
たな制御プログラムを必要としないという利点がある。
ることもなく、また起動等の制御プログラムを利用する
ことができ、前述したダミーパルスを発生するための新
たな制御プログラムを必要としないという利点がある。
【0042】そして、所定時間後、つまりコンデンサ1
0bのチャージが行われ、コンデンサ10bおよび抵抗
回路10cによって構成される微分回路が安定した後、
ブラシレスモータ4の印加電圧を増加して起動する(P
WMLow幅を大きくして起動する)。
0bのチャージが行われ、コンデンサ10bおよび抵抗
回路10cによって構成される微分回路が安定した後、
ブラシレスモータ4の印加電圧を増加して起動する(P
WMLow幅を大きくして起動する)。
【0043】また、この起動では、位置検出運転と同期
運転とを併用して行うことにより、前述同様に、ブラシ
レスモータ4を確実に起動し、かつ起動の一環として行
うことから、立ち上がりを早くし、しかも起動の時間が
短くて済み、つまり起動から位置検出運転へのモード移
行を速やかに行うことができる。
運転とを併用して行うことにより、前述同様に、ブラシ
レスモータ4を確実に起動し、かつ起動の一環として行
うことから、立ち上がりを早くし、しかも起動の時間が
短くて済み、つまり起動から位置検出運転へのモード移
行を速やかに行うことができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のブラシ
レスモータの制御方法のうち請求項1の発明によると、
ブラシレスモータの端子電圧を重ね合わせて得た中性点
電圧をコンデンサに通してその直流分をカットし、この
直流分をカットして得た中性点電圧を抵抗回路で基準電
圧と比較可能なレベルにベースアップし、このベースア
ップした中性点電圧(誘起電圧)と基準電圧とを比較し
て回転子の位置を検出する一方、ブラシレスモータの起
動に際してコンデンサと抵抗回路とによる回路を安定化
し、しかる後ブラシレスモータを起動し、かつ回転子の
位置が検出できたときには位置検出運転行い、その位置
が検出できないときには同期運転を行ってブラシレスモ
ータを起動するようにしたので、1系統の位置検出回路
で済み、回転子の位置検出回路の簡素化、低コスト化を
図ることができ、またブラシレスモータの起動時に位置
検出運転と同期運転とを併用する際、回転子の位置検出
のずれを防止することができるため、脱調なしに確実に
起動を行うことができ、かつ起動を短時間で済ませるこ
とができ、速やかに位置検出運転へ移行することができ
るという効果がある。
レスモータの制御方法のうち請求項1の発明によると、
ブラシレスモータの端子電圧を重ね合わせて得た中性点
電圧をコンデンサに通してその直流分をカットし、この
直流分をカットして得た中性点電圧を抵抗回路で基準電
圧と比較可能なレベルにベースアップし、このベースア
ップした中性点電圧(誘起電圧)と基準電圧とを比較し
て回転子の位置を検出する一方、ブラシレスモータの起
動に際してコンデンサと抵抗回路とによる回路を安定化
し、しかる後ブラシレスモータを起動し、かつ回転子の
位置が検出できたときには位置検出運転行い、その位置
が検出できないときには同期運転を行ってブラシレスモ
ータを起動するようにしたので、1系統の位置検出回路
で済み、回転子の位置検出回路の簡素化、低コスト化を
図ることができ、またブラシレスモータの起動時に位置
検出運転と同期運転とを併用する際、回転子の位置検出
のずれを防止することができるため、脱調なしに確実に
起動を行うことができ、かつ起動を短時間で済ませるこ
とができ、速やかに位置検出運転へ移行することができ
るという効果がある。
【0045】請求項2の発明によると、請求項1におけ
るコンデンサと抵抗回路とによる回路の安定化の方法と
してブラシレスモータを駆動するためのインバータ手段
の1つのスイッチング素子だけオンするパターンを所定
時間繰り返し、この繰り返しによってダミーパルスをコ
ンデンサに印加して同コンデンサの出力を平均値に収束
するようにしたので、新たな回路を付加する必要がな
く、つまりコストアップなしに請求項1と同じ効果を得
ることができる。
るコンデンサと抵抗回路とによる回路の安定化の方法と
してブラシレスモータを駆動するためのインバータ手段
の1つのスイッチング素子だけオンするパターンを所定
時間繰り返し、この繰り返しによってダミーパルスをコ
ンデンサに印加して同コンデンサの出力を平均値に収束
するようにしたので、新たな回路を付加する必要がな
く、つまりコストアップなしに請求項1と同じ効果を得
ることができる。
【0046】請求項3の発明によると、ブラシレスモー
タの起動の一環として各相の通電を印加電圧零で一定時
間間隔で行ってコンデンサをチャージし、コンデンサと
抵抗回路とによる回路が安定した後、その印加電圧を増
加させて起動するようにしたので、請求項1の効果に加
え、起動等の制御プログラムを利用することができ、前
述したダミーパルスを発生するための新たな制御プログ
ラムを必要としないという利点がある。
タの起動の一環として各相の通電を印加電圧零で一定時
間間隔で行ってコンデンサをチャージし、コンデンサと
抵抗回路とによる回路が安定した後、その印加電圧を増
加させて起動するようにしたので、請求項1の効果に加
え、起動等の制御プログラムを利用することができ、前
述したダミーパルスを発生するための新たな制御プログ
ラムを必要としないという利点がある。
【図1】この発明の一実施の形態を説明するブラシレス
モータの制御方法が適用される制御御装置の概略的ブロ
ック線図。
モータの制御方法が適用される制御御装置の概略的ブロ
ック線図。
【図2】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
略的タイムチャート図。
【図3】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
略的タイムチャート図。
【図4】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
略的タイムチャート図。
【図5】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
略的タイムチャート図。
【図6】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。
1 交流電源 2 AC/DC変換部 3 インバータ部 4 ブラシレスモータ(センサレス直流ブラシレスモー
タ) 6,11 制御回路 7 駆動回路 10 位置検出回路 10a,10c 抵抗回路 10b コンデンサ 10d 基準電圧発生回路 10e 比較回路
タ) 6,11 制御回路 7 駆動回路 10 位置検出回路 10a,10c 抵抗回路 10b コンデンサ 10d 基準電圧発生回路 10e 比較回路
Claims (3)
- 【請求項1】 ブラシレスモータを回転制御する際、前
記ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧により同ブ
ラシレスモータの回転子の位置を検出し、該位置検出を
もとにして前記ブラシレスモータの電機子巻線電流の通
電を切り替えるブラシレスモータの制御方法であって、 前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得るととも
に、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流分をカ
ットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル調整し
た中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比較結果
により前記回転子の位置を検出する一方、前記ブラシレ
スモータの起動に際しては前記コンデンサをチャージし
て同コンデンサと前記抵抗回路とによる回路を安定化
し、該回路が安定した後前記ブラシレスモータを起動
し、かつ前記回転子の位置が検出できたときには位置検
出運転を行い、前記回転子の位置が検出できないときに
は同期運転を行って前記ブラシレスモータを起動するよ
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】 直流電源をインバータ手段のスイッチン
グ素子でスイッチングしてブラシレスモータに供給する
一方、前記ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧に
より同ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、該位
置検出をもとにして前記ブラシレスモータの電機子巻線
電流の通電を切り替え、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であって、 前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得るととも
に、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流分をカ
ットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル調整し
た中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比較結果
により前記回転子の位置を検出する一方、前記ブラシレ
スモータの起動に際しては前記インバータ手段の1つの
スイッチング素子だけオンするパターンを所定時間繰り
返してダミーパルスを前記コンデンサに印加し、前記コ
ンデンサと前記抵抗回路とによる回路を安定化し、該回
路が安定した後前記ブラシレスモータを起動し、かつ前
記回転子の位置が検出できたときには位置検出運転を行
い、前記回転子の位置が検出できないときには同期運転
を行って前記ブラシレスモータを起動するようにしたこ
とを特徴とするブラシレスモータの制御方法。 - 【請求項3】 直流電源をインバータ手段のスイッチン
グ素子でスイッチングしてブラシレスモータに供給する
一方、前記ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧に
より同ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、該位
置検出をもとにして前記ブラシレスモータの電機子巻線
電流の通電を切り替え、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であって、 前記端子電圧を重ね合わせて中性点電圧を得るととも
に、該中性点電圧をコンデンサに通してその直流分をカ
ットした後に抵抗回路でレベル調整し、該レベル調整し
た中性点電圧と所定の基準電圧とを比較し、該比較結果
により回転子の位置を検出する一方、前記ブラシレスモ
ータの起動の一環として電機子巻線電流の通電を前記ブ
ラシレスモータの印加電圧零で一定時間間隔で順次切り
替え、前記コンデンサと前記抵抗回路とによる回路を安
定化し、該回路が安定した後前記印加電圧を増加して前
記ブラシレスモータを起動し、前記回転子の位置が検出
できたときには位置検出運転を行い、前記回転子の位置
が検出できないときには同期運転を行って前記ブラシレ
スモータを起動する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 |
|---|---|---|---|
| JP8091963A JPH09261992A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ブラシレスモータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8091963A JPH09261992A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ブラシレスモータの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261992A true JPH09261992A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=14041219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8091963A Withdrawn JPH09261992A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ブラシレスモータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09261992A (ja) |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP8091963A patent/JPH09261992A/ja not_active Withdrawn
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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: 20030603 |