JPH0951691A - テレグラフスタート回路とその制御方法 - Google Patents
テレグラフスタート回路とその制御方法Info
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- JPH0951691A JPH0951691A JP7269831A JP26983195A JPH0951691A JP H0951691 A JPH0951691 A JP H0951691A JP 7269831 A JP7269831 A JP 7269831A JP 26983195 A JP26983195 A JP 26983195A JP H0951691 A JPH0951691 A JP H0951691A
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- motor
- power
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-
- 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
-
- 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
- H02P6/20—Arrangements for starting
- H02P6/21—Open loop start
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 センサーのないブラシレス永久磁石型直流モ
ータ駆動において、集積回路の温度を低める。 【解決手段】 励磁電流の生成、パワースイッチ20のオ
ン／オフ制御、整流回路30のセット／リセット及びパワ
ーオフ時間の間隔tと励磁電流パルスの幅Tとを調整する
などの全体的な機能システムを管理する制御部10と、制
御部から出力される制御信号を受けて、パワーラインＶ
DDをオン／オフさせるパワースイッチ20と、制御部10か
らの制御信号を受けてセット／リセットされモータ駆動
出力段40のスイッチング素子をオン／オフさせる信号を
発生させる整流回路30と、整流回路30からの信号を通じ
てオン／オフされるスイッチング素子を含み、モータ各
相に流れる電流を制御してモータを駆動させるモータ駆
動出力段40と、モータ50のゼロ−クロスポイントを検出
して出力するゼロ−クロス検出器60と、前記検出器60か
らのゼロ−クロスポイントが入力されれば、モータの回
転速度を加速させる加速器70とからなる。
ータ駆動において、集積回路の温度を低める。 【解決手段】 励磁電流の生成、パワースイッチ20のオ
ン／オフ制御、整流回路30のセット／リセット及びパワ
ーオフ時間の間隔tと励磁電流パルスの幅Tとを調整する
などの全体的な機能システムを管理する制御部10と、制
御部から出力される制御信号を受けて、パワーラインＶ
DDをオン／オフさせるパワースイッチ20と、制御部10か
らの制御信号を受けてセット／リセットされモータ駆動
出力段40のスイッチング素子をオン／オフさせる信号を
発生させる整流回路30と、整流回路30からの信号を通じ
てオン／オフされるスイッチング素子を含み、モータ各
相に流れる電流を制御してモータを駆動させるモータ駆
動出力段40と、モータ50のゼロ−クロスポイントを検出
して出力するゼロ−クロス検出器60と、前記検出器60か
らのゼロ−クロスポイントが入力されれば、モータの回
転速度を加速させる加速器70とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレグラフスター
ト回路とその制御方法に関するものであって、より詳し
く説明すると、センサーのないブラシレス永久磁石型直
流モータ駆動において、初期に大きな起動トークを発生
させ、デッドポイント(dead point)、ヘッドスティック
ション(head stiction）及び初期起動トークの不足によ
る問題を解決できるテレグラフスタート回路とその制御
方法に関するものである。
ト回路とその制御方法に関するものであって、より詳し
く説明すると、センサーのないブラシレス永久磁石型直
流モータ駆動において、初期に大きな起動トークを発生
させ、デッドポイント(dead point)、ヘッドスティック
ション(head stiction）及び初期起動トークの不足によ
る問題を解決できるテレグラフスタート回路とその制御
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のセンサーのないブラシレス永久磁
石型直流モータ(sensorless brushless permanent magn
et motor）駆動において、デッドポイント（トークが０
であるポイント）、ヘッドスティックション（湿気など
によってディスクのヘッドがディスクの表面にくっつく
現象）、低い起動トーク及び回転子の位置に対する情報
の不在はモータを正常的に起動し難くなる要因となって
きた。特に、ハードディスクドライブにおいて、起動の
失敗または起動の信頼性は非常に重要な問題となる。
石型直流モータ(sensorless brushless permanent magn
et motor）駆動において、デッドポイント（トークが０
であるポイント）、ヘッドスティックション（湿気など
によってディスクのヘッドがディスクの表面にくっつく
現象）、低い起動トーク及び回転子の位置に対する情報
の不在はモータを正常的に起動し難くなる要因となって
きた。特に、ハードディスクドライブにおいて、起動の
失敗または起動の信頼性は非常に重要な問題となる。
【０００３】前記要因によって、特に回転子の位置に対
する情報の不在によってモータが正常的に起動できない
従来の問題点を解決するため、回転子(rotor）の位置を
検出するためホールセンサーの代わりに電気的な角を用
いる技術が米合衆国特許番号第5,254,914号（登録日：1
993年10月19日）の“ブラシレスDCモータにおける位置
検出器”において提示されたことがある。
する情報の不在によってモータが正常的に起動できない
従来の問題点を解決するため、回転子(rotor）の位置を
検出するためホールセンサーの代わりに電気的な角を用
いる技術が米合衆国特許番号第5,254,914号（登録日：1
993年10月19日）の“ブラシレスDCモータにおける位置
検出器”において提示されたことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記技
術には２つの解決すべき問題点がある。１つはモータ駆
動回路において特に高速直流モータにおいて、電気的な
角の正確性の問題であり、もう一つは電気的な角によっ
て回転子の位置を検出するとしてもそれが大きい起動ト
ークのみならず信頼できるモータ起動を保障できないと
いう問題である。
術には２つの解決すべき問題点がある。１つはモータ駆
動回路において特に高速直流モータにおいて、電気的な
角の正確性の問題であり、もう一つは電気的な角によっ
て回転子の位置を検出するとしてもそれが大きい起動ト
ークのみならず信頼できるモータ起動を保障できないと
いう問題である。
【０００５】また、回転子の位置情報を検出するため短
い電流信号をモータの各相に印加してそれに対する応答
をもってモータに誘導されるモータ電流を測定する高周
波整流方式を用いる技術が米合衆国特許番号第4,876,49
1 号（登録日：1989年10月２４日）の“ハードディスク
システムにおける整流子のないＤＣモータ”において提
示されたことがある。
い電流信号をモータの各相に印加してそれに対する応答
をもってモータに誘導されるモータ電流を測定する高周
波整流方式を用いる技術が米合衆国特許番号第4,876,49
1 号（登録日：1989年10月２４日）の“ハードディスク
システムにおける整流子のないＤＣモータ”において提
示されたことがある。
【０００６】しかしながら、モータの初期起動の際高周
波整流方法を用いれば、多くの場合においてモータを反
対方向に回転できるという短所があるところからよい方
法としては使用されなかった。かえって、モータの初期
起動の際モータの正常状態より低い周波数でモータを回
転させて起動し、その後にゼロ−クロスポイントを検出
する方法の方が好ましい。
波整流方法を用いれば、多くの場合においてモータを反
対方向に回転できるという短所があるところからよい方
法としては使用されなかった。かえって、モータの初期
起動の際モータの正常状態より低い周波数でモータを回
転させて起動し、その後にゼロ−クロスポイントを検出
する方法の方が好ましい。
【０００７】しかしながら、モータの初期起動トークが
不足であれば、ゼロ−クロスポイントを正確に検出して
モータを起動させたとしても、モータ運転の際大きなト
ークを産出できないため、非常に徐々に、かつ難しく回
転し、多くの場合モータを正常的に運転できないという
問題点がある。故に、初期に大きな起動トークを産出で
きるようにすることが重要であり、その以降にゼロ−ク
ロスポイントを検出して制御する方法が必要である。
不足であれば、ゼロ−クロスポイントを正確に検出して
モータを起動させたとしても、モータ運転の際大きなト
ークを産出できないため、非常に徐々に、かつ難しく回
転し、多くの場合モータを正常的に運転できないという
問題点がある。故に、初期に大きな起動トークを産出で
きるようにすることが重要であり、その以降にゼロ−ク
ロスポイントを検出して制御する方法が必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的は
前記のような従来の問題点を解決するためのものであっ
て、センサーのないブラシレス永久磁石型直流モータ駆
動において、初期に大きな起動トークを発生させてデッ
ドポイント、ヘッドスティックション及び初期起動トー
クの不足による問題を解決し、さらに、パワーオフ時間
を置いてモータ駆動出力段に流れる大きな起動電流を防
止することによって、集積回路の温度を低めるテレグラ
フスタート回路とその制御方法を提供する。
前記のような従来の問題点を解決するためのものであっ
て、センサーのないブラシレス永久磁石型直流モータ駆
動において、初期に大きな起動トークを発生させてデッ
ドポイント、ヘッドスティックション及び初期起動トー
クの不足による問題を解決し、さらに、パワーオフ時間
を置いてモータ駆動出力段に流れる大きな起動電流を防
止することによって、集積回路の温度を低めるテレグラ
フスタート回路とその制御方法を提供する。
【０００９】前記目的を達成するための本発明の構成
は、制御信号を入力として受けてパワーライン（ＶDD）
をオン／オフさせるパワースイッチと、制御信号を入力
として受けて、モータ駆動出力段のスイッチング素子を
オン／オフさせるための信号を発生させ、予め決定され
たモータ位相に従う励磁電流状態と整流信号の初期状態
とに従ってセット／リセットされる整流回路と、前記整
流回路から出力される制御信号を通じてオン／オフされ
るスイッチング素子を含み、モータの各相に流れる電流
を制御することによってモータを駆動させるモータ駆動
出力段と、モータのゼロ−クロスポイントを検出して出
力するゼロ−クロス検出器と、前記ゼロ−クロス検出器
から出力されるゼロ−クロスポイントが入力されれば、
モータの回転速度を加速させる加速器と、励磁電流の生
成、前記パワースイッチのオン／オフ制御、前記整流回
路のセット／リセット及びパワーオフ時間の間隔と励磁
電流パルスの幅を調整するなどの全体的な機能システム
を管理する制御部とからなる。
は、制御信号を入力として受けてパワーライン（ＶDD）
をオン／オフさせるパワースイッチと、制御信号を入力
として受けて、モータ駆動出力段のスイッチング素子を
オン／オフさせるための信号を発生させ、予め決定され
たモータ位相に従う励磁電流状態と整流信号の初期状態
とに従ってセット／リセットされる整流回路と、前記整
流回路から出力される制御信号を通じてオン／オフされ
るスイッチング素子を含み、モータの各相に流れる電流
を制御することによってモータを駆動させるモータ駆動
出力段と、モータのゼロ−クロスポイントを検出して出
力するゼロ−クロス検出器と、前記ゼロ−クロス検出器
から出力されるゼロ−クロスポイントが入力されれば、
モータの回転速度を加速させる加速器と、励磁電流の生
成、前記パワースイッチのオン／オフ制御、前記整流回
路のセット／リセット及びパワーオフ時間の間隔と励磁
電流パルスの幅を調整するなどの全体的な機能システム
を管理する制御部とからなる。
【００１０】前記制御部の構成は、６−状態を有する励
磁電流または３−状態を有する励磁電流を生成させて出
力する順次発生器と、前記パワースイッチのオン／オフ
制御と前記整流回路のセット／リセットを制御するデジ
タルスイッチング回路と、パワーオフされる時間間隔を
増加させるか、若しくは減少させる方法で調節されるパ
ワーオフ時間変調器と、励磁電流パルスの幅を増加させ
るか、若しくは減少させる方法で調節される励磁電流パ
ルス幅変調器と、マイクロプロセッサが用いられる場
合、全動作状態がマイクロプロセッサによってリード／
ライト(read/write)され、制御がマイクロプロセッサに
よって行えるようにするため外部のマイクロプロセッサ
と前記制御部の内部回路とを連結するマイクロプロセッ
サ直列ポートとからなる。
磁電流または３−状態を有する励磁電流を生成させて出
力する順次発生器と、前記パワースイッチのオン／オフ
制御と前記整流回路のセット／リセットを制御するデジ
タルスイッチング回路と、パワーオフされる時間間隔を
増加させるか、若しくは減少させる方法で調節されるパ
ワーオフ時間変調器と、励磁電流パルスの幅を増加させ
るか、若しくは減少させる方法で調節される励磁電流パ
ルス幅変調器と、マイクロプロセッサが用いられる場
合、全動作状態がマイクロプロセッサによってリード／
ライト(read/write)され、制御がマイクロプロセッサに
よって行えるようにするため外部のマイクロプロセッサ
と前記制御部の内部回路とを連結するマイクロプロセッ
サ直列ポートとからなる。
【００１１】前記目的を達成するための本発明の他の構
成は、励磁電流パルスの幅、起動失敗回数のチェックの
ための変数及びパワーオフ時間を初期値に初期化させる
段階と、整流信号の初期状態を設定する段階と、モータ
のゼロ−クロスポイントの検出可否を判断する段階と、
ゼロ−クロスポイントが検出された時、モータを加速す
る段階と、ゼロ−クロスポイントが検出されなかった
時、励磁電流パルスの幅を変調する段階と、パワーオフ
時間を変調してモータを起動する段階と、モータ起動失
敗回数を判断する段階と、モータ起動がｎ回以上失敗し
た場合、システムパワーを完全に遮断してオフさせる段
階と、モータ起動がｎ回以上失敗しなかった場合、パワ
ーラインをオフさせてからオンさせる段階と、整流信号
の状態をリセットする段階と、起動失敗回数のチェック
のための変数を増加させ、前記整流信号の初期状態を設
定する段階に戻る段階とからなる。
成は、励磁電流パルスの幅、起動失敗回数のチェックの
ための変数及びパワーオフ時間を初期値に初期化させる
段階と、整流信号の初期状態を設定する段階と、モータ
のゼロ−クロスポイントの検出可否を判断する段階と、
ゼロ−クロスポイントが検出された時、モータを加速す
る段階と、ゼロ−クロスポイントが検出されなかった
時、励磁電流パルスの幅を変調する段階と、パワーオフ
時間を変調してモータを起動する段階と、モータ起動失
敗回数を判断する段階と、モータ起動がｎ回以上失敗し
た場合、システムパワーを完全に遮断してオフさせる段
階と、モータ起動がｎ回以上失敗しなかった場合、パワ
ーラインをオフさせてからオンさせる段階と、整流信号
の状態をリセットする段階と、起動失敗回数のチェック
のための変数を増加させ、前記整流信号の初期状態を設
定する段階に戻る段階とからなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の属する技術分野に
おける通常の知識を有する者が本発明を容易に実施でき
る程度に詳細に説明するため本発明の最も好ましい実施
の形態を添付の図面を参照して説明する。
おける通常の知識を有する者が本発明を容易に実施でき
る程度に詳細に説明するため本発明の最も好ましい実施
の形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施の形態に基づいたテ
レグラフスタート回路を適用したブロック図である。図
１に図示されているとおり、本発明の実施の形態に基づ
いたテレグラフスタート回路の構成は、制御信号を入力
として受けてパワーライン（ＶDD）をオン／オフさせる
パワースイッチ(20)と、制御信号を入力として受けて、
モータ駆動出力段のスイッチング素子をオン／オフさせ
るための信号を発生させ、予め決定されたモータ位相に
従う励磁電流状態と整流信号の初期状態とに従ってセッ
ト／リセットされる整流回路(30)と、前記整流回路(30)
から出力される制御信号を通じてオン／オフされるスイ
ッチング素子を含む、モータの各相に流れる電流を制御
することによってモータを駆動させるモータ駆動出力段
(40)と、モータのゼロ−クロスポイントを検出して出力
するゼロ−クロス検出器(60)と、前記ゼロ−クロス検出
器(60)から出力されるゼロ−クロスポイントが入力され
れば、モータの回転速度を加速させる加速器(70)と、励
磁電流の生成、前記パワースイッチ(20)のオン／オフ制
御、前記整流回路(30)のセット／リセット及びパワーオ
フ時間の間隔(t）と励磁電流パルスの幅(T）を調整する
などの全体的な機能システムを管理する制御部(10)とか
らなる。
レグラフスタート回路を適用したブロック図である。図
１に図示されているとおり、本発明の実施の形態に基づ
いたテレグラフスタート回路の構成は、制御信号を入力
として受けてパワーライン（ＶDD）をオン／オフさせる
パワースイッチ(20)と、制御信号を入力として受けて、
モータ駆動出力段のスイッチング素子をオン／オフさせ
るための信号を発生させ、予め決定されたモータ位相に
従う励磁電流状態と整流信号の初期状態とに従ってセッ
ト／リセットされる整流回路(30)と、前記整流回路(30)
から出力される制御信号を通じてオン／オフされるスイ
ッチング素子を含む、モータの各相に流れる電流を制御
することによってモータを駆動させるモータ駆動出力段
(40)と、モータのゼロ−クロスポイントを検出して出力
するゼロ−クロス検出器(60)と、前記ゼロ−クロス検出
器(60)から出力されるゼロ−クロスポイントが入力され
れば、モータの回転速度を加速させる加速器(70)と、励
磁電流の生成、前記パワースイッチ(20)のオン／オフ制
御、前記整流回路(30)のセット／リセット及びパワーオ
フ時間の間隔(t）と励磁電流パルスの幅(T）を調整する
などの全体的な機能システムを管理する制御部(10)とか
らなる。
【００１４】前記制御部(10)の構成は、６−状態を有す
る励磁電流または３−状態を有する励磁電流を生成させ
て出力する順次発生器(11)と、前記パワースイッチ(20)
のオン／オフ制御と前記整流回路(30)のセット／リセッ
トを制御するデジタルスイッチング回路(12)と、パワー
オフされる時間間隔(t）を増加させるか、若しくは減少
させる方法で調節されるパワーオフ時間変調器(13)と、
励磁電流パルスの幅(T）を増加させるか、若しくは減少
させる方法で調節される励磁電流パルス変調器(14)と、
マイクロプロセッサが用いられる場合、全動作状態がマ
イクロプロセッサによってリード／ライトされ、制御が
マイクロプロセッサによって行えるように外部のマイク
ロプロセッサと回路とを連結するマイクロプロセッサ直
列ポート(15)とからなる。
る励磁電流または３−状態を有する励磁電流を生成させ
て出力する順次発生器(11)と、前記パワースイッチ(20)
のオン／オフ制御と前記整流回路(30)のセット／リセッ
トを制御するデジタルスイッチング回路(12)と、パワー
オフされる時間間隔(t）を増加させるか、若しくは減少
させる方法で調節されるパワーオフ時間変調器(13)と、
励磁電流パルスの幅(T）を増加させるか、若しくは減少
させる方法で調節される励磁電流パルス変調器(14)と、
マイクロプロセッサが用いられる場合、全動作状態がマ
イクロプロセッサによってリード／ライトされ、制御が
マイクロプロセッサによって行えるように外部のマイク
ロプロセッサと回路とを連結するマイクロプロセッサ直
列ポート(15)とからなる。
【００１５】前記のように構成されている本発明の実施
の形態に基づいたテレグラフスタート回路とその制御方
法の動作は次のとおりである。本発明の実施の形態に基
づいたテレグラフスタート回路とその制御方法は、セン
サーのないブラシレス永久磁石型３相DCモータに主に用
いられる。
の形態に基づいたテレグラフスタート回路とその制御方
法の動作は次のとおりである。本発明の実施の形態に基
づいたテレグラフスタート回路とその制御方法は、セン
サーのないブラシレス永久磁石型３相DCモータに主に用
いられる。
【００１６】まず、モータ起動の際制御部(10)内にある
順次発生器(11)はモータのコイルを励磁させるための励
磁電流を発生させる。前記励磁電流の電流波形が図２と
図３とに図示されている。かかる２つの電流波形はすべ
て本発明の実施の形態に基づいたテレグラフスタート回
路に適用できる適合な信号波形である。
順次発生器(11)はモータのコイルを励磁させるための励
磁電流を発生させる。前記励磁電流の電流波形が図２と
図３とに図示されている。かかる２つの電流波形はすべ
て本発明の実施の形態に基づいたテレグラフスタート回
路に適用できる適合な信号波形である。
【００１７】図２(A),(B),(C) に図示された電流波形
は、UV, UW, VW, VU, WU, WVのような方向を有する６ス
テップによる６つの状態を有し、ここで各相は単に２つ
の状態においてのみアクティブ−ハイ状態を維持し、残
りはアクティブ−ローを維持する。そして、本発明の好
ましい実施の形態において前記論理組合せは、用いられ
る電力電子装置の類型に従って他の方法で形成され得
る。
は、UV, UW, VW, VU, WU, WVのような方向を有する６ス
テップによる６つの状態を有し、ここで各相は単に２つ
の状態においてのみアクティブ−ハイ状態を維持し、残
りはアクティブ−ローを維持する。そして、本発明の好
ましい実施の形態において前記論理組合せは、用いられ
る電力電子装置の類型に従って他の方法で形成され得
る。
【００１８】図３(A),(B),(C) に図示されている電流波
形は、UV, VW, WUのような方向を有する３ステップ過程
を２回繰り返す３状態を有する。図２に図示された６つ
の状態を有する励磁電流はモータ運転の際、図３に図示
された３状態を有する励磁電流はモータ起動の際にそれ
ぞれ用いればその効率を増加させられる。
形は、UV, VW, WUのような方向を有する３ステップ過程
を２回繰り返す３状態を有する。図２に図示された６つ
の状態を有する励磁電流はモータ運転の際、図３に図示
された３状態を有する励磁電流はモータ起動の際にそれ
ぞれ用いればその効率を増加させられる。
【００１９】ここで、本発明の実施の形態に基づいたテ
レグラフスタート回路は、より効果的かつ効率的に整流
を行うため、図１に図示されているように整流回路(30)
を含んでいる。故に、励磁過程はテレグラフスタート回
路内部の制御部(10)と前記整流回路(30)とによって共に
行われる。
レグラフスタート回路は、より効果的かつ効率的に整流
を行うため、図１に図示されているように整流回路(30)
を含んでいる。故に、励磁過程はテレグラフスタート回
路内部の制御部(10)と前記整流回路(30)とによって共に
行われる。
【００２０】しかしながら、成功的なモータ起動後に前
記整流回路(30)は、ブレーキや電源電圧の遮断が生じな
ければテレグラフスタート回路が休んでいる間にのみ作
動する。
記整流回路(30)は、ブレーキや電源電圧の遮断が生じな
ければテレグラフスタート回路が休んでいる間にのみ作
動する。
【００２１】また、制御部(10)内にあるデジタルスイッ
チング回路(12)は、パワーライン (VDD）とモータ駆動
出力段(40)との間に位置したパワースイッチ(20)のオン
／オフを制御することによって、テレグラフスタート回
路は論理的な信号が入力された時、瞬間的にパワーライ
ンを遮断することができる。
チング回路(12)は、パワーライン (VDD）とモータ駆動
出力段(40)との間に位置したパワースイッチ(20)のオン
／オフを制御することによって、テレグラフスタート回
路は論理的な信号が入力された時、瞬間的にパワーライ
ンを遮断することができる。
【００２２】一旦、モータコイルに電流が流れるとモー
タの各相には誘起磁束と逆起電力が生成される。永久磁
石によって生じる磁束とモータの誘起磁束によってモー
タの初期起動トークが生成される。また、逆起電力はソ
ース電圧となってモータの回転速度で示される。
タの各相には誘起磁束と逆起電力が生成される。永久磁
石によって生じる磁束とモータの誘起磁束によってモー
タの初期起動トークが生成される。また、逆起電力はソ
ース電圧となってモータの回転速度で示される。
【００２３】前記要素はすべてモータのゼロ−クロスポ
イントを決定する要素となり、かかるゼロ−クロスポイ
ントはゼロ−クロス検出器(60)によって検出される。
イントを決定する要素となり、かかるゼロ−クロスポイ
ントはゼロ−クロス検出器(60)によって検出される。
【００２４】モータが正常的に回転している場合、ゼロ
−クロスポイントが成功的に決定されれば、ゼロ−クロ
ス検出器(60)は加速器(70)にモータがより早く回転でき
るようにする論理信号を送る。モータが正常的に回転し
ていなければ、直ちにデジタルスイッチング(12)にパワ
ーラインを遮断できるようにする論理信号を送る。
−クロスポイントが成功的に決定されれば、ゼロ−クロ
ス検出器(60)は加速器(70)にモータがより早く回転でき
るようにする論理信号を送る。モータが正常的に回転し
ていなければ、直ちにデジタルスイッチング(12)にパワ
ーラインを遮断できるようにする論理信号を送る。
【００２５】電源遮断後再起動までの遅延時間はモータ
の電気的、機械的常数とモータの負荷によって決定され
る。かかる遅延時間はテレグラフスタート回路によって
制御されるか、若しくはマイクロプロセッサが用いられ
る場合にはマイクロプロセッサによって予めプログラム
される。
の電気的、機械的常数とモータの負荷によって決定され
る。かかる遅延時間はテレグラフスタート回路によって
制御されるか、若しくはマイクロプロセッサが用いられ
る場合にはマイクロプロセッサによって予めプログラム
される。
【００２６】パワーオフ時間が過ぎると励磁電流がさら
にモータコイルに印加され、再起動の際には励磁電流パ
ルス幅(T）とパワーオフ時間(t）とを、モータの一番目
の起動の際失敗した時の励磁電流パルス幅(T）とパワー
オフ時間(t）において増加または減少させて印加する。
なぜならば、一番目の励磁電流パルス幅(T）とパワーオ
フ時間(t）とが最適条件でない可能性もあるからであ
る。かかる理由で、テレグラフスタート回路の制御部(1
0)内においては、パワーオフ時間変調器(13)と励磁電流
パルス幅変調器(14)とがあってこれを調整する。
にモータコイルに印加され、再起動の際には励磁電流パ
ルス幅(T）とパワーオフ時間(t）とを、モータの一番目
の起動の際失敗した時の励磁電流パルス幅(T）とパワー
オフ時間(t）において増加または減少させて印加する。
なぜならば、一番目の励磁電流パルス幅(T）とパワーオ
フ時間(t）とが最適条件でない可能性もあるからであ
る。かかる理由で、テレグラフスタート回路の制御部(1
0)内においては、パワーオフ時間変調器(13)と励磁電流
パルス幅変調器(14)とがあってこれを調整する。
【００２７】次に、本発明の実施の形態に基づいたテレ
グラフスタート回路を制御するための制御方法について
説明する。図４は本発明の実施の形態に基づいたテレグ
ラフスタート回路を制御するための制御方法を示した流
れ図を示している。図４に図示されたように、励磁電流
パルス幅(T）、起動失敗回数のチェックのための変数
(N）及びパワーオフ時間(t）を初期値に初期化させる(S
10）。
グラフスタート回路を制御するための制御方法について
説明する。図４は本発明の実施の形態に基づいたテレグ
ラフスタート回路を制御するための制御方法を示した流
れ図を示している。図４に図示されたように、励磁電流
パルス幅(T）、起動失敗回数のチェックのための変数
(N）及びパワーオフ時間(t）を初期値に初期化させる(S
10）。
【００２８】次に、整流信号の初期状態を設定し(S2
0）、モータのゼロ−クロスポイントの検出可否を判断
して(S30）、ゼロ−クロスポイントが検出された時に
は、加速器(70)に論理信号を送出してモータを加速する
(S40）。もし、ゼロ−クロスポイントが検出されなかっ
た時には励磁電流パルスの幅(T）を変調し(S50）、パワ
ーオフ時間を変調してモータを起動する(S60）。
0）、モータのゼロ−クロスポイントの検出可否を判断
して(S30）、ゼロ−クロスポイントが検出された時に
は、加速器(70)に論理信号を送出してモータを加速する
(S40）。もし、ゼロ−クロスポイントが検出されなかっ
た時には励磁電流パルスの幅(T）を変調し(S50）、パワ
ーオフ時間を変調してモータを起動する(S60）。
【００２９】次に、モータ起動失敗回数を判断して(S7
0）、モータ起動がｎ回（使用者が定義して置いた回
数）以上失敗した場合、システムのパワーを完全に遮断
し作動を中止する(S80）。しかしながら、モータ起動が
ｎ回以上失敗しなかった場合、パワーラインをオフさせ
てからオンさせる(S90）。
0）、モータ起動がｎ回（使用者が定義して置いた回
数）以上失敗した場合、システムのパワーを完全に遮断
し作動を中止する(S80）。しかしながら、モータ起動が
ｎ回以上失敗しなかった場合、パワーラインをオフさせ
てからオンさせる(S90）。
【００３０】次に整流信号の状態をリセットし(S100)、
起動失敗回数のチェックのための変数を増加させ前記整
流信号の初期状態を設定する段階に戻る(S110)。電源が
ターンオフされた後には飽和された磁界が回復できず、
かかるバイアス磁界はモータコイルと固定子に貯蔵され
たポテンシャルエネルギーとして看做される。前述した
とおり、飽和磁束密度は大体モータ慣性(J）によって蓄
積された機械的エネルギーに変換される。
起動失敗回数のチェックのための変数を増加させ前記整
流信号の初期状態を設定する段階に戻る(S110)。電源が
ターンオフされた後には飽和された磁界が回復できず、
かかるバイアス磁界はモータコイルと固定子に貯蔵され
たポテンシャルエネルギーとして看做される。前述した
とおり、飽和磁束密度は大体モータ慣性(J）によって蓄
積された機械的エネルギーに変換される。
【００３１】ここで、電源が遮断される時間はモータが
再起動される際に重要な意味を有する。なぜならば、電
源が遮断された後にも再起動の際磁束は０とならずある
程度残っているからである。
再起動される際に重要な意味を有する。なぜならば、電
源が遮断された後にも再起動の際磁束は０とならずある
程度残っているからである。
【００３２】次にパワーがターンオンされれば前記バイ
アス磁気エネルギーとある程度残っている磁束は励磁電
流を作る初期磁束としての役割を果たす。また、初期起
動の際発生する力の方向と２番目の再起動の際発生する
力の方向とは反対である。言い換えると、電源が遮断さ
れた瞬間、モータの慣性(J）によって蓄積されたエネル
ギーは最初の運動方向と反対方向に運動しようとする傾
向に変わる。
アス磁気エネルギーとある程度残っている磁束は励磁電
流を作る初期磁束としての役割を果たす。また、初期起
動の際発生する力の方向と２番目の再起動の際発生する
力の方向とは反対である。言い換えると、電源が遮断さ
れた瞬間、モータの慣性(J）によって蓄積されたエネル
ギーは最初の運動方向と反対方向に運動しようとする傾
向に変わる。
【００３３】かかる電気、機械的位置エネルギーは次に
電源がさらに供給された時、正方向回転に２倍の力とな
る起動トークが得られる結果を来す。結果的に、従来の
モータ起動の方法より大きい起動トークが得られる。
電源がさらに供給された時、正方向回転に２倍の力とな
る起動トークが得られる結果を来す。結果的に、従来の
モータ起動の方法より大きい起動トークが得られる。
【００３４】
【発明の効果】従って、前記のとおり動作する本発明の
実施の形態に基づいたテレグラフスタート回路とその制
御方法は、センサーのないブラシレス永久磁石型直流モ
ータ駆動において、初期に大きい起動トークを発生させ
てデッドポイント、ヘッドスティックション及び初期起
動トーク不足による問題を解決し、さらに、パワーオフ
時間を置いてモータ駆動出力段に流れる大きな起動電流
を防止することによって集積回路の温度を低めることが
できるという効果を発揮する。
実施の形態に基づいたテレグラフスタート回路とその制
御方法は、センサーのないブラシレス永久磁石型直流モ
ータ駆動において、初期に大きい起動トークを発生させ
てデッドポイント、ヘッドスティックション及び初期起
動トーク不足による問題を解決し、さらに、パワーオフ
時間を置いてモータ駆動出力段に流れる大きな起動電流
を防止することによって集積回路の温度を低めることが
できるという効果を発揮する。
【図１】図１は、本発明の実施の形態に基づいたテレグ
ラフスタート回路を適用したブロック図である。
ラフスタート回路を適用したブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に基づいたテレグ
ラフスタート回路を励磁させるための６つの状態を有す
る励磁電流信号の波形図である。
ラフスタート回路を励磁させるための６つの状態を有す
る励磁電流信号の波形図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に基づいたテレグ
ラフスタート回路を励磁させるための３つの状態を有す
る励磁電流信号の波形図である。
ラフスタート回路を励磁させるための３つの状態を有す
る励磁電流信号の波形図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に基づいたテレグ
ラフスタート回路を制御するための制御方法を示した流
れ図である。
ラフスタート回路を制御するための制御方法を示した流
れ図である。
１０：制御部 １１：順次発生器 １２：デジタルスイッチング回路 １３：パワーオフ時間変調器 １４：励磁電流パルス幅変調器 １５：マイクロプロセッサ直列ポート ２０：パワースイッチ ３０：整流回路 ４０：モータ駆動出力段 ５０：モータ ６０：ゼロ−クロス検出器 ７０：加速器
Claims (5)
- 【請求項１】 制御信号を入力として受けてパワーライ
ン（ＶDD）をオン／オフさせるパワースイッチ(20)と、 制御信号を入力として受けてモータ駆動出力段のスイッ
チング素子をオン／オフさせるための信号を発生させ、
予め決定されたモータ位相に従う励磁電流状態と整流信
号の初期状態とに従ってセット／リセットされる整流回
路(30)と、 前記整流回路(30)から出力される制御信号を通じてオン
／オフされるスイッチング素子を含み、モータの各相に
流れる電流を制御することによってモータを駆動させる
モータ駆動出力段(40)と、 モータのゼロ−クロスポイントを検出して出力するゼロ
−クロス検出器(60)と、 前記ゼロ−クロス検出器(60)から出力されるゼロ−クロ
スポイントが入力されれば、モータの回転速度を加速さ
せる加速器(70)と、 励磁電流の生成、前記パワースイッチ(20)のオン／オフ
制御、前記整流回路(30)のセット／リセット及びパワー
オフ時間の間隔(t) と励磁電流パルスの幅(T)を調整す
るなどの全体的な機能システムを管理し、前記制御信号
を発生する制御部(10)とからなることを特徴とするテレ
グラフスタート回路。 - 【請求項２】 前記制御部は６−状態を有する励磁電流
または３−状態を有する励磁電流を生成させて出力する
順次発生器(11)と、 前記パワースイッチ(20)のオン／オフ制御と前記整流回
路(30)のセット／リセットを制御するデジタルスイッチ
ング回路(12)と、 パワーオフされる時間間隔(t）を増加させるか、若しく
は減少させる方法で調節されるパワーオフ時間変調器(1
3)と、 励磁電流パルスの幅(T）を増加させるか、若しくは減少
させる方法で調節される励磁電流パルス幅変調器(14)と
からなることを特徴とする請求項１記載のテレグラフス
タート回路。 - 【請求項３】 前記制御部(10)がマイクロプロセッサに
よっても制御され得るようにするため、マイクロプロセ
ッサ(MC)を含むことを特徴とする請求項１記載のテレグ
ラフスタート回路。 - 【請求項４】 前記制御部(10)はマイクロプロセッサが
用いられる場合、すべての動作状態がマイクロプロセッ
サによってリード／ライトされ、制御がマイクロプロセ
ッサによって行えるようにするため外部のマイクロプロ
セッサと前記制御部(10)の内部回路とを連結するマイク
ロプロセッサ直列ポート(15)を含むことを特徴とする請
求項１記載のテレグラフスタート回路。 - 【請求項５】 励磁電流パルスの幅、起動失敗回数のチ
ェックのための変数及びパワーオフ時間を初期値として
初期化させる段階(S10）と、 整流信号の初期状態を設定する段階(S20）と、 モータのゼロ−クロスポイントの検出可否を判断する段
階(S30）と、 ゼロ−クロスポイントが検出された時、モータを加速す
る段階(S40）と、 ゼロ−クロスポイントが検出されなかった時、励磁電流
パルスの幅を変調する段階(S50）と、 パワーオフ時間を変調してモータを起動する段階(S60）
と、 モータ起動失敗回数を判断する段階(S70）と、 モータ起動がｎ回以上失敗した場合、システムのパワー
を完全に遮断してオフさせる段階(S80）と、 モータ起動がｎ回以上失敗しなかった場合、パワーライ
ンをオフさせてからオンさせる段階(S90）と、 整流信号の状態をリセットする段階(S100)と、 起動失敗回数のチェックのための変数を増加させ、前記
整流信号の初期状態を設定する段階に戻る段階(S110)と
からなることを特徴とするテレグラフスタート回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950023966A KR0154848B1 (ko) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 텔레그래프 스타트 회로와 그 제어 방법 |
| KR23966 | 1995-08-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951691A true JPH0951691A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=19422766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7269831A Pending JPH0951691A (ja) | 1995-08-03 | 1995-10-18 | テレグラフスタート回路とその制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5650699A (ja) |
| JP (1) | JPH0951691A (ja) |
| KR (1) | KR0154848B1 (ja) |
| DE (1) | DE19535135A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023141A (en) * | 1999-05-13 | 2000-02-08 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for electronically commutating an electric motor |
| DE19936755A1 (de) * | 1999-08-09 | 2001-02-15 | Wilo Gmbh | Verfahren zum Starten von Brushless DC-Motoren |
| DE19944198A1 (de) * | 1999-09-15 | 2001-03-22 | Bosch Gmbh Robert | Elektronisch kommutierbarer Motor |
| JP2002027782A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-25 | Sony Corp | センサレスモータの起動システム |
| TW200404402A (en) * | 2002-05-24 | 2004-03-16 | Virginia Tech Intell Prop | Apparatus for drive control, power conversion, and start-up control in a PMBDCM or two-phase SRM drive system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4876491A (en) * | 1986-07-01 | 1989-10-24 | Conner Peripherals, Inc. | Method and apparatus for brushless DC motor speed control |
| US4743815A (en) * | 1987-09-01 | 1988-05-10 | Emerson Electric Co. | Brushless permanent magnet motor system |
| US4835448A (en) * | 1987-12-28 | 1989-05-30 | Sundstrand Corporation | Brushless DC motor torque control |
| US5254914A (en) * | 1990-06-29 | 1993-10-19 | Seagate Technology, Inc. | Position detection for a brushless DC motor without Hall effect devices using a mutual inductance detection method |
| US5221881A (en) * | 1991-10-03 | 1993-06-22 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for operating polyphase DC motors |
-
1995
- 1995-08-03 KR KR1019950023966A patent/KR0154848B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-21 DE DE19535135A patent/DE19535135A1/de not_active Withdrawn
- 1995-09-26 US US08/534,171 patent/US5650699A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-18 JP JP7269831A patent/JPH0951691A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19535135A1 (de) | 1997-02-06 |
| KR970013622A (ko) | 1997-03-29 |
| US5650699A (en) | 1997-07-22 |
| KR0154848B1 (ko) | 1998-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |