JP2012239301A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの回転を制御するモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device that controls rotation of a motor.
従来、電気機器の動力源として、ステータコイルを有するステータと、永久磁石を有するロータと、を備えた3相モータが用いられてきた。このような3相モータの回転は、ステータコイルに通電して生じる磁束と永久磁石の磁束との間に作用する引力及び斥力により制御される。一旦、3相モータが回転し始めると、ステータコイルへの通電を切り替えて適切に3相モータの回転を制御することができる。しかしながら、3相モータとしてセンサレスブラシレスモータを使用した場合、回転を始める前(起動前)のロータの停止位置によっては、上記の引力及び斥力が作用し難いことがある。係る場合、制御手段から動作命令があっても、図6(a)に示されるように3相モータが起動し難くなって起動時間が長くなったり、起動が失敗(図示せず)したりする可能性がある。そこで、このような問題を改善する技術が検討されてきた(例えば特許文献1)。 Conventionally, a three-phase motor including a stator having a stator coil and a rotor having a permanent magnet has been used as a power source for electric equipment. Such rotation of the three-phase motor is controlled by attraction and repulsion acting between the magnetic flux generated by energizing the stator coil and the magnetic flux of the permanent magnet. Once the three-phase motor starts rotating, the rotation of the three-phase motor can be appropriately controlled by switching the energization to the stator coil. However, when a sensorless brushless motor is used as the three-phase motor, the above attractive force and repulsive force may not easily act depending on the stop position of the rotor before starting rotation (before starting). In such a case, even if there is an operation command from the control means, as shown in FIG. 6A, the three-phase motor becomes difficult to start and the start-up time becomes long or the start-up fails (not shown). there is a possibility. Therefore, a technique for improving such a problem has been studied (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のコンプレッサの駆動装置は、図6(b)に示されるように所定時間(例えば3秒)少なくとも1相に通電してロータを初期位置に移動させ、その後、正規の通電制御を行って初期位置から3相モータを起動させている。 As shown in FIG. 6B, the compressor driving device described in Patent Document 1 energizes at least one phase for a predetermined time (for example, 3 seconds) to move the rotor to an initial position, and then performs normal energization control. To start the three-phase motor from the initial position.
特許文献1に記載の技術では、一旦、ロータを初期位置に移動させるので、起動が安定する。しかしながら、ロータを初期位置へ移動させるための通電は制御手段から動作命令があってから行うので、モータが定常運転を行うまでに時間のロスがある。 In the technique described in Patent Document 1, since the rotor is once moved to the initial position, the startup is stable. However, since energization for moving the rotor to the initial position is performed after an operation command is issued from the control means, there is a time loss until the motor performs steady operation.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、3相モータをスムーズに且つ素早く起動することが可能なモータ制御装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a motor control device that can start a three-phase motor smoothly and quickly.
上記目的を達成するための本発明に係るモータ制御装置の特徴構成は、動作命令及び停止命令に基づいてインバータが有するスイッチング素子に通電して3相モータの回転を制御する通電制御部と、前記停止命令に基づき、次の動作命令とは無関係に前記通電制御部に対して前記3相モータが有する3つの端子のうち予め設定された2つの端子間への通電及び当該通電の停止を指示する通電指示部と、を備える点にある。 The characteristic configuration of the motor control device according to the present invention for achieving the above object includes an energization control unit configured to energize a switching element of an inverter based on an operation command and a stop command to control rotation of a three-phase motor; Based on the stop command, regardless of the next operation command, the power supply control unit is instructed to supply power to two preset terminals among the three terminals of the three-phase motor and to stop the power supply. And an energization instruction unit.
このような特徴構成とすれば、3相モータの停止命令後に、2つの端子間に設けられたステータコイルに生じる磁束に基づき、3相モータのロータを起動し易い位置に移動させることができる。したがって、3相モータの起動命令があった場合には、3相モータをスムーズに起動することができる。また、停止命令後、次の動作命令がなされるまでにロータを起動し易い位置に移動しておくことができるので、次の動作命令があった場合でも3相モータの起動時間が遅くなることがない。したがって、3相モータを素早く起動することができる。 With such a characteristic configuration, the rotor of the three-phase motor can be moved to a position where it can be easily started based on the magnetic flux generated in the stator coil provided between the two terminals after the stop command for the three-phase motor. Therefore, when there is an instruction to start the three-phase motor, the three-phase motor can be started smoothly. In addition, after the stop command, the rotor can be moved to a position where it can be easily started before the next operation command is issued. Therefore, even if the next operation command is issued, the start-up time of the three-phase motor is delayed. There is no. Therefore, the three-phase motor can be started quickly.
また、前記2つの端子間への通電から当該通電の停止までの通電継続時間を変更する通電継続時間変更部を備えていると好適である。 In addition, it is preferable that an energization duration changing unit that changes an energization duration from energization between the two terminals to a stop of the energization is preferable.
このような構成とすれば、ロータが互いに隣接する2つの起動し易い位置の間を移動するのに必要な回転角度に応じて通電継続時間を変更することができる。したがって、特定の通電制御に要する電力量を極力低減することができる。 With such a configuration, the energization continuation time can be changed according to the rotation angle necessary for the rotor to move between two positions where it can be easily started. Therefore, the amount of power required for specific energization control can be reduced as much as possible.
また、前記停止命令があってから前記2つの端子間への通電指示までに待機時間が設けられていると好適である。 In addition, it is preferable that a standby time is provided from when the stop command is issued to when an energization instruction is given between the two terminals.
ここで、3相モータのロータは、停止命令があった場合でも、停止命令前の運転状況やロータの重量等に応じて惰性回転する。このような構成とすれば、惰性回転中は特定の通電制御を保留しておくことができるので、特定の通電制御に要する電力量を極力低減することができる。 Here, even when a stop command is issued, the rotor of the three-phase motor rotates by inertia according to the operating condition before the stop command, the weight of the rotor, and the like. With such a configuration, since the specific energization control can be held during inertial rotation, the amount of power required for the specific energization control can be reduced as much as possible.
また、前記待機時間を変更する待機時間変更部が備えられていると好適である。 Further, it is preferable that a standby time changing unit for changing the standby time is provided.
このような構成とすれば、停止命令前の運転状況やロータの重量等に応じて待機時間を変更できる。したがって、確実に且つスムーズにロータを起動し易い位置に移動させることが可能となる。 With such a configuration, the standby time can be changed according to the operation state before the stop command, the weight of the rotor, and the like. Therefore, the rotor can be reliably and smoothly moved to a position where it can be easily started.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本発明に係るモータ制御装置100は、3相モータの回転を制御すると共に、停止中の3相モータを起動し易くする機能を備えている。特に、本実施形態におけるモータ制御装置100は、3相モータの停止命令後、次の動作命令がされるまでにロータを予め設定された初期位置に移動しておき、その後の動作命令に応じて3相モータを起動し易くする。本実施形態では、ロータに永久磁石が備えられ、ステータにステータコイルが備えられているセンサレスブラシレス3相モータを例に挙げて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The
図1は、本発明に係るモータ制御装置100の構成を示す概略図である。モータ制御装置100は、制御部1、インバータ6、3相モータ7、ロータ位置検出部8を備えて構成される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a
3相モータ7は、図示はしないが永久磁石を備えるロータと、当該ロータに回転力を与えるための磁束を発生させるステータとを備える。このステータは、U相、V相、W相の3相のステータコイル7U、7V、7Wを備える。各ステータコイルはΔ結線で接続され、インバータ6に接続される。
Although not shown, the three-
インバータ6は3相モータ7を制御対象とし、直流電圧を交流電圧に変換する。このため、インバータ6は周波数変換部として機能する。直流電圧はインバータ6に接続される電源20から供給される。インバータ6は電源20の正端子側に接続されたハイサイドのトランジスタQ1、Q3、Q5と、電源20の負端子側に接続されたローサイドのトランジスタQ2、Q4、Q6と、の合計6つのトランジスタQ1−Q6で構成される。
The
例えば、トランジスタQ1及びトランジスタQ4のみを同時にオンさせると、3相モータ7が有する3つの端子のうち2つの端子間への通電が行われる。3つの端子とは、U相端子41、V相端子42、及びW相端子43である。トランジスタQ1及びトランジスタQ4のみを同時にオンさせた場合に係る2つの端子とは、V相端子42及びW相端子43である。したがって、トランジスタQ1及びトランジスタQ4のみを同時にオンさせると、V相端子42とW相端子43との間に通電される。この通電により、電源20から第1電源ライン21、トランジスタQ1、ステータコイル7V、トランジスタQ4を介して第2電源ライン22に電流が流れると共に、電源20から第1電源ライン21、トランジスタQ1、ステータコイル7U、ステータコイル7W、トランジスタQ4を介して第2電源ライン22に電流が流れる。
For example, when only the transistor Q1 and the transistor Q4 are turned on at the same time, energization between two terminals among the three terminals of the three-
一方、トランジスタQ3及びトランジスタQ2のみを同時にオンさせると、V相端子42とW相端子43との間に通電される。この通電により、電源20から第1電源ライン21、トランジスタQ3、ステータコイル7V、トランジスタQ2を介して第2電源ライン22に電流が流れると共に、電源20から第1電源ライン21、トランジスタQ3、ステータコイル7W、ステータコイル7U、トランジスタQ2を介して第2電源ライン22に電流が流れる。
On the other hand, when only the transistor Q3 and the transistor Q2 are turned on at the same time, current is supplied between the V-
ここで、トランジスタQ1及びトランジスタQ4のみをオンさせた場合と、トランジスタQ3及びトランジスタQ2のみをオンさせた場合とでは、各ステータコイルに流れる電流の方向が異なる。そのため、各ステータコイルには電流の流れる方向に応じた磁束が生じ、当該磁束とロータが備える永久磁石との間で引力及び斥力が発生することとなる。したがって、トランジスタQ1−Q6の中から選択されたハイサイドのトランジスタとローサイドのトランジスタとで形成される上下対トランジスタを順次オンさせることにより、ロータが回転力を得ることができる。 Here, the direction of the current flowing through each stator coil differs between when only the transistor Q1 and the transistor Q4 are turned on and when only the transistor Q3 and the transistor Q2 are turned on. Therefore, a magnetic flux corresponding to the direction of current flow is generated in each stator coil, and an attractive force and a repulsive force are generated between the magnetic flux and a permanent magnet provided in the rotor. Therefore, the rotor can obtain a rotational force by sequentially turning on the upper and lower pair transistors formed by the high-side transistor and the low-side transistor selected from the transistors Q1 to Q6.
具体的には、トランジスタQ1−Q6は、図2に示されるパターンで駆動される。図2においては、オンさせるトランジスタに「○」が付されている。まず、トランジスタQ2及びトランジスタQ5のみをオンさせる(ステップ#01)。これにより、U相端子41とV相端子42との間に通電され、ステータコイル7UにU点からV点に向けて電流が流れると共に、ステータコイル7W及びステータコイル7VにU点、W点、V点を介して電流が流れる。ここで、全てのステータコイルはインピーダンス及び巻き数が同じであるとすると、ステータコイル7W及びステータコイル7Vよりもステータコイル7Uの方が大きな電流が流れる。このため、ステータコイル7W及びステータコイル7Vに生じる磁束の磁束密度よりもステータコイル7Uに生じる磁束の磁束密度の方が大きくなる。したがって、ステップ#01においては、ステータコイル7W及びステータコイル7Vの磁束よりもステータコイル7Uの磁束の方が支配的となるので、ステータコイル7Uに生じる磁束に応じて当該ステータコイル7Uと永久磁石とが対向するようにロータが回転する。図2においては、上記通電によってステータコイル7Uの一端に「N極」が生じているとし、上記のように支配的となるので理解を容易にするためにハッチングを付している。
Specifically, the transistors Q1-Q6 are driven with the pattern shown in FIG. In FIG. 2, “O” is attached to the transistor to be turned on. First, only the transistors Q2 and Q5 are turned on (step # 01). As a result, current is passed between the
次に、トランジスタQ2及びトランジスタQ3のみをオンさせる(ステップ#02)。これにより、W相端子43とV相端子42との間に通電され、ステータコイル7VにW点からV点に向けて電流が流れると共に、ステータコイル7W及びステータコイル7UにW点、U点、V点を介して電流が流れる。この場合、ステータコイル7W及びステータコイル7Uの磁束よりもステータコイル7Vの磁束の方が支配的となるので、ステータコイル7Vに生じる磁束に応じて当該ステータコイル7Vと永久磁石とが対向するようにロータが回転する。
Next, only the transistors Q2 and Q3 are turned on (step # 02). As a result, current is passed between the W-phase terminal 43 and the V-
そして、トランジスタQ3及びトランジスタQ6のみをオンさせる(ステップ#03)。これにより、W相端子43とU相端子41との間に通電され、ステータコイル7WにW点からU点に向けて電流が流れると共に、ステータコイル7V及びステータコイル7UにW点、V点、U点を介して電流が流れる。この場合、ステータコイル7V及びステータコイル7Uの磁束よりもステータコイル7Wの磁束の方が支配的となるので、ステータコイル7Wに生じる磁束に応じて当該ステータコイル7Wと永久磁石とが対向するようにロータが回転する。
Then, only the transistors Q3 and Q6 are turned on (step # 03). As a result, current is passed between the W-phase terminal 43 and the
その後、トランジスタQ1及びトランジスタQ6のみをオンさせる(ステップ#04)。これにより、V相端子42とU相端子41との間に通電され、ステータコイル7UにV点からU点に向けて電流が流れると共に、ステータコイル7W及びステータコイル7VにV点、W点、U点を介して電流が流れる。この場合、ステータコイル7W及びステータコイル7Vの磁束よりもステータコイル7Uの磁束の方が支配的となるので、ステータコイル7Uに生じる磁束に応じて当該ステータコイル7Uと永久磁石とが対向するようにロータが回転する。
Thereafter, only the transistors Q1 and Q6 are turned on (step # 04). As a result, current is passed between the V-
次に、トランジスタQ1及びトランジスタQ4のみをオンさせる(ステップ#05)。これにより、V相端子42とW相端子43との間に通電され、ステータコイル7VにV点からW点に向けて電流が流れると共に、ステータコイル7U及びステータコイル7WにV点、U点、W点を介して電流が流れる。この場合、ステータコイル7U及びステータコイル7Wの磁束よりもステータコイル7Vの磁束の方が支配的となるので、ステータコイル7Vに生じる磁束に応じて当該ステータコイル7Vと永久磁石とが対向するようにロータが回転する。
Next, only the transistors Q1 and Q4 are turned on (step # 05). As a result, current is passed between the V-
そして、トランジスタQ4及びトランジスタQ5のみをオンさせる(ステップ#06)。これにより、U相端子41とW相端子43との間に通電され、ステータコイル7WにU点からW点に向けて電流が流れると共に、ステータコイル7U及びステータコイル7VにU点、V点、W点を介して電流が流れる。この場合、ステータコイル7U及びステータコイル7Vの磁束よりもステータコイル7Wの磁束の方が支配的となるので、ステータコイル7Wに生じる磁束に応じて当該ステータコイル7Wと永久磁石とが対向するようにロータが回転する。
Then, only the transistor Q4 and the transistor Q5 are turned on (step # 06). As a result, current is passed between the
尚、図1に示されるように、トランジスタQ1−Q6には、コレクタ端子にカソード端子が、またエミッタ端子にアノード端子が接続されるように夫々ダイオードD1−D6が配設されている。ここで、各ステータコイルには、通電中にエネルギーが蓄えられるが、これらのダイオードD1−D6は各ステータコイルの通電を停止した際に当該エネルギーに起因して発生する逆起電力によって周辺部品に悪影響を及ぼさないようにするために配設されるものである。 As shown in FIG. 1, the transistors Q1-Q6 are provided with diodes D1-D6 so that the cathode terminal is connected to the collector terminal and the anode terminal is connected to the emitter terminal. Here, energy is stored in each stator coil during energization, but these diodes D1-D6 are applied to peripheral components by back electromotive force generated due to the energy when each stator coil is de-energized. It is arranged to prevent adverse effects.
このようなトランジスタQ1−Q6に対する一連の制御は、制御部1により行われる。制御部1は、通電制御部50及び通電指示部10を備えて構成される(図1参照)。通電制御部50は、例えば上位システムとしての制御手段200からの動作命令及び停止命令に基づいてインバータ6が有するスイッチング素子に通電して3相モータ7の回転を制御する。特に通電制御部50はインバータ6が有するスイッチング素子をPWM(Pulse Width Modulation)制御によって制御する。インバータ6が有するスイッチング素子とは、本実施形態では上述のトランジスタQ1−Q6が相当する。したがって、通電制御部50は、インバータ6が有するトランジスタQ1−Q6をPWM制御によって動作させる。
A series of control for such transistors Q1-Q6 is performed by the control unit 1. The control unit 1 includes an
制御部1は、例えば、2.5Vや3.3V等の低電圧で動作するマイクロコンピュータによって構成される。そのため、通電制御部50から出力されるPWM信号は、トランジスタQ1−Q6に流れる電流やトランジスタQ1−Q6の電気的特性によっては、トランジスタQ1−Q6をオンさせるためのドライブ能力が不足する虞がある。したがって、通電制御部50とインバータ6との間には、PWM信号のドライブ能力を上げるドライバ(図示せず)を配設することが可能である。尚、ドライバは、ドライバICで構成しても良いし、トランジスタで組まれたプッシュプル回路で構成しても良い。もちろん、通電制御部50から出力されるPWM信号のドライブ能力が高い場合には、ドライバを備えずに構成することも当然に可能である。
The control unit 1 is configured by a microcomputer that operates at a low voltage such as 2.5 V or 3.3 V, for example. Therefore, the PWM signal output from the
ロータ位置検出部8は、3相モータ7の回転に伴い、各ステータコイル7U,7V,7Wに発生する逆起電圧と、予め設定された基準電圧との比較結果に基づきロータの位置検出を行う。より具体的には、ロータ位置検出部8は、ロータが予め設定された位置に達したことを検出する。この検出については、公知の技術を用いることが可能である。よって、ここでは説明は省略する。ロータ位置検出部8は、得られた検出結果を制御部1に伝達する。通電制御部50は、ロータ位置検出部8から伝達される検出結果に基づきPWM制御を行う。
The rotor
ここで、本発明に係るモータ制御装置100は、停止命令があってから次回の起動がスムーズに行えるように、停止命令後、次回の動作命令がなされるまでにロータRを位置検出し易い規定の初期位置に移動させる。この初期位置への移動が完了するまで次回の動作命令が無視される。初期位置に移動されたロータRは、動作命令があるまで初期位置で停止される。以下、ロータRをこのような初期位置へ移動させる制御について説明する。
Here, the
ここで、上述したように通電制御部50は図2に示されるパターンでトランジスタQ1−Q6に通電し、3相モータ7の回転を制御する。制御部1は、制御手段200(図1参照)から動作命令がなされた場合は、図2のステップ#01から制御を行う。ここで、例えばロータRがステップ#02にて通電した場合に到達する位置(図4(a)参照)にあると、通電制御部50が制御手段200からの動作命令に基づき、ステップ#01に係る通電をした場合でもロータRの位置を素早く検出し、回転させることができない。一方、ロータRが例えばステップ#06にて通電した場合に到達する位置(図4(b)参照)にあると、通電制御部50が制御手段200からの動作命令に基づき、ステップ#01に係る通電をするとロータRの位置を素早く検出し、回転させることができる。このようなロータRの位置(図4(b)の位置)が、上述の初期位置に相当する。
Here, as described above, the
ロータRの初期位置への移動は、3相モータ7が有する3つ端子のうち予め設定された2つの端子間への通電及び当該通電の停止により行われる。3つの端子とは、U相端子41、V相端子42、及びW相端子43である。本実施形態では、ロータRを初期位置に移動する際に通電される2つの端子は、U相端子41及びW相端子43として予め設定されている。したがって、本実施形態ではこのような2つの端子間への通電は、図2のステップ#06による通電が相当する。
The movement of the rotor R to the initial position is performed by energizing between two terminals set in advance among the three terminals of the three-
このようなロータRを初期位置に移動させるような指示は、通電指示部10(図1参照)により行われる。通電指示部10は、3相モータ7の停止命令に基づき、次の動作命令とは無関係に通電制御部50に対して予め設定された2つの端子である、U相端子41及びW相端子43間への通電及び当該通電の停止を指示する。
Such an instruction to move the rotor R to the initial position is given by the energization instruction unit 10 (see FIG. 1). The
図3には、ロータRを初期位置に移動させる際の通電制御(以下、「初期通電」とする)に係るタイムチャートを模式的に示した図である。図3(a)には、横軸を時間軸として、制御手段200からの「動作命令」及び「停止命令」と、通電指示部10からの「初期通電命令」とが示される。「初期通電命令」は「初期通電」を行うべく通電指示部10から指示される命令である。このような「動作命令」、「停止命令」、及び「初期通電命令」に基づき、通電制御部50は3相モータ7の回転を制御する。図3(b)は、3相モータ7の駆動状態を模式的に示した図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a time chart relating to energization control (hereinafter referred to as “initial energization”) when moving the rotor R to the initial position. FIG. 3A shows an “operation command” and a “stop command” from the control means 200 and an “initial energization command” from the
図3に示されるように、通電制御部50に「停止命令」が入力されると、通電制御部50によるステータコイルへの通電が停止され、ロータRの惰性回転後、3相モータ7は停止する。係る場合、通電指示部10は、通電制御部50に対して初期通電を指示する。これにより、通電制御部50は図2におけるステップ#06の通電を所定時間行う。この通電は、例えば数百m秒の間行われる。これにより、ロータRは初期位置に向けて回転される。その後、通電指示部10は初期通電の停止を指示する。これにより、通電制御部50は初期通電を停止し、ロータRが初期位置で停止した状態とされる。通電制御部50は次の「動作命令」がなされるまで待機状態となる。このように、「停止命令」後、次の「動作命令」がなされるまでに、ロータRを位置検出し易い規定の初期位置に停止した状態にすることができるので、次回の「動作命令」があった場合にスムーズに3相モータ7を回転させることができる。
As shown in FIG. 3, when a “stop command” is input to the
ここで、図3(b)に示されるように、停止命令があってから2つの端子(U相端子41及びW相端子43)間への通電指示までに待機時間が設けられている。停止命令とは、動作中の3相モータ7を停止させるために、制御手段200から通電制御部50に入力される命令である。本実施形態における初期通電は、停止命令があってから所定の待機時間が経過した後、行われる。この待機時間は、図3(b)において符号t1を付して示される。この待機時間t1は、予め設定され例えば数百m秒とすると好適である。
Here, as shown in FIG. 3B, a standby time is provided from when a stop command is issued until the energization instruction between the two terminals (U-phase terminal 41 and W-phase terminal 43). The stop command is a command input from the
また、通電指示部10は、2つの端子間への通電から当該通電の停止までの通電継続時間を指定して通電制御部50に対して指示する。通電継続時間とは、初期通電を行う、すなわち図2におけるステップ#06を行う時間である。このような時間は、通電継続時間は、図3(b)において符号t2を付して示される。この通電継続時間t2は、予め設定され例えば数百m秒とすると好適である。
The
図4は、ロータRとステータSとの関係を示す模式図である。回転中の3相モータ7に対して停止命令がなされると、ステータコイルへの通電が停止される。したがって、ステータコイルと永久磁石PMとの間の引力及び斥力が作用しなくなるので、ロータRは惰性で回転し、その後停止する。この停止位置は制御することができず、回転中の速度やロータRの重量により一義的に定まるものではない。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the rotor R and the stator S. When a stop command is issued to the rotating three-
このような状況下において、例えば図4の(a)で示されるような位置にロータRが停止すると、図2のステップ#01に係る通電制御を行っても、ステータコイルと永久磁石PMとの間で適切に引力及び斥力が作用し難く、次の動作命令に応じたロータRの起動に時間が係る場合がある。そこで、本モータ制御装置100は、停止命令後、待機時間t1が経過した後、初期通電(図2のステップ#06に係る通電)を通電継続時間t2が経過するまで行う。これにより、図4の(b)で示されるような位置(初期位置)にロータRを移動させることができる。ここで、通電継続時間t2は、停止命令後のロータRの位置がいずれの位置であってもロータRを初期位置に移動可能な時間として設定される。
Under such circumstances, for example, when the rotor R stops at a position as shown in FIG. 4A, the energization control according to
上記通電継続時間t2が経過すると、通電制御部50は初期通電を停止する。これにより、ロータRを位置検出し易い規定の初期位置に停止させておくことができる。この状態で、通電制御部50に対して制御手段200から動作命令がなされると、通電制御部50は図2のステップ#01から通電制御を開始する。これにより、ステータコイルと永久磁石PMとの間の引力及び斥力に基づき、図4(b)の位置から図4(c)の位置を介してロータRをスムーズに回転させることが可能となる。
When the energization continuation time t2 elapses, the
このように本発明に係るモータ制御装置100によれば、3相モータ7の停止命令後に、2つの端子間に設けられたステータコイルに生じる磁束に基づき、3相モータ7のロータRを起動し易い位置に移動させることができる。したがって、3相モータ7の起動命令があった場合には、3相モータ7をスムーズに起動することができる。また、停止命令後、次の動作命令がなされるまでにロータRを起動し易い位置に移動しておくことができるので、次の動作命令があった場合でも3相モータ7の起動時間が遅くなることがない。したがって、3相モータ7を素早く起動することができる。
As described above, according to the
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、3相モータ7のステータコイルがΔ結線されている場合の例を挙げて説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。3相モータ7のステータコイルがY結線されている場合でも本発明を適用することは当然に可能である。この場合には、初期通電により、Y結線されたステータコイルのうち2つのステータコイルに通電することになる。より具体的には、Y結線の場合の通電パターンが図5に示される。まず、トランジスタQ2及びトランジスタQ5をオンすることによりステータコイル7U及びステータコイル7Vに通電される。図5では、ステータコイル7Uの一端にN極が現れ、ステータコイル7Vの一端にS極が現れる場合の例が示されている。係る場合、図示はしないがステータコイル7U及びステータコイル7Wの間に永久磁石PMが位置するようロータRが回転する。以下、同様に通電される。また、Y結線の場合でも、通電指示部10による初期通電命令に応じてステップ#06による初期通電が行われる。これにより、ロータRが初期位置に移動し、次の動作命令がなされるまで初期位置で待機状態とされる。このため、Y結線であっても、Δ結線の場合と同様に、ロータRを初期位置に移動させつつ、スムーズに、且つ、素早く3相モータ7を起動することが可能である。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the case where the stator coil of the three-
上記実施形態では、待機時間t1が数百m秒であり、通電継続時間t2が数百m秒であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。数百m秒は単なる例示であり、他の時間で設定することは当然に可能である。 In the embodiment described above, the standby time t1 is several hundred milliseconds and the energization duration t2 is several hundred milliseconds. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. The several hundred milliseconds is merely an example, and it is naturally possible to set it at another time.
上記実施形態では、待機時間t1と通電継続時間t2とは予め設定されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。通電継続時間t2を変更する通電継続時間変更部及び待機時間t1を変更する待機時間変更部の一方又は双方を備えてモータ制御装置100を構成することも可能である。通電継続時間変更部を備える場合には、停止命令後、適当な時間が経過した後、通電制御部50が初期通電を行う形態とすることができる。また、ステータコイルに通電を停止した場合でもロータRが回転することによりステータコイルに励磁電流が流れる。この励磁電流がゼロになったことを検知するまで待機し、その後、初期通電を行う構成とすることも当然に可能である。
In the above embodiment, the standby time t1 and the energization duration t2 have been described as being set in advance. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. It is also possible to configure the
ここで、モータ制御装置100により駆動する3相モータ7をポンプの動力源として用いる場合には、ポンプで流通させる液体の粘性によりロータRの停止時間が異なる。このため、停止命令後、待機時間t1を、液体の粘性を考慮して設定すると好適である。
Here, when the three-
更には、ポンプで流通させる液体の粘性が、当該液体の温度に依存することがある。係る場合、液体の温度を検出する温度センサからの検出結果を待機時間変更部が取得し、当該検出結果に基づいて待機時間t1を設定する構成や、通電継続時間変更部が通電継続時間t2を設定する構成とすることも可能である。 Furthermore, the viscosity of the liquid circulated by the pump may depend on the temperature of the liquid. In this case, the standby time changing unit obtains the detection result from the temperature sensor that detects the temperature of the liquid, and the standby time t1 is set based on the detection result, or the energization duration changing unit sets the energization duration t2. It is also possible to adopt a configuration for setting.
本発明は、モータの回転を制御するモータ制御装置に用いることが可能である。 The present invention can be used in a motor control device that controls rotation of a motor.
6:インバータ
7:3相モータ
10:通電指示部
41:U相端子
42:V相端子
43:W相端子
50:通電制御部
100:モータ制御装置
Q1−Q6:トランジスタ(スイッチング素子)
t1:待機時間
t2:通電継続時間
6: Inverter 7: Three-phase motor 10: Energization instruction unit 41: U-phase terminal 42: V-phase terminal 43: W-phase terminal 50: Energization control unit 100: Motor controller Q1-Q6: Transistor (switching element)
t1: Standby time t2: Energization duration
Claims (4)
前記停止命令に基づき、次の動作命令とは無関係に前記通電制御部に対して前記3相モータが有する3つの端子のうち予め設定された2つの端子間への通電及び当該通電の停止を指示する通電指示部と、
を備えるモータ制御装置。 An energization control unit that controls the rotation of the three-phase motor by energizing the switching element of the inverter based on the operation command and the stop command;
Based on the stop command, the energization control unit is instructed to energize between two preset terminals of the three-phase motor and stop the energization regardless of the next operation command. An energization instruction unit to perform,
A motor control device comprising:
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