JP2738109B2 - ブラシレスモータの運転装置 - Google Patents
ブラシレスモータの運転装置Info
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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
- H02P6/04—Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はブラシレスモータに係り、特に電機子巻線に
誘起される誘起電圧によって磁石回転子と電機子巻線と
の相対的位置を検出し、この位置検出信号に基づいて運
転する形式のブラシレスモータの運転装置に関するもの
である。
誘起される誘起電圧によって磁石回転子と電機子巻線と
の相対的位置を検出し、この位置検出信号に基づいて運
転する形式のブラシレスモータの運転装置に関するもの
である。
従来の技術 通常ブラシレスモータには、その回転子の磁極位置を
検出するための検出器が必要であるが、この磁極位置検
出器を使用しにくい場合等には磁極位置検出器を省略
し、電機子巻線に誘起される電圧信号に基づいてモータ
の転流信号を生成する方法が用いられている。以下に本
方法について説明する。
検出するための検出器が必要であるが、この磁極位置検
出器を使用しにくい場合等には磁極位置検出器を省略
し、電機子巻線に誘起される電圧信号に基づいてモータ
の転流信号を生成する方法が用いられている。以下に本
方法について説明する。
第２図は本方法のブラシレスモータの運転装置の構成
図で、１は直流電源、２は半導体スイッチング素子群
で、Ｕ〜Ｚの６個のトランジスタとそれぞれに逆並列接
続された６個のダイオードからなる。３はブラシレスモ
ータで、３相結線された電機子巻線４と磁石回転子５か
らなる。６は前記電機子巻線４に誘起された電圧信号を
波形処理するフィルタ回路、７は前記フィルタ回路６の
出力信号の比較を行なう比較回路、８は前記比較回路７
の出力信号に応じて前記半導体スイッチング素子群２の
導通、遮断の制御をする制御回路である。ここで、前記
フィルタ回路６として第５図（Ａ）に示す微分回路の後
段に積分回路を配した回路、（Ｂ）に示す積分回路の後
段に微分回路を配した回路が考案されている。
図で、１は直流電源、２は半導体スイッチング素子群
で、Ｕ〜Ｚの６個のトランジスタとそれぞれに逆並列接
続された６個のダイオードからなる。３はブラシレスモ
ータで、３相結線された電機子巻線４と磁石回転子５か
らなる。６は前記電機子巻線４に誘起された電圧信号を
波形処理するフィルタ回路、７は前記フィルタ回路６の
出力信号の比較を行なう比較回路、８は前記比較回路７
の出力信号に応じて前記半導体スイッチング素子群２の
導通、遮断の制御をする制御回路である。ここで、前記
フィルタ回路６として第５図（Ａ）に示す微分回路の後
段に積分回路を配した回路、（Ｂ）に示す積分回路の後
段に微分回路を配した回路が考案されている。
以上の構成における動作を第３図、第４図を用いて説
明する。
明する。
第３図は電機子巻線４に誘起される電圧信号とフィル
タ回路６の出力信号、比較回路７の出力信号の関係をＵ
相１相分について表わしたものである。同図において、
Ｕ相の誘起電圧Vuをフィルタ回路6Uにて波形処理した出
力信号は60Uのようになる。またＶ相、Ｗ相の誘起電圧V
v,Vwはそれぞれフィルタ回路6V,6Wにて波形処理され60
V,60Wとなり、これらを合成した波形が71Uとなる。比較
回路７により前記60Uと71Uを比較し、70Uなる比較回路
出力を得る。この出力信号は磁石回転子５の位置検出信
号となる。
タ回路６の出力信号、比較回路７の出力信号の関係をＵ
相１相分について表わしたものである。同図において、
Ｕ相の誘起電圧Vuをフィルタ回路6Uにて波形処理した出
力信号は60Uのようになる。またＶ相、Ｗ相の誘起電圧V
v,Vwはそれぞれフィルタ回路6V,6Wにて波形処理され60
V,60Wとなり、これらを合成した波形が71Uとなる。比較
回路７により前記60Uと71Uを比較し、70Uなる比較回路
出力を得る。この出力信号は磁石回転子５の位置検出信
号となる。
以上の波形処理がＶ相、Ｗ相についても行なわれ、そ
れぞれ位置検出信号70V、70Wが得られる。これらの位置
検出信号70U〜70Wは第４図に示すようにそれぞれ120゜
ずつ位相の異なる信号となる。これらの位置検出信号が
制御回路８で論理演算され、転流信号8U〜8Zが生成され
る。これらの転流信号により前記半導体スイッチング素
子群２のトランジスタがスイッチングされ、ブラシレス
モータ３に連続的に回転トルクを発生させることとな
る。以上の運転モードを位置検出運転モードと呼ぶこと
にする。
れぞれ位置検出信号70V、70Wが得られる。これらの位置
検出信号70U〜70Wは第４図に示すようにそれぞれ120゜
ずつ位相の異なる信号となる。これらの位置検出信号が
制御回路８で論理演算され、転流信号8U〜8Zが生成され
る。これらの転流信号により前記半導体スイッチング素
子群２のトランジスタがスイッチングされ、ブラシレス
モータ３に連続的に回転トルクを発生させることとな
る。以上の運転モードを位置検出運転モードと呼ぶこと
にする。
一方、ブラシレスモータ３が停止中は前記電機子巻線
４に誘起電圧が発生しないため、起動時は第４図の8U〜
8Zの転流信号を外部から低周波で与え、前記ブラシレス
モータ３を強制的に低速で回転させる。この回転により
前記電機子巻線４に誘起電圧が発生し、それを前記フィ
ルタ回路６にて波形処理し、比較回路７にて比較するこ
とで同図の70U〜70Wの位置検出信号を得る。以上を同期
運転モードと呼ぶことにする。同期運転モードで前記位
置検出信号が確立された時点でそれに基づいて運転する
位置検出運転モードへ移行することとなる。
４に誘起電圧が発生しないため、起動時は第４図の8U〜
8Zの転流信号を外部から低周波で与え、前記ブラシレス
モータ３を強制的に低速で回転させる。この回転により
前記電機子巻線４に誘起電圧が発生し、それを前記フィ
ルタ回路６にて波形処理し、比較回路７にて比較するこ
とで同図の70U〜70Wの位置検出信号を得る。以上を同期
運転モードと呼ぶことにする。同期運転モードで前記位
置検出信号が確立された時点でそれに基づいて運転する
位置検出運転モードへ移行することとなる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記第５図のようなフィルタ回路の構成
では、微分回路のコンデンサ6c、積分回路のコンデンサ
6eに電源電圧レベルの高耐圧が要求されるため、装置の
大型化、コストアップを招くことになる。また、高耐圧
で適度な静電容量でかつ小型化をねらうと電解コンデン
サを使用することが多いが、電解コンデンサは高周波特
性が悪いため、負荷変動に対する位置検出信号の安定性
が悪くなり、負荷変動時モータの脱調現象を起こしやす
い。
では、微分回路のコンデンサ6c、積分回路のコンデンサ
6eに電源電圧レベルの高耐圧が要求されるため、装置の
大型化、コストアップを招くことになる。また、高耐圧
で適度な静電容量でかつ小型化をねらうと電解コンデン
サを使用することが多いが、電解コンデンサは高周波特
性が悪いため、負荷変動に対する位置検出信号の安定性
が悪くなり、負荷変動時モータの脱調現象を起こしやす
い。
また、第５図（Ａ）、（Ｂ）両回路とも微分回路中の
コンデンサ6cの放電経路がなく、ブラシレスモータ停止
時、常に直流分を持つことになる。この状態でブラシレ
スモータを起動すると、同期運転モード開始直後のフィ
ルタ回路出力（例えばＵ相であれば60U）も第６図の点
線のように直流分を持ち、この直流分が位置検出運転モ
ードへ移行時に減衰していないと移行失敗しやすいとい
う課題を有していた。
コンデンサ6cの放電経路がなく、ブラシレスモータ停止
時、常に直流分を持つことになる。この状態でブラシレ
スモータを起動すると、同期運転モード開始直後のフィ
ルタ回路出力（例えばＵ相であれば60U）も第６図の点
線のように直流分を持ち、この直流分が位置検出運転モ
ードへ移行時に減衰していないと移行失敗しやすいとい
う課題を有していた。
本発明は上記の課題に鑑み、フィルタ回路の小型化、
コストダウン、負荷変動時の安定性向上が実現でき、起
動時、同期運転モードから位置検出運転モードへのスム
ーズな移行が可能となるブラシレスモータの運転装置を
提供するものである。
コストダウン、負荷変動時の安定性向上が実現でき、起
動時、同期運転モードから位置検出運転モードへのスム
ーズな移行が可能となるブラシレスモータの運転装置を
提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のブラシレスモータ
の運転装置は、直流電源と、ブラシレスモータの電機子
巻線への電流を通電、遮断する半導体スイッチング素子
群と、前記電機子巻線に誘起される誘起電圧を波形処理
する複数のフィルタ回路と、前記複数のフィルタ回路出
力とその合成波を比較する比較回路と、前記比較回路出
力に応じて前記半導体スイッチング素子群の導通、遮断
を制御する制御回路を備え、前記フィルタ回路は複数の
抵抗で構成された分圧回路の後段に直列にコンデンサを
配し、その後段に積分回路を配した構成を備えたもので
ある。
の運転装置は、直流電源と、ブラシレスモータの電機子
巻線への電流を通電、遮断する半導体スイッチング素子
群と、前記電機子巻線に誘起される誘起電圧を波形処理
する複数のフィルタ回路と、前記複数のフィルタ回路出
力とその合成波を比較する比較回路と、前記比較回路出
力に応じて前記半導体スイッチング素子群の導通、遮断
を制御する制御回路を備え、前記フィルタ回路は複数の
抵抗で構成された分圧回路の後段に直列にコンデンサを
配し、その後段に積分回路を配した構成を備えたもので
ある。
作用 本発明は上記した構成によって、フィルタ回路中のコ
ンデンサを低耐圧品で構成でき、装置の小型化、コスト
ダウンが可能となる。さらに、低耐圧化に伴い、小型の
高周波特性の良いコンデンサが使用しやすくなり、負荷
変動等に対する位置検出信号の安定化、回路の長寿命化
が実現できる。また、同コンデンサの放電経路を設ける
ことによりブラシレスモータ起動時、同コンデンサに直
流分の残留がなく同期運転モードから位置検出運転モー
ドへの移行がスムーズに行えることとなる。
ンデンサを低耐圧品で構成でき、装置の小型化、コスト
ダウンが可能となる。さらに、低耐圧化に伴い、小型の
高周波特性の良いコンデンサが使用しやすくなり、負荷
変動等に対する位置検出信号の安定化、回路の長寿命化
が実現できる。また、同コンデンサの放電経路を設ける
ことによりブラシレスモータ起動時、同コンデンサに直
流分の残留がなく同期運転モードから位置検出運転モー
ドへの移行がスムーズに行えることとなる。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
本発明の実施例のブラシレスモータの運転装置の概略
構成は、第２図に示す従来例のものと同様であるので、
説明を省略する。
構成は、第２図に示す従来例のものと同様であるので、
説明を省略する。
第１図は本実施例のフィルタ回路６、比較回路７、制
御回路８の構成図である。フィルタ回路６はＵ、Ｖ、Ｗ
各相の誘起電圧を波形処理するフィルタ回路6U、6V、6W
からなり、さらにフィルタ回路6Uは抵抗6a、6b、コンデ
ンサ6c、積分回路6dからなり、抵抗6a、6bで構成される
分圧回路の後段に直列にコンデンサ6cを配し、その後段
に積分回路6dを配した構成となっている。比較回路７は
３相分のフィルタ回路出力60U〜60Wにつき、それ自身と
他の２相分の合成波とを比較して位置検出信号70U〜70W
を出力し、これに基づいて制御回路８で第４図に示す転
流信号8U〜8Zを生成するものである。
御回路８の構成図である。フィルタ回路６はＵ、Ｖ、Ｗ
各相の誘起電圧を波形処理するフィルタ回路6U、6V、6W
からなり、さらにフィルタ回路6Uは抵抗6a、6b、コンデ
ンサ6c、積分回路6dからなり、抵抗6a、6bで構成される
分圧回路の後段に直列にコンデンサ6cを配し、その後段
に積分回路6dを配した構成となっている。比較回路７は
３相分のフィルタ回路出力60U〜60Wにつき、それ自身と
他の２相分の合成波とを比較して位置検出信号70U〜70W
を出力し、これに基づいて制御回路８で第４図に示す転
流信号8U〜8Zを生成するものである。
以上の構成において、例えばＵ相の場合、電機子巻線
４の誘起電圧Vuは抵抗6a、6bによって分圧され、抵抗6b
の両端電圧は6b/（6a＋6b）＊Vuとなる。この分圧比を
適当に選ぶことで抵抗6bの両端電圧を低く抑えることが
できる。これにより抵抗6b以降の回路を低圧回路とする
ことができ、微分回路、積分回路に使用するコンデンサ
6c、6eも低耐圧品が使用可能となる。
４の誘起電圧Vuは抵抗6a、6bによって分圧され、抵抗6b
の両端電圧は6b/（6a＋6b）＊Vuとなる。この分圧比を
適当に選ぶことで抵抗6bの両端電圧を低く抑えることが
できる。これにより抵抗6b以降の回路を低圧回路とする
ことができ、微分回路、積分回路に使用するコンデンサ
6c、6eも低耐圧品が使用可能となる。
また、微分回路のコンデンサ6cに蓄積された直流分
は、抵抗6bを通して放電されるため、ブラシレスモータ
停止時コンデンサ6cに直流分が残留することはなく、次
回起動時同期運転モードから位置検出運転モードへスム
ーズに移行することができる。
は、抵抗6bを通して放電されるため、ブラシレスモータ
停止時コンデンサ6cに直流分が残留することはなく、次
回起動時同期運転モードから位置検出運転モードへスム
ーズに移行することができる。
以上Ｕ相について説明したが、Ｖ相、Ｗ相についても
同様である。また、本実施例では積分回路をオペアンプ
を用いた回路としたが、抵抗とコンデンサによる１次遅
れ回路としてもよい。
同様である。また、本実施例では積分回路をオペアンプ
を用いた回路としたが、抵抗とコンデンサによる１次遅
れ回路としてもよい。
発明の効果 以上のように本発明は、直流電源と、ブラシレスモー
タの電機子巻線への電流を通電、遮断する半導体スイッ
チング素子群と、前記電機子巻線に誘起される誘起電圧
を波形処理する複数のフィルタ回路と、前記複数のフィ
ルタ回路出力とその合成波を比較する比較回路と、前記
比較回路出力に応じて前記半導体スイッチング素子群の
導通、遮断を制御する制御回路を備え、前記フィルタ回
路は複数の抵抗で構成された分圧回路の後段に直列にコ
ンデンサを配し、その後段に積分回路を配することによ
り、フィルタ回路中のコンデンサを低耐圧品で構成で
き、装置の小型化、コストダウンが可能となる。さら
に、低耐圧化に伴い、小型の高周波特性の良いコンデン
サが使用しやすくなり、負荷変動等に対する位置検出信
号の安定化、回路の長寿命化が実現できる。また、同コ
ンデンサの放電経路を設けることによりブライレスモー
タ起動時、同コンデンサに直流分の残留がなく同期運転
モードから位置検出運転モードへの移行をスムーズに行
なうことができる。
タの電機子巻線への電流を通電、遮断する半導体スイッ
チング素子群と、前記電機子巻線に誘起される誘起電圧
を波形処理する複数のフィルタ回路と、前記複数のフィ
ルタ回路出力とその合成波を比較する比較回路と、前記
比較回路出力に応じて前記半導体スイッチング素子群の
導通、遮断を制御する制御回路を備え、前記フィルタ回
路は複数の抵抗で構成された分圧回路の後段に直列にコ
ンデンサを配し、その後段に積分回路を配することによ
り、フィルタ回路中のコンデンサを低耐圧品で構成で
き、装置の小型化、コストダウンが可能となる。さら
に、低耐圧化に伴い、小型の高周波特性の良いコンデン
サが使用しやすくなり、負荷変動等に対する位置検出信
号の安定化、回路の長寿命化が実現できる。また、同コ
ンデンサの放電経路を設けることによりブライレスモー
タ起動時、同コンデンサに直流分の残留がなく同期運転
モードから位置検出運転モードへの移行をスムーズに行
なうことができる。
第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
運転装置の要部構成図、第２図は同運転装置および従来
の運転装置の構成図、第３図は従来例のフィルタ回路お
よび比較回路の各部波形図、第４図は同位置検出信号と
転流信号のタイミングチャート、第５図は同フィルタ回
路の構成図、第６図は起動時の同フィルタ回路の出力波
形図である。 １……直流電源、２……半導体スイッチング素子群、３
……ブラシレスモータ、４……電機子巻線、５……磁石
回転子、６……フィルタ回路、6a、6b……抵抗、6c、6e
……コンデンサ、6d……積分回路、７……比較回路、８
……制御回路。
運転装置の要部構成図、第２図は同運転装置および従来
の運転装置の構成図、第３図は従来例のフィルタ回路お
よび比較回路の各部波形図、第４図は同位置検出信号と
転流信号のタイミングチャート、第５図は同フィルタ回
路の構成図、第６図は起動時の同フィルタ回路の出力波
形図である。 １……直流電源、２……半導体スイッチング素子群、３
……ブラシレスモータ、４……電機子巻線、５……磁石
回転子、６……フィルタ回路、6a、6b……抵抗、6c、6e
……コンデンサ、6d……積分回路、７……比較回路、８
……制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】中性点非接地に結線された複数相の電機子
巻線と磁石回転子とを有するブラシレスモータと、直流
電源と、前記電機子巻線への電流を通電、遮断する半導
体スイッチング素子群と、前記電機子巻線に誘起される
誘起電圧を波形処理する複数のフィルタ回路と、前記複
数のフィルタ回路からの出力とその合成波を比較する比
較回路と、前記比較回路出力に応じて前記半導体スイッ
チング素子群の導通、遮断を制御する制御回路とを備
え、前記フィルタ回路は複数の抵抗で構成された分圧回
路の後段に直列にコンデンサを配し、その後段に積分回
路を配したブラシレスモータの運転装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034321A JP2738109B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | ブラシレスモータの運転装置 |
| DE4190249A DE4190249C2 (de) | 1990-02-14 | 1991-02-12 | Einrichtung zum Betreiben eines bürstenlosen Motors |
| PCT/JP1991/000161 WO1991012653A1 (en) | 1990-02-14 | 1991-02-12 | Device for driving brushless motor |
| DE19914190249 DE4190249T (ja) | 1990-02-14 | 1991-02-12 | |
| KR1019910701342A KR940009210B1 (ko) | 1990-02-14 | 1991-02-12 | 무브러시모우터의 운전장치 |
| US08/053,807 US5367233A (en) | 1990-02-14 | 1993-04-29 | Brushless motor operating apparatus provided with a filter having a voltage divider circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034321A JP2738109B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | ブラシレスモータの運転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239187A JPH03239187A (ja) | 1991-10-24 |
| JP2738109B2 true JP2738109B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=12410898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2034321A Expired - Fee Related JP2738109B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | ブラシレスモータの運転装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738109B2 (ja) |
| KR (1) | KR940009210B1 (ja) |
| DE (2) | DE4190249T (ja) |
| WO (1) | WO1991012653A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4927000B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2012-05-09 | エドワーズ株式会社 | センサレスブラシレスモータの制御回路、センサレスブラシレスモータ装置、及び真空ポンプ装置 |
| JP5943551B2 (ja) * | 2011-04-28 | 2016-07-05 | 三菱重工業株式会社 | 直流モータ制御装置及び室内機 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160385A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Rotor position detecting method for brushless direct current motor |
| JPS58195490A (ja) * | 1982-05-08 | 1983-11-14 | Hitachi Ltd | ブラシレスモータの運転装置 |
| JPS61112590A (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレス直流モ−タ |
| BR8805485A (pt) * | 1988-10-17 | 1990-06-05 | Brasil Compressores Sa | Circuito eletronico de controle para motor de corrente continua sem escovas |
| JPH06188785A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 自動等化器 |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP2034321A patent/JP2738109B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
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