JP3362150B2 - Brushless DC motor driving method and device - Google Patents
Brushless DC motor driving method and deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はブラシレスDCモ
ータ駆動方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえ
ば、インバータを用いてブラシレスDCモータを駆動す
るブラシレスDCモータ駆動方法およびその装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless DC motor driving method and an apparatus thereof, and more particularly, to a brushless DC motor driving method and an apparatus thereof for driving a brushless DC motor using an inverter.
【0002】[0002]
【従来の技術】ACモータに比べて高効率なモータとし
て、回転子巻線に代えて回転子に永久磁石を装着するこ
とにより、回転子巻線に電流が流れることに起因する二
次銅損を皆無にしたブラシレスDCモータが知られてい
る。このブラシレスDCモータは、数十kW以下の中小
容量範囲でACモータに比べ、特に効率改善効果が大き
いことが知られている。2. Description of the Related Art As a motor having a higher efficiency than an AC motor, by installing a permanent magnet in the rotor instead of the rotor winding, a secondary copper loss caused by a current flowing through the rotor winding. There is known a brushless DC motor that eliminates the above. It is known that this brushless DC motor has a particularly large efficiency improvement effect in the small and medium capacity range of several tens kW or less as compared with the AC motor.
【0003】そして、この容量範囲のブラシレスDCモ
ータ駆動システムにおいては、ブラシレスDCモータを
駆動するためのインバータとして、電圧形インバータま
たは電流制御形インバータが用いられる。ここで、電流
制御形インバータは、電圧形インバータと同じ主回路構
成を有し、かつモータ電流が望みの値になるようにイン
バータを制御するものである。In the brushless DC motor drive system of this capacity range, a voltage type inverter or a current control type inverter is used as an inverter for driving the brushless DC motor. Here, the current control type inverter has the same main circuit configuration as the voltage type inverter, and controls the inverter so that the motor current has a desired value.
【0004】上記電圧形インバータを用いてブラシレス
DCモータを駆動するシステムは、主に、空気調和機、
電気掃除機、電気洗濯機等のように、省電力化(高効率
化)が要求され、かつ大量に生産される機器に搭載され
る。このため、インバータ部の波形制御として、制御の
容易さの観点から、120°通電波形を採用し、構成が
簡単で安価なシステムが採用されている(“Micro
computer−Controlled Brush
less Motor without aShaft
−Mounted Position Senso
r”,T.Endo他,IPEC−Tokyo´83,
pp.1477−1488,1983、“P.M.Br
ushless Motor Drives:A Se
lf−Commutating System wit
hout Rotor−Position Senso
rs”,P.Ferraris他,Proceedin
gsof the Ninth Annual Sym
posium−Incremental Motion
Control Systems and Devi
ces,pp.305−312,1980参照)。ま
た、ブラシレスDCモータの磁極位置検出を行なうため
の構成として、コスト低減の観点から、ロータリーエン
コーダ等の高価な回転位置センサは使用せず、モータ誘
起電圧検出(モータ誘起電圧の基本波成分または3次調
波成分の検出)による磁極位置検出、またはホール素子
等を用いた簡単な構成の磁極位置検出センサが採用され
ている。上記電流制御形インバータを用いてブラシレス
DCモータを駆動するシステムは、主に、高速なトルク
応答、低トルクリプルが要求性能として最も重要視され
る、工作機械、産業用ロボット用のサーボモータ等に適
用される。A system for driving a brushless DC motor using the voltage source inverter is mainly used in an air conditioner,
It is mounted on equipment that requires large power consumption (high efficiency) and is mass-produced, such as an electric vacuum cleaner and an electric washing machine. Therefore, as the waveform control of the inverter unit, a 120 ° energization waveform is adopted from the viewpoint of easiness of control, and an inexpensive system having a simple configuration is adopted (“Micro”).
computer-Controlled Brush
less Motor without a Shaft
-Mounted Position Senso
r ", T. Endo et al., IPEC-Tokyo'83,
pp. 1477-1488, 1983, "PM Br.
uless Motor Drives: A Se
lf-Commutating System wit
hout Rotor-Position Senso
rs ", P. Ferraris et al., Proceedin
gsof the Ninth Annual Sym
Posium-Incremental Motion
Control Systems and Devi
ces, pp. 305-312, 1980). Further, as a configuration for detecting the magnetic pole position of the brushless DC motor, from the viewpoint of cost reduction, an expensive rotational position sensor such as a rotary encoder is not used, but motor induced voltage detection (fundamental wave component of motor induced voltage or 3 A magnetic pole position is detected by detecting the next harmonic component or a magnetic pole position detection sensor having a simple structure using a Hall element or the like is adopted. The system for driving a brushless DC motor using the current control type inverter is mainly applied to machine tools, servo motors for industrial robots, etc. where high-speed torque response and low torque ripple are the most important requirements. To be done.
【0005】このシステムにおいては、ブラシレスDC
モータの電流とトルクとが回転位置の関数で、かつ比例
関係にあることに着目し、電流波形が望みの波形になる
ようにインバータの出力電圧を制御回路により決定(演
算)する閉ループ構成を採用している。したがって、モ
ータの回転位置を検出する精密なセンサと、モータ電流
を精密に制御するための電流検出器および高速処理可能
なコントローラとを採用し、高価なシステム構成であ
る。また、インバータがモータの状態に応じて瞬時に制
御されているのであるから、インバータの出力電圧は常
時変化している。In this system, brushless DC
Focusing on the fact that the motor current and torque are functions of rotation position and in a proportional relationship, a closed loop configuration is used in which the output voltage of the inverter is determined (calculated) by the control circuit so that the current waveform has the desired waveform. is doing. Therefore, a precise sensor for detecting the rotational position of the motor, a current detector for precisely controlling the motor current, and a controller capable of high-speed processing are adopted, which is an expensive system configuration. Further, since the inverter is instantaneously controlled according to the state of the motor, the output voltage of the inverter constantly changes.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記ホール素子等を用
いた磁極位置検出センサを採用した場合には、制御方式
に拘らず正確な磁極位置検出信号を得ることができるの
で、AV(オーディオ・ビジュアル)、コンピュータ周
辺機器等の用途で広く採用されている。しかし、圧縮
機、電気自動車等のようにモータの周囲温度が高温にな
る用途では、素子の温度特性を考慮すると、実用的な磁
極位置検出信号を得るためには、素子冷却等が必要にな
り、全体として構成が複雑化するとともに、コストアッ
プを招いてしまうという不都合がある。When the magnetic pole position detection sensor using the above hall element or the like is adopted, an accurate magnetic pole position detection signal can be obtained regardless of the control system, so that AV (audio / visual) is used. ), It is widely used in applications such as computer peripherals. However, in applications where the ambient temperature of the motor is high, such as in compressors and electric vehicles, considering the temperature characteristics of the element, element cooling is required to obtain a practical magnetic pole position detection signal. However, there is an inconvenience that the structure is complicated as a whole and the cost is increased.
【0007】モータ誘起電圧の基本波成分をインバータ
出力端子から検出する磁極位置検出センサを採用した場
合には、上述の不都合を解消することができるが、モー
タ誘起電圧の基本波成分を検出するためにはモータ電流
が流れない制御モードが必要であり、このためにモータ
の制御範囲、仕様に制約が生じてしまうという不都合が
ある。When the magnetic pole position detection sensor for detecting the fundamental wave component of the motor induced voltage is adopted from the inverter output terminal, the above-mentioned inconvenience can be solved, but the fundamental wave component of the motor induced voltage is detected. Requires a control mode in which a motor current does not flow, which has a disadvantage that the control range and specifications of the motor are restricted.
【0008】モータ誘起電圧の3次調波成分をインバー
タ出力端子から検出する磁極位置検出センサを採用した
場合には、上述の何れの不都合をも解消することができ
る。しかし、実際にはブラシレスDCモータ駆動系の電
気回路定数の不平衡が存在し、この不平衡が原因でノイ
ズ成分が磁極位置検出信号に混入し、十分な性能を得る
ことができないという不都合がある。この不都合は、前
記“P.M.Brushless Motor Dri
ves:A Self−Commutating Sy
stem without Rotor−Positi
on Sensors”において指摘されているが、そ
の解決手法は全く記載されていない。When a magnetic pole position detection sensor for detecting the third harmonic component of the motor induced voltage from the inverter output terminal is adopted, any of the above inconveniences can be solved. However, in reality, there is an imbalance in the electric circuit constants of the brushless DC motor drive system, and due to this imbalance, noise components are mixed in the magnetic pole position detection signal, and sufficient performance cannot be obtained. . This inconvenience is caused by the "PM Brushless Motor Dri" described above.
ves: A Self-Commutating Sy
Stem withoutout Rotor-Positi
on Sensors ", but no solution is described.
【0009】[0009]
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ブラシレスDCモータ駆動系の電気回路
定数の不平衡に起因する磁極位置検出信号のノイズ成分
の影響を排除し、または抑制してインバータ制御系の安
定性を高め、負荷が急変するようなシステムにおいてブ
ラシレスDCモータを停止させることなく駆動すること
ができる運転範囲を大幅に拡大することができるブラシ
レスDCモータ駆動制御方法およびその装置を提供する
ことを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and eliminates the influence of the noise component of the magnetic pole position detection signal due to the imbalance of the electric circuit constants of the brushless DC motor drive system, or A brushless DC motor drive control method capable of suppressing and improving the stability of an inverter control system and greatly expanding an operating range in which a brushless DC motor can be driven without stopping in a system in which a load changes suddenly, and The purpose is to provide the device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1のブラシレスD
Cモータ駆動方法は、インバータの各相の出力端子に一
方の端部が接続された抵抗の他方の端部を互いに接続し
て第1中性点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモー
タの各相の固定子巻線の一方の端部を互いに接続して第
2中性点電圧を得、第1中性点電圧と第2中性点電圧と
の差に基づいてブラシレスDCモータの回転子の磁極位
置を検出し、検出された磁極位置に基づいて制御される
インバータからの出力をブラシレスDCモータに供給し
てブラシレスDCモータを駆動するブラシレスDCモー
タ駆動方法であって、インバータの出力波形を滑らかに
変化させるべくインバータを制御する方法である。ただ
し、この明細書において、「インバータの出力波形を滑
らかに変化させるべくインバータを制御する」とは、図
4の電流制御型インバータの各相指令電流対を図9に例
示しているように、「インバータの出力指令値が正側・
負側の所定値、0の何れかから他の何れかに変化する過
程において、出力指令値として中間的な値を用いながら
インバータを制御すること」を意味する用語として用い
られる。A brushless D according to claim 1.
In the C motor driving method, a first neutral point voltage is obtained by connecting the other end of a resistor, one end of which is connected to the output terminal of each phase of the inverter, to each other, and One end of the stator winding is connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and the magnetic pole of the rotor of the brushless DC motor is based on the difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage. A brushless DC motor driving method of detecting a position and supplying an output from an inverter controlled based on the detected magnetic pole position to a brushless DC motor to drive the brushless DC motor, wherein an output waveform of the inverter is smoothed. This is a method of controlling the inverter to change it. However, in this specification, “controlling the inverter so as to smoothly change the output waveform of the inverter” means that each phase command current pair of the current control type inverter of FIG. 4 is illustrated in FIG. "The output command value of the inverter is positive
It is used as a term that means "controlling the inverter while using an intermediate value as an output command value in the process of changing from a predetermined value on the negative side, 0 to any other value."
【0011】請求項2のブラシレスDCモータ駆動方法
は、インバータの電圧波形を滑らかに変化させるべくイ
ンバータを制御する方法である。請求項3のブラシレス
DCモータ駆動方法は、インバータの電流波形を滑らか
に変化させるべくインバータを制御する方法である。請
求項4のブラシレスDCモータ駆動方法は、インバータ
の出力波形を正弦波状に変化させるべくインバータを制
御する方法である。A brushless DC motor driving method according to a second aspect of the present invention is a method of controlling an inverter so as to smoothly change a voltage waveform of the inverter. The brushless DC motor driving method according to claim 3 is a method of controlling the inverter so as to smoothly change the current waveform of the inverter. The brushless DC motor driving method of claim 4 is a method of controlling the inverter so as to change the output waveform of the inverter into a sine wave shape.
【0012】請求項5のブラシレスDCモータ駆動方法
は、1回転中のブラシレスDCモータの速度変動を抑制
するようにインバータの出力波形を変化させるべくイン
バータを制御する方法である。請求項6のブラシレスD
Cモータ駆動装置は、インバータの各相の出力端子に一
方の端部が接続された抵抗の他方の端部を互いに接続し
て第1中性点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモー
タの各相の固定子巻線の一方の端部を互いに接続して第
2中性点電圧を得、第1中性点電圧と第2中性点電圧と
の差に基づいてブラシレスDCモータの回転子の磁極位
置を検出し、検出された磁極位置に基づいて制御される
インバータからの出力をブラシレスDCモータに供給し
てブラシレスDCモータを駆動するブラシレスDCモー
タ駆動装置であって、インバータの出力波形を滑らかに
変化させるべくインバータを制御するインバータ制御手
段を含んでいる。A brushless DC motor driving method according to a fifth aspect is a method of controlling the inverter so as to change the output waveform of the inverter so as to suppress the speed fluctuation of the brushless DC motor during one rotation. Brushless D according to claim 6.
The C motor drive device obtains a first neutral point voltage by connecting the other end of a resistor, one end of which is connected to the output terminal of each phase of the inverter, to the first neutral point voltage, and One end of the stator winding is connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and the magnetic pole of the rotor of the brushless DC motor is based on the difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage. A brushless DC motor drive device that detects a position and supplies an output from an inverter that is controlled based on the detected magnetic pole position to a brushless DC motor to drive the brushless DC motor. The output waveform of the inverter is smoothed. It includes inverter control means for controlling the inverter to vary.
【0013】請求項7のブラシレスDCモータ駆動装置
は、インバータ制御手段として、インバータの電圧波形
を滑らかに変化させるべくインバータを制御するものを
採用している。請求項8のブラシレスDCモータ駆動装
置は、インバータ制御手段として、インバータの電流波
形を滑らかに変化させるべくインバータを制御するもの
を採用している。In the brushless DC motor drive device according to the seventh aspect, as the inverter control means, one which controls the inverter so as to smoothly change the voltage waveform of the inverter is adopted. In the brushless DC motor drive device according to the eighth aspect, as the inverter control means, one that controls the inverter so as to smoothly change the current waveform of the inverter is adopted.
【0014】請求項9のブラシレスDCモータ駆動装置
は、インバータ制御手段として、インバータの出力波形
を正弦波状に変化させるべくインバータを制御するもの
を採用している。請求項10のブラシレスDCモータ駆
動装置は、インバータの各相の出力端子に一方の端部が
接続された抵抗の他方の端部を互いに接続して第1中性
点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモータの各相の
固定子巻線の一方の端部を互いに接続して第2中性点電
圧を得、第1中性点電圧と第2中性点電圧との差に基づ
いてブラシレスDCモータの回転子の磁極位置を検出
し、検出された磁極位置に基づいて制御されるインバー
タからの出力をブラシレスDCモータに供給してブラシ
レスDCモータを駆動するブラシレスDCモータ駆動装
置であって、インバータの通電幅を180°未満の所定
幅に設定する通電幅設定手段と、インバータの非通電幅
に対応させて差電圧の回転子位置検出手段への供給を中
断させる差電圧供給中断手段とを含んでいる。In the brushless DC motor drive device according to the ninth aspect, as the inverter control means, one that controls the inverter so as to change the output waveform of the inverter into a sine wave shape is adopted. The brushless DC motor driving device according to claim 10 obtains a first neutral point voltage by connecting the other ends of the resistors, one end of which is connected to the output terminals of each phase of the inverter, to each other, and the brushless DC motor. A brushless DC motor based on a difference between a first neutral point voltage and a second neutral point voltage by connecting one ends of stator windings of respective phases of the motor to each other to obtain a second neutral point voltage. Is a brushless DC motor driving device for detecting a magnetic pole position of a rotor of the rotor and supplying an output from an inverter controlled based on the detected magnetic pole position to a brushless DC motor to drive the brushless DC motor. An energization width setting means for setting the energization width to a predetermined width of less than 180 °, and a differential voltage supply interruption means for interrupting the supply of the differential voltage to the rotor position detection means corresponding to the non-energization width of the inverter. There.
【0015】請求項11のブラシレスDCモータ駆動装
置は、インバータ制御手段として、1回転中のブラシレ
スDCモータの速度変動を抑制するようにインバータの
出力波形を変化させるべくインバータを制御するものを
採用している。The brushless DC motor drive device of claim 11 employs, as the inverter control means, a device for controlling the inverter so as to change the output waveform of the inverter so as to suppress the speed fluctuation of the brushless DC motor during one rotation. ing.
【0016】[0016]
【作用】請求項1のブラシレスDCモータ駆動方法であ
れば、インバータの各相の出力端子に一方の端部が接続
された抵抗の他方の端部を互いに接続して第1中性点電
圧を得るとともに、ブラシレスDCモータの各相の固定
子巻線の一方の端部を互いに接続して第2中性点電圧を
得、第1中性点電圧と第2中性点電圧との差に基づいて
ブラシレスDCモータの回転子の磁極位置を検出し、検
出された磁極位置に基づいて制御されるインバータから
の出力をブラシレスDCモータに供給してブラシレスD
Cモータを駆動するに当たって、インバータの出力波形
を滑らかに変化させるべくインバータを制御するのであ
るから、インバータの出力波形が急峻に変化する点が皆
無になり、出力波形の急峻な変化に起因する磁極位置検
出信号の乱れを防止して、電気回路定数の不平衡に拘わ
らず、ブラシレスDCモータを安定に駆動することがで
きる。この結果、負荷が急変するようなシステムにおい
ても運転範囲を大幅に拡大することができる。According to the brushless DC motor driving method of the first aspect, the first neutral point voltage can be obtained by connecting the other ends of the resistors, one end of which is connected to the output terminals of each phase of the inverter, to each other. At the same time, one end of each stator winding of each phase of the brushless DC motor is connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and a difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage is obtained. The brushless DC motor is detected based on the magnetic pole position of the brushless DC motor based on the detected magnetic pole position, and the output from the inverter controlled based on the detected magnetic pole position is supplied to the brushless DC motor.
When driving the C motor, the inverter is controlled so as to smoothly change the output waveform of the inverter, so that there is no point where the output waveform of the inverter changes abruptly, and the magnetic pole caused by the abrupt change of the output waveform is eliminated. The disturbance of the position detection signal can be prevented, and the brushless DC motor can be stably driven regardless of the imbalance of the electric circuit constants. As a result, the operating range can be greatly expanded even in a system in which the load changes abruptly.
【0017】請求項2のブラシレスDCモータ駆動方法
であれば、インバータの電圧波形を滑らかに変化させる
べくインバータを制御するのであるから、請求項1と同
様の作用を達成することができる。請求項3のブラシレ
スDCモータ駆動方法であれば、インバータの電流波形
を滑らかに変化させるべくインバータを制御するのであ
るから、請求項1と同様の作用を達成することができ
る。According to the brushless DC motor driving method of the second aspect, since the inverter is controlled so as to smoothly change the voltage waveform of the inverter, the same operation as that of the first aspect can be achieved. According to the brushless DC motor driving method of the third aspect, since the inverter is controlled so as to smoothly change the current waveform of the inverter, the same operation as that of the first aspect can be achieved.
【0018】請求項4のブラシレスDCモータ駆動方法
であれば、インバータの出力波形を正弦波状に変化させ
るべくインバータを制御するのであるから、請求項1と
同様の作用を達成することができる。請求項5のブラシ
レスDCモータ駆動方法であれば、1回転中のブラシレ
スDCモータの速度変動を抑制するようにインバータの
出力波形を変化させるべくインバータを制御するのであ
るから、ブラシレスDCモータの速度変動を解消し、ま
たは大幅に抑制することができ、この結果、負荷をスム
ーズに駆動することができるほか、請求項1から請求項
4の何れかと同様の作用を達成することができる。According to the brushless DC motor driving method of the fourth aspect, since the inverter is controlled so as to change the output waveform of the inverter into a sine wave shape, the same operation as that of the first aspect can be achieved. According to the brushless DC motor driving method of claim 5, since the inverter is controlled to change the output waveform of the inverter so as to suppress the speed variation of the brushless DC motor during one rotation, the speed variation of the brushless DC motor. Can be eliminated or significantly suppressed, and as a result, the load can be smoothly driven, and the same operation as that of any one of claims 1 to 4 can be achieved.
【0019】請求項6のブラシレスDCモータ駆動装置
であれば、インバータの各相の出力端子に一方の端部が
接続された抵抗の他方の端部を互いに接続して第1中性
点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモータの各相の
固定子巻線の一方の端部を互いに接続して第2中性点電
圧を得、第1中性点電圧と第2中性点電圧との差に基づ
いてブラシレスDCモータの回転子の磁極位置を検出
し、検出された磁極位置に基づいて制御されるインバー
タからの出力をブラシレスDCモータに供給してブラシ
レスDCモータを駆動するに当たって、インバータの出
力波形を滑らかに変化させるべくインバータ制御手段に
よってインバータを制御する。したがって、インバータ
の出力波形が急峻に変化する点が皆無になり、出力波形
の急峻な変化に起因する磁極位置検出信号の乱れを防止
して、電気回路定数の不平衡に拘わらず、ブラシレスD
Cモータを安定に駆動することができる。この結果、負
荷が急変するようなシステムにおいても運転範囲を大幅
に拡大することができる。According to another aspect of the brushless DC motor drive device of the present invention, the other end of the resistor, one end of which is connected to the output terminal of each phase of the inverter, is connected to each other to generate the first neutral point voltage. At the same time, one end of each stator winding of each phase of the brushless DC motor is connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and a difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage is obtained. An output waveform of the inverter when the brushless DC motor is driven based on the detected magnetic pole position of the rotor of the brushless DC motor and the output from the inverter controlled based on the detected magnetic pole position is supplied to the brushless DC motor. Inverter is controlled by the inverter control means in order to change smoothly. Therefore, there is no point where the output waveform of the inverter changes abruptly, the disturbance of the magnetic pole position detection signal due to the abrupt change of the output waveform is prevented, and the brushless D
The C motor can be driven stably. As a result, the operating range can be greatly expanded even in a system in which the load changes abruptly.
【0020】請求項7のブラシレスDCモータ駆動装置
であれば、インバータ制御手段として、インバータの電
圧波形を滑らかに変化させるべくインバータを制御する
ものを採用しているので、請求項6と同様の作用を達成
することができる。請求項8のブラシレスDCモータ駆
動装置であれば、インバータ制御手段として、インバー
タの電流波形を滑らかに変化させるべくインバータを制
御するものを採用しているので、請求項6と同様の作用
を達成することができる。According to the brushless DC motor drive device of the seventh aspect, since the inverter control means for controlling the inverter to smoothly change the voltage waveform of the inverter is adopted, the same operation as the sixth aspect is achieved. Can be achieved. In the brushless DC motor drive device according to the eighth aspect, since the inverter control means that controls the inverter to smoothly change the current waveform of the inverter is adopted, the same operation as the sixth aspect is achieved. be able to.
【0021】請求項9のブラシレスDCモータ駆動装置
であれば、インバータ制御手段として、インバータの出
力波形を正弦波状に変化させるべくインバータを制御す
るものを採用しているので、請求項6と同様の作用を達
成することができる。請求項10のブラシレスDCモー
タ駆動装置であれば、インバータの各相の出力端子に一
方の端部が接続された抵抗の他方の端部を互いに接続し
て第1中性点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモー
タの各相の固定子巻線の一方の端部を互いに接続して第
2中性点電圧を得、第1中性点電圧と第2中性点電圧と
の差に基づいてブラシレスDCモータの回転子の磁極位
置を検出し、検出された磁極位置に基づいて制御される
インバータからの出力をブラシレスDCモータに供給し
てブラシレスDCモータを駆動するに当たって、通電幅
設定手段によってインバータの通電幅を180°未満の
所定幅に設定し、差電圧供給中断手段によって、インバ
ータの非通電幅に対応させて差電圧の回転子位置検出手
段への供給を中断させることができる。したがって、イ
ンバータの出力波形が急峻に変化することに起因するノ
イズが回転子位置検出手段に供給されることを確実に防
止することができ、差電圧に基づいて回転子の磁極位置
を正確に検出することができる。この結果、電気回路定
数の不平衡に拘わらず、ブラシレスDCモータを安定に
駆動することができ、ひいては、負荷が急変するような
システムにおいても運転範囲を大幅に拡大することがで
きる。In the brushless DC motor drive device according to the ninth aspect, since the inverter control means for controlling the inverter so as to change the output waveform of the inverter into a sine wave is adopted, the same as the sixth aspect. The action can be achieved. In the brushless DC motor drive device according to claim 10, the other end of the resistor having one end connected to the output terminal of each phase of the inverter is connected to each other to obtain the first neutral point voltage, One end of each stator winding of each phase of the brushless DC motor is connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and the brushless is obtained based on the difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage. When the magnetic pole position of the rotor of the DC motor is detected, and the output from the inverter controlled based on the detected magnetic pole position is supplied to the brushless DC motor to drive the brushless DC motor, the energization width setting means is used to drive the inverter. The conduction width can be set to a predetermined width of less than 180 °, and the supply of the difference voltage to the rotor position detecting means can be interrupted by the difference voltage supply interrupting means in correspondence with the non-energization width of the inverter. Therefore, it is possible to reliably prevent the noise caused by the abrupt change in the output waveform of the inverter from being supplied to the rotor position detecting means, and to accurately detect the magnetic pole position of the rotor based on the difference voltage. can do. As a result, the brushless DC motor can be stably driven regardless of the imbalance of electric circuit constants, and the operating range can be greatly expanded even in a system in which the load changes abruptly.
【0022】請求項11のブラシレスDCモータ駆動装
置であれば、インバータ制御手段として、1回転中のブ
ラシレスDCモータの速度変動を抑制するようにインバ
ータの出力波形を変化させるべくインバータを制御する
ものを採用しているので、ブラシレスDCモータの速度
変動を解消し、または大幅に抑制することができ、この
結果、負荷をスムーズに駆動することができるほか、請
求項6から請求項10の何れかと同様の作用を達成する
ことができる。According to another aspect of the brushless DC motor drive device of the present invention, the inverter control means controls the inverter so as to change the output waveform of the inverter so as to suppress the speed fluctuation of the brushless DC motor during one rotation. Since it is adopted, the speed fluctuation of the brushless DC motor can be eliminated or greatly suppressed, and as a result, the load can be smoothly driven, and the same as in any one of claims 6 to 10. The action of can be achieved.
【0023】さらに詳細に説明する。ブラシレスDCモ
ータをインバータで駆動するに当って、インバータの各
相の出力端子に一方の端部が接続された抵抗の他方の端
部を互いに接続して第1中性点電圧を得るとともに、ブ
ラシレスDCモータの各相の固定子巻線の一方の端部を
互いに接続して第2中性点電圧を得、第1中性点電圧と
第2中性点電圧との差を積分し、積分信号をゼロクロス
コンパレータに供給することによりブラシレスDCモー
タの回転子の磁極位置を検出するようにした場合には、
図24にモータ電流と積分信号とを示すように、電流変
化が急峻なときに積分信号が歪み、磁極位置検出信号が
乱れ、最悪の場合にはブラシレスDCモータが脱調する
ことがある。図24は通電幅が120°の場合である
が、通電幅を150°、180°に設定した場合には、
通電幅の増加に伴なって電流変化が余り急峻ではなくな
るので、モータ電流と積分信号とをそれぞれ図25、図
26に示すように、積分信号の歪みが小さくなる。しか
し、積分信号の乱れを皆無にすることはできない。した
がって、負荷またはインバータ出力電圧によっては積分
信号が非常に小さくなり、磁極位置検出信号が乱れ、ブ
ラシレスDCモータが脱調することがある。なお、図2
4、図25、図26におけるモータ電流の振幅の変化
は、トルク制御に起因するものである。Further details will be described. In driving a brushless DC motor with an inverter, the other end of a resistor, one end of which is connected to the output terminal of each phase of the inverter, is connected to each other to obtain a first neutral point voltage, and a brushless One end of the stator winding of each phase of the DC motor is connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and the difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage is integrated and integrated. When the magnetic pole position of the rotor of the brushless DC motor is detected by supplying the signal to the zero cross comparator,
As shown in FIG. 24, which shows the motor current and the integral signal, the integral signal may be distorted when the current change is abrupt, the magnetic pole position detection signal may be disturbed, and in the worst case, the brushless DC motor may lose synchronization. FIG. 24 shows the case where the energization width is 120 °, but when the energization width is set to 150 ° and 180 °,
Since the current change becomes less steep as the energization width increases, the distortion of the integrated signal becomes smaller as shown in FIG. 25 and FIG. 26 for the motor current and the integrated signal, respectively. However, the disturbance of the integrated signal cannot be completely eliminated. Therefore, the integrated signal may become very small depending on the load or the inverter output voltage, the magnetic pole position detection signal may be disturbed, and the brushless DC motor may lose synchronization. Note that FIG.
The change in the amplitude of the motor current in FIGS. 4, 25 and 26 is caused by the torque control.
【0024】また、通電幅を120°、150°、18
0°に設定した場合における積分入力(積分前の信号)
と積分出力(積分後の信号)とを図27、図28、図2
9にそれぞれ示す。これらの図から、積分入力のノイズ
によって積分出力が歪み、通電幅が広いほどノイズが小
さくなっていることが分かる。本件発明者は、電流変化
が急峻なところで積分信号が歪むことに着目し、電流波
形をなめらかに変化させるように電流波形を制御するこ
とにより、積分信号の歪みを解消することができ、ひい
ては磁極位置検出信号を安定に出力させ得ることを見出
して本件発明を完成させたのである。Further, the energization width is 120 °, 150 °, 18
Integral input (signal before integration) when set to 0 °
27, FIG. 28, and FIG. 2 for the integrated output and the integrated output (signal after integration).
9 respectively. From these figures, it is understood that the integrated output is distorted by the noise of the integrated input, and the noise becomes smaller as the conduction width becomes wider. The inventor of the present invention pays attention to the fact that the integrated signal is distorted when the current change is steep, and the distortion of the integrated signal can be eliminated by controlling the current waveform so as to smoothly change the current waveform. The inventors of the present invention completed the present invention by finding that the position detection signal can be stably output.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、添付図面によってこの発明
の実施の態様を詳細に説明する。図1はこの発明のブラ
シレスDCモータ駆動制御装置の一実施例を示す概略図
であり、インバータ2の出力電圧をブラシレスDCモー
タ3に印加している。そして、ブラシレスDCモータ3
の各相の固定子巻線をY結線することにより得られる第
2中性点電圧とインバータ2の各相の出力端子間に抵抗
をY結線することにより得られる第1中性点電圧との差
電圧を入力とするモータ位置検出回路4からの出力信号
を制御回路5に供給し、制御回路5により、電気的な通
電幅を、例えば、120°を越え、180°以下の所定
幅とすべく制御指令を生成してインバータ2に供給して
いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a brushless DC motor drive control device of the present invention, in which an output voltage of an inverter 2 is applied to a brushless DC motor 3. And brushless DC motor 3
Of the second neutral point voltage obtained by Y-connecting the stator winding of each phase of (1) and the first neutral point voltage obtained by Y-connecting the resistor between the output terminals of each phase of the inverter 2. An output signal from the motor position detection circuit 4 that receives the differential voltage is supplied to the control circuit 5, and the control circuit 5 sets the electrical energization width to a predetermined width of, for example, more than 120 ° and 180 ° or less. Therefore, the control command is generated and supplied to the inverter 2.
【0026】したがって、中性点電圧同士の差電圧に基
づいてモータ位置検出回路4によりモータ回転子の磁極
位置検出信号を得、磁極位置検出信号に基づいて制御回
路5において制御指令を生成し、インバータ2のスイッ
チ(図示せず)を、例えば、120°を越え、180°
以下の所定の通電幅となるように制御する。図2は表面
磁石構造のブラシレスDCモータの構成を概略的に示す
図であり、回転子3aの表面所定位置に永久磁石3bが
装着されてある。また、固定子3cは、図示しない固定
子巻線が巻回された多数のスロット3dを有している。
また、図中矢印で示されたd軸は、永久磁石3bが発生
する磁束の方向を示す軸であり、q軸はd軸と電気的に
90°ずれた軸である。Therefore, the motor position detection circuit 4 obtains the magnetic pole position detection signal of the motor rotor based on the voltage difference between the neutral point voltages, and the control circuit 5 generates a control command based on the magnetic pole position detection signal. Set the switch (not shown) of the inverter 2 to, for example, over 120 ° and 180 °
Control is performed so that the following predetermined energization width is achieved. FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of a brushless DC motor having a surface magnet structure, in which a permanent magnet 3b is mounted at a predetermined position on the surface of the rotor 3a. Further, the stator 3c has a large number of slots 3d around which a stator winding (not shown) is wound.
The d-axis indicated by the arrow in the figure is an axis that indicates the direction of the magnetic flux generated by the permanent magnet 3b, and the q-axis is an axis that is electrically deviated from the d-axis by 90 °.
【0027】図3は埋込磁石構造のブラシレスDCモー
タの構成を概略的に示す図であり、回転子3eの表面に
露呈しない状態で永久磁石3fが装着されてある。但
し、隣合う永久磁石3f同士の間には非磁性体3gが装
着されてあり、隣合う永久磁石3f同士の間で磁束短絡
が生じることを防止している。尚、固定子3cの構成は
図2のブラシレスDCモータと同様であるから、説明を
省略する。FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of a brushless DC motor having an embedded magnet structure, in which a permanent magnet 3f is mounted on the surface of the rotor 3e so as not to be exposed. However, the non-magnetic body 3g is mounted between the adjacent permanent magnets 3f to prevent a magnetic flux short circuit between the adjacent permanent magnets 3f. Since the structure of the stator 3c is the same as that of the brushless DC motor of FIG. 2, the description will be omitted.
【0028】図4はブラシレスDCモータ駆動制御装置
の構成を概略的に示す図、図5は図4のマイクロプロセ
ッサ18の内部構成を示す図であり、直流電源11の端
子間に3対のスイッチングトランジスタ12u1,12
u2,12v1,12v2,12w1,12w2をそれ
ぞれ直列接続してインバータ12を構成し、各対のスイ
ッチングトランジスタ同士の接続点電圧をブラシレスD
Cモータ13の、Y接続された各相の固定子巻線13
u,13v,13wにそれぞれ印加している。そして、
各対のスイッチングトランジスタ同士の接続点電圧をY
接続された抵抗14u,14v,14wにもそれぞれ印
加している。尚、スイッチングトランジスタ12u1,
12u2,12v1,12v2,12w1,12w2の
コレクタ−エミッタ端子間にそれぞれ保護用のダイオー
ド12u1d,12u2d,12v1d,12v2d,
12w1d,12w2dが接続されている。尚、13e
がブラシレスDCモータ13の回転子を示している。ま
た、添え字u,v,wは、それぞれブラシレスDCモー
タ13のu相、v相、w相に対応させている。FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the brushless DC motor drive control device, and FIG. 5 is a diagram showing the internal configuration of the microprocessor 18 of FIG. Transistors 12u1 and 12
u2, 12v1, 12v2, 12w1, 12w2 are connected in series to form the inverter 12, and the connection point voltage between the switching transistors of each pair is brushless D.
C-motor 13 Y-connected stator winding 13 of each phase
It is applied to u, 13v, and 13w, respectively. And
Set the connection point voltage between the switching transistors of each pair to Y
It is also applied to the connected resistors 14u, 14v, 14w, respectively. The switching transistors 12u1,
Diodes 12u1d, 12u2d, 12v1d, 12v2d for protection are provided between collector-emitter terminals of 12u2, 12v1, 12v2, 12w1, 12w2, respectively.
12w1d and 12w2d are connected. In addition, 13e
Indicates the rotor of the brushless DC motor 13. The subscripts u, v, and w correspond to the u phase, v phase, and w phase of the brushless DC motor 13, respectively.
【0029】上記Y接続された固定子巻線13u,13
v,13wの中性点13dの電圧が抵抗15aを介して
増幅器15の反転入力端子に供給され、Y接続された抵
抗14u,14v,14wの中性点14dの電圧がその
まま増幅器15の非反転入力端子に供給されている。そ
して、増幅器15の出力端子と反転入力端子との間に抵
抗15bを接続することにより、差動増幅器として動作
させるようにしている。The Y-connected stator windings 13u, 13
The voltage at the neutral point 13d of v and 13w is supplied to the inverting input terminal of the amplifier 15 via the resistor 15a, and the voltage at the neutral point 14d of the Y-connected resistors 14u, 14v, and 14w is the non-inverted state of the amplifier 15 as it is. It is supplied to the input terminal. The resistor 15b is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the amplifier 15 so that the amplifier 15 operates as a differential amplifier.
【0030】増幅器15の出力端子から出力される出力
信号は、抵抗16aとコンデンサ16bとを直列接続し
てなる積分器16に供給されている。積分器16からの
出力信号(抵抗16aとコンデンサ16bとの接続点電
圧)は、反転入力端子に中性点13dの電圧が供給され
たゼロクロスコンパレータ17の非反転入力端子に供給
されている。The output signal output from the output terminal of the amplifier 15 is supplied to the integrator 16 formed by connecting the resistor 16a and the capacitor 16b in series. The output signal from the integrator 16 (the voltage at the connection point between the resistor 16a and the capacitor 16b) is supplied to the non-inverting input terminal of the zero-cross comparator 17 whose voltage at the neutral point 13d is supplied to the inverting input terminal.
【0031】したがって、ゼロクロスコンパレータ17
の出力端子から磁極位置検出信号が出力される。換言す
れば、上記差動増幅器、積分器16およびゼロクロスコ
ンパレータ17で、ブラシレスDCモータ13の回転子
13eの磁極位置を検出する位置検出器が構成される。
位置検出器から出力される磁極位置検出信号はマイクロ
プロセッサ18の外部割込端子に供給される。マイクロ
プロセッサ18においては、外部割込端子に供給された
磁極位置検出信号により位相補正タイマ18a、周期測
定タイマ18bに対する割込処理(図5中、割込処理1
を参照)を行なう。ここで、位相補正タイマ18aは、
後述するタイマ値演算部19aによりタイマ値が設定さ
れる。周期測定タイマ18bは、タイマ値をCPU19
に含まれる位置信号周期演算部19bに供給する。この
位置信号周期演算部19bは、例えば、電気角60°に
対応するタイマ値に基づいて電気角1°当りのタイマ値
を算出する。位相補正タイマ18aは、カウントオーバ
ー信号をCPU19に含まれるモード選択部19cに供
給し、割込処理(図5中、割込処理2を参照)を行な
う。また、位相補正タイマ18aは、カウントオーバー
信号をモード切替タイマ18fに供給してモード切替タ
イマ18fのタイマ動作をスタートさせる。このモード
切替タイマ18fは、後述するタイマ値演算部19aに
よりタイマ値が設定される。また、モード切替タイマ1
8fは、カウントオーバー信号をCPU19に含まれる
モード選択部19cに供給し、割込処理(図5中、割込
処理3を参照)を行なう。モード選択部19cは、メモ
リ18cから該当する電流パターンを読み出して出力す
る。CPU19においては、位置信号周期演算部19b
によりタイマ値に基づく演算を行なって位置信号周期信
号を出力して、タイマ値演算部19aおよび速度演算部
19eに供給する。タイマ値演算部19aには位相量指
令も供給されており、位相量指令および位置信号周期演
算部19bからの位置信号周期信号に基づいて、位相補
正タイマ18aに設定すべきタイマ値を算出する。速度
演算部19eは位置信号周期演算部19bからの位置信
号周期信号に基づいて現在の速度を算出し、速度制御部
19fに供給する。速度指令部19fには、速度指令も
供給されており、速度指令および速度演算部19eから
の現在速度に基づいて電流振幅指令を出力する。そし
て、上記モード選択部19cから出力される電流パター
ンと速度指令部19fから出力される電流振幅指令が掛
算器18dに供給され、3相分の指令電流波形を出力す
る。この指令電流波形は、インバータ12の各相検出電
流波形と共にスイッチ選択回路20aに供給される。こ
のスイッチ選択回路20aから出力される電圧指令はベ
ース駆動回路20に供給され、ベース駆動回路20が、
上記スイッチングトランジスタ12u1,12u2,1
2v1,12v2,12w1,12w2のそれぞれのベ
ース端子に供給すべき制御信号を出力する。尚、以上の
説明において、CPU19に含まれる各構成部は、該当
する機能を達成するための機能部分を構成部として示し
ているだけであり、CPU19の内部にこれらの構成部
が明確に認識できる状態で存在しているわけではない。
ここで、インバータモードに対応する電流パターンを表
1に示す。但し、電流パターンは各相電流の基準波形を
表している。Therefore, the zero cross comparator 17
A magnetic pole position detection signal is output from the output terminal of. In other words, the differential amplifier, the integrator 16, and the zero-cross comparator 17 constitute a position detector that detects the magnetic pole position of the rotor 13e of the brushless DC motor 13.
The magnetic pole position detection signal output from the position detector is supplied to the external interrupt terminal of the microprocessor 18. In the microprocessor 18, interrupt processing for the phase correction timer 18a and the cycle measuring timer 18b is performed by the magnetic pole position detection signal supplied to the external interrupt terminal (interrupt processing 1 in FIG. 5).
See). Here, the phase correction timer 18a
A timer value is set by a timer value calculator 19a described later. The cycle measurement timer 18b uses the CPU 19 as the timer value.
Is supplied to the position signal cycle calculator 19b included in. The position signal cycle calculator 19b calculates a timer value per 1 ° of electrical angle based on the timer value corresponding to the electrical angle of 60 °, for example. The phase correction timer 18a supplies the countover signal to the mode selection unit 19c included in the CPU 19 to perform an interrupt process (see the interrupt process 2 in FIG. 5). The phase correction timer 18a also supplies a countover signal to the mode switching timer 18f to start the timer operation of the mode switching timer 18f. The timer value of the mode switching timer 18f is set by the timer value calculator 19a described later. Also, the mode switching timer 1
8f supplies a countover signal to the mode selection unit 19c included in the CPU 19 to perform an interrupt process (see interrupt process 3 in FIG. 5). The mode selection unit 19c reads the corresponding current pattern from the memory 18c and outputs it. In the CPU 19, the position signal cycle calculator 19b
Performs a calculation based on the timer value to output a position signal cycle signal, which is supplied to the timer value calculation unit 19a and the speed calculation unit 19e. The phase amount command is also supplied to the timer value calculation unit 19a, and the timer value to be set in the phase correction timer 18a is calculated based on the phase amount command and the position signal cycle signal from the position signal cycle calculation unit 19b. The speed calculator 19e calculates the current speed based on the position signal cycle signal from the position signal cycle calculator 19b, and supplies the current speed to the speed controller 19f. A speed command is also supplied to the speed command unit 19f, and a current amplitude command is output based on the speed command and the current speed from the speed calculation unit 19e. Then, the current pattern output from the mode selection unit 19c and the current amplitude command output from the speed command unit 19f are supplied to the multiplier 18d, and command current waveforms for three phases are output. This command current waveform is supplied to the switch selection circuit 20a together with the current detection waveform of each phase of the inverter 12. The voltage command output from the switch selection circuit 20a is supplied to the base drive circuit 20, and the base drive circuit 20
The switching transistors 12u1, 12u2, 1
The control signals to be supplied to the respective base terminals of 2v1, 12v2, 12w1 and 12w2 are output. In the above description, each component included in the CPU 19 only shows a functional part for achieving the corresponding function as a component, and these components can be clearly recognized inside the CPU 19. It does not exist in the state.
Here, the current pattern corresponding to the inverter mode is shown in Table 1. However, the current pattern represents the reference waveform of each phase current.
【0032】[0032]
【表1】
次いで、図9に示す波形図を参照して図4のブラシレス
DCモータ駆動制御装置の動作を説明する。[Table 1] Next, the operation of the brushless DC motor drive control device shown in FIG. 4 will be described with reference to the waveform chart shown in FIG.
【0033】ブラシレスDCモータのu相、v相、w相
誘起電圧Eu,Ev,Ewが、位相が順次120°ずつ
ずれた状態で変化するので、増幅器15から出力される
信号VNMが図9中(A)に示すように変化し、積分器
16によるこの信号の積分波形が図9中(B)に示すよ
うに変化する。そして、この積分波形がゼロクロスコン
パレータ17に供給されることにより、積分波形のゼロ
クロス点において立上り、または立下る位置信号が、図
9中(C)に示すように出力される。この位置信号の立
上りおよび立下りにより割込処理1が行なわれ、位相補
正タイマ18aがスタートする{図9中(D)の矢印の
起点を参照}。この位相補正タイマ18aはタイマ値演
算部19bによりタイマ値が設定されているのであるか
ら、設定されたタイマ値だけ計時動作を行なった時点で
カウントオーバーする{図9中(D)の矢印の終点を参
照}。そして、位相補正タイマ18aのカウントオーバ
ーが発生する毎に割込処理2が行なわれ、モード選択部
19cがインバータモードを1ステップ進める。即ち、
インバータモードが“0”“2”“4”“6”“8”
“10”“0”“2”・・・の順に選択される。また、
位相補正タイマ18aのカウントオーバーが発生する毎
に割込処理2が行なわれ、モード切替タイマ18fがス
タートする{図9中(E)の矢印の起点を参照}。そし
て、モード切替タイマ18fのカウントオーバー{図9
中(E)の矢印の終点を参照}が発生する毎に割込処理
3が行われ、モード選択部19cがインバータモードを
1ステップ進める。即ち、インバータモードが“1”
“3”“5”“7”“9”“11”“1”“3”・・・
の順に選択される。なお、割込処理2および割込処理3
は交互に発生するので、図9中(I)に示すように、イ
ンバータモードが“0”“1”“2”“3”“4”
“5”“6”“7”“8”“9”“10”“11”
“0”“1”“2”“3”・・・の順に選択される。Since the u-phase, v-phase, and w-phase induced voltages Eu, Ev, Ew of the brushless DC motor change with the phases sequentially shifted by 120 °, the signal VNM output from the amplifier 15 is shown in FIG. It changes as shown in (A), and the integrated waveform of this signal by the integrator 16 changes as shown in (B) in FIG. Then, by supplying the integrated waveform to the zero-cross comparator 17, a position signal that rises or falls at the zero-cross point of the integrated waveform is output as shown in (C) in FIG. Interrupt processing 1 is performed by the rising and falling of this position signal, and the phase correction timer 18a is started (see the starting point of the arrow in (D) in FIG. 9). Since the timer value calculation unit 19b sets the timer value in the phase correction timer 18a, the phase correction timer 18a counts over at the time when the timer operation is performed by the set timer value (end point of arrow (D) in FIG. 9). See}. Then, every time the phase correction timer 18a counts over, the interrupt process 2 is performed, and the mode selection unit 19c advances the inverter mode by one step. That is,
Inverter mode is "0""2""4""6""8"
"10", "0", "2" ... Are selected in this order. Also,
Each time the phase correction timer 18a counts over, the interrupt process 2 is performed and the mode switching timer 18f starts (see the starting point of the arrow in (E) in FIG. 9). Then, the mode switching timer 18f counts over (see FIG. 9).
The interrupt processing 3 is performed every time the middle (E) arrow end point is referred to}, and the mode selection unit 19c advances the inverter mode by one step. That is, the inverter mode is "1"
"3""5""7""9""11""1""3" ...
Are selected in this order. In addition, interrupt processing 2 and interrupt processing 3
Are generated alternately, the inverter mode is "0", "1", "2", "3", "4" as shown in (I) of FIG.
"5""6""7""8""9""10""11"
“0” “1” “2” “3” ...
【0034】そして、割込処理2、割込処理3によって
インバータモードを1ステップ進めることにより、各イ
ンバータモードに対応して各相の指令電流波形が図9
中、(F)〜(H)に示すように変化する。この結果、
ブラシレスDCモータ13の駆動を達成することができ
るとともに、各相の電流指令をほぼ正弦波状にすること
ができる。Then, by advancing the inverter mode one step by the interruption processing 2 and the interruption processing 3, the command current waveform of each phase corresponding to each inverter mode is shown in FIG.
Medium, changes as shown in (F) to (H). As a result,
The brushless DC motor 13 can be driven, and the current command for each phase can be made substantially sinusoidal.
【0035】図10は図4のブラシレスDCモータ駆動
制御装置を用いてブラシレスDCモータを駆動した場合
におけるモータ電流と積分器出力とを示す図である。図
10の波形と図26の波形とを比較すれば、この実施態
様を採用した場合に、積分信号が非常に小さくなってし
まうという不都合を確実に防止できているとともに、積
分出力の歪みをなくすることができ、磁極位置検出信号
を安定に出力することができることが分かる。FIG. 10 is a diagram showing a motor current and an integrator output when the brushless DC motor is driven by using the brushless DC motor drive control device of FIG. By comparing the waveform of FIG. 10 with the waveform of FIG. 26, it is possible to surely prevent the inconvenience that the integrated signal becomes very small when this embodiment is adopted, and to eliminate the distortion of the integrated output. Therefore, it can be seen that the magnetic pole position detection signal can be stably output.
【0036】図6は上記割込処理1の処理内容を詳細に
説明するフローチャートであり、位置検出器の磁極位置
検出信号の立上りエッジ、立下りエッジのそれぞれで外
部割込要求が受け付けられる。そして、ステップSP1
において外部からの位相量(位相補正角)指令および位
置信号周期演算部19bにより得られた位置信号周期に
基づいて位相補正タイマの値を演算し、ステップSP2
において位相補正タイマ18aに補正タイマ値をセット
し、ステップSP3において位相補正タイマをスタート
させる。そして、ステップSP4において前回の割込処
理1でスタートした周期測定タイマをストップさせ、ス
テップSP5において周期測定タイマ値を読み込む(記
憶する)。但し、このステップSP4、SP5の処理
は、位置信号のエッジの終期を検出するための処理であ
るから、周期測定タイマ値の読み込み後、ステップSP
6において、次回の周期測定のために、周期測定タイマ
は直ちにリセットされ、スタートされる。そして、ステ
ップSP7において記憶した位置信号周期の演算(例え
ば、電気角1°当たりのカウント数の算出)を行い、ス
テップSP8において位置信号周期演算結果に基づいて
ブラシレスDCモータ13の現在の回転速度を演算し、
ステップSP9において外部からの速度指令に従うよう
速度制御を行って電流振幅指令を出力し、そのまま元の
処理に戻る。具体的には、例えば、周期測定タイマ18
bによる実測の結果、磁極位置検出信号の間隔に対応す
るカウント値が360であれば、磁極位置検出信号が電
気角1周期の間に6回検出されるので、電気角1周期の
カウント値は360×6=2160になる。そして、こ
の値2160が360°に相当するのであるから、1°
分のカウント値が2160/360=6になる。ここ
で、位相量指令が90°であれば、位相量指令に対応す
るカウント値(タイマ値)は6×(90−60)=18
0になる。したがって、この値180を補正タイマ値と
して位相補正タイマ18aにセットし、位相補正タイマ
18aをスタートさせる。FIG. 6 is a flow chart for explaining the details of the above-mentioned interrupt processing 1, in which an external interrupt request is accepted at each of the rising edge and the falling edge of the magnetic pole position detection signal of the position detector. And step SP1
In step SP2, the value of the phase correction timer is calculated based on the external phase amount (phase correction angle) command and the position signal cycle obtained by the position signal cycle calculator 19b.
At, the correction timer value is set in the phase correction timer 18a, and the phase correction timer is started at step SP3. Then, in step SP4, the cycle measurement timer started in the previous interrupt processing 1 is stopped, and in step SP5 the cycle measurement timer value is read (stored). However, since the processing of steps SP4 and SP5 is processing for detecting the end of the edge of the position signal, after reading the period measurement timer value, step SP
At 6, the period measurement timer is immediately reset and started for the next period measurement. Then, the stored position signal cycle is calculated in step SP7 (for example, the number of counts per 1 electrical angle is calculated), and the current rotation speed of the brushless DC motor 13 is calculated based on the position signal cycle calculation result in step SP8. Calculate,
In step SP9, the speed control is performed so as to follow the speed command from the outside, the current amplitude command is output, and the process directly returns to the original process. Specifically, for example, the cycle measuring timer 18
If the count value corresponding to the interval of the magnetic pole position detection signal is 360 as a result of actual measurement by b, the magnetic pole position detection signal is detected 6 times during one electrical angle cycle, so the count value for one electrical angle cycle is It becomes 360 × 6 = 2160. Since this value 2160 corresponds to 360 °, 1 °
The count value of minutes becomes 2160/360 = 6. Here, if the phase amount command is 90 °, the count value (timer value) corresponding to the phase amount command is 6 × (90−60) = 18.
It becomes 0. Therefore, this value 180 is set in the phase correction timer 18a as a correction timer value, and the phase correction timer 18a is started.
【0037】図7は上記割込処理2の処理内容を詳細に
説明するフローチャートであり、割込処理1でスタート
した位相補正タイマ18aがカウントオーバーすること
により割込処理2が受け付けられる。ステップSP1に
おいて予めメモリ18cに設定されているインバータモ
ードを1ステップ進め、ステップSP2において、進め
られたインバータモードに対応する電流パターンを出力
し、ステップSP3において位置信号周期からモード切
替タイマ18fのタイマ値を演算し、ステップSP4に
おいてモード切替タイマ18fに演算により得られたタ
イマ値をセットし、ステップSP5においてモード切替
タイマ18fをスタートさせ、そのまま元の処理に戻
る。FIG. 7 is a flow chart for explaining the processing contents of the interrupt processing 2 in detail. When the phase correction timer 18a started in the interrupt processing 1 counts over, the interrupt processing 2 is accepted. In step SP1, the inverter mode preset in the memory 18c is advanced by one step, in step SP2 a current pattern corresponding to the advanced inverter mode is output, and in step SP3 the timer value of the mode switching timer 18f is changed from the position signal period to the position signal cycle. Is calculated, the timer value obtained by the calculation is set in the mode switching timer 18f in step SP4, the mode switching timer 18f is started in step SP5, and the original processing is returned as it is.
【0038】図8は上記割込処理3の処理内容を詳細に
説明するフローチャートであり、割込処理2でスタート
したモード切替タイマ18fがカウントオーバーするこ
とにより割込処理3が受け付けられる。ステップSP1
において予めメモリ18cに設定されているインバータ
モードを1ステップ進め、ステップSP2において、進
められたインバータモードに対応する電流パターンを出
力し、そのまま元の処理に戻る。FIG. 8 is a flow chart for explaining the processing contents of the interrupt processing 3 in detail, and the interrupt processing 3 is accepted when the mode switching timer 18f started in the interrupt processing 2 counts over. Step SP1
At step SP2, the inverter mode preset in the memory 18c is advanced by one step. At step SP2, the current pattern corresponding to the advanced inverter mode is output, and the process directly returns to the original process.
【0039】したがって、割込処理2によってインバー
タモードが“0”“2”“4”“6”“8”“10”
“0”“2”・・・の順に選択され、割込処理3によっ
てインバータモードが“1”“3”“5”“7”“9”
“11”“1”“3”・・・の順に選択される。そし
て、割込処理2および割込処理3は交互に発生するの
で、インバータモードが“0”“1”“2”“3”
“4”“5”“6”“7”“8”“9”“10”“1
1”“0”“1”“2”“3”・・・の順に選択され
る。Therefore, the interruption process 2 causes the inverter mode to be "0", "2", "4", "6", "8", "10".
"0", "2" ... are selected in that order, and the inverter mode is set to "1", "3", "5", "7", "9" by the interrupt processing 3.
“11” “1” “3” ... Since the interrupt processing 2 and the interrupt processing 3 occur alternately, the inverter mode is "0""1""2""3".
"4""5""6""7""8""9""10""1
1 ”,“ 0 ”,“ 1 ”,“ 2 ”,“ 3 ”, ...
【0040】図11はブラシレスDCモータ駆動制御装
置の構成を概略的に示す図、図12は図11のマイクロ
プロセッサ18の内部構成を示す図であり、図4、図5
に示すブラシレスDCモータ駆動制御装置の構成と同じ
箇所は同じ符号を付して説明を省略する。この実施態様
においては、図11に示すように、増幅器15の出力端
子と積分器16との間にスイッチ21が接続されている
とともに、積分器16と並列に積分入力ホールド用のコ
ンデンサ22が接続されている。図11の他の構成部分
は図4の該当する構成部分と同一である。FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of the brushless DC motor drive control device, and FIG. 12 is a diagram showing the internal configuration of the microprocessor 18 of FIG. 11, and FIGS.
The same parts as those of the brushless DC motor drive control device shown in FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 11, a switch 21 is connected between the output terminal of the amplifier 15 and the integrator 16, and a capacitor 22 for holding an integral input is connected in parallel with the integrator 16. Has been done. The other components of FIG. 11 are the same as the corresponding components of FIG.
【0041】また、この実施態様においては、図12に
示すように、図5のモード切替タイマ18fに代えて通
電幅制御タイマ18f´を採用しているとともに、積分
入力カットタイマ18gを採用している。そして、通電
幅制御タイマ18f´は(通電角−120)°分のタイ
マ値が設定され、カウントオーバー信号をモード選択部
19c´、積分入力カットタイマ18gおよびスイッチ
21に供給することにより割込処理(図12中、割込処
理3を参照)を行う。積分入力カットタイマ18gは、
通電幅に対応して予めタイマ値が設定されており、カウ
ントオーバー信号をスイッチ21に供給することにより
割込処理(図12中、割込処理4を参照)を行う。な
お、スイッチ21に対する割込処理3がスイッチオフ処
理であり、割込処理4がスイッチオン処理である。ま
た、速度制御部19f´は現在の速度および速度指令を
入力として電圧指令を出力する。モード選択部19c´
は割込処理2、割込処理3に応答してメモリ18c´か
ら該当する電圧パターンを読み出して出力する。そし
て、電圧パターンと電圧指令とがPWM(パルス幅変
調)変調部18d´に供給され、3相分のPWM変調信
号を出力する。このPWM変調信号は直接ベース駆動回
路20に供給される。図12の他の構成部分は図5の該
当する構成部分と同一である。Further, in this embodiment, as shown in FIG. 12, a conduction width control timer 18f 'is adopted instead of the mode switching timer 18f of FIG. 5, and an integral input cut timer 18g is adopted. There is. Then, the energization width control timer 18f ′ is set with a timer value of (energization angle −120) °, and an interrupt process is performed by supplying a countover signal to the mode selection unit 19c ′, the integral input cut timer 18g, and the switch 21. (See interrupt processing 3 in FIG. 12). The integral input cut timer 18g
A timer value is set in advance corresponding to the energization width, and an interrupt process (see interrupt process 4 in FIG. 12) is performed by supplying a countover signal to the switch 21. The interrupt process 3 for the switch 21 is a switch-off process, and the interrupt process 4 is a switch-on process. In addition, the speed control unit 19f 'outputs the voltage command with the current speed and the speed command as inputs. Mode selection unit 19c '
Responds to interrupt processing 2 and interrupt processing 3, and reads out and outputs the corresponding voltage pattern from the memory 18c '. Then, the voltage pattern and the voltage command are supplied to the PWM (pulse width modulation) modulator 18d ', and the PWM modulation signals for three phases are output. This PWM modulation signal is directly supplied to the base drive circuit 20. The other components of FIG. 12 are the same as the corresponding components of FIG.
【0042】ここで、インバータモードに対応する電圧
パターンを表2に示す。但し、電圧パターンは、各スイ
ッチングトランジスタ12u1、12u2、12v1、
12v2、12w1、12w2、のON−OFF状態で
示しており、“1”がON状態に対応し、“0”がOF
F状態に対応する。Table 2 shows voltage patterns corresponding to the inverter mode. However, the voltage pattern is such that each switching transistor 12u1, 12u2, 12v1,
12v2, 12w1, and 12w2 are shown in the ON-OFF states, "1" corresponds to the ON state, and "0" is OF.
Corresponds to F state.
【0043】[0043]
【表2】
図17はこの実施態様の動作を示す構成各部の波形図で
ある。図17中、(A)(B)(C)に示すように、ブ
ラシレスDCモータのU相、V相、W相電流IU,I
V,IWが、位相が120°ずつずれた状態で変化し、
モータの回転に伴い増幅器15から出力される信号VN
Mが図17中(D)に示すように変化する。この信号V
NMは、各相において60°の通電しないモードに入っ
た時に波形が乱れている。したがって、この波形の乱れ
が積分器16に供給されないようにスイッチ21をOF
Fにすることにより図17中(E)に示す信号VNOが
積分器16に供給され、この信号VNOの積分波形が図
17中(F)に示すように変化し、波形の乱れの影響を
受けない積分波形が得られる。[Table 2] FIG. 17 is a waveform diagram of each part of the configuration showing the operation of this embodiment. As shown in (A), (B), and (C) of FIG. 17, the U-phase, V-phase, and W-phase currents IU and I of the brushless DC motor are shown.
V and IW change with the phase shifted by 120 °,
The signal VN output from the amplifier 15 with the rotation of the motor
M changes as shown in (D) of FIG. This signal V
The waveform of the NM is disturbed when entering a mode in which 60 ° is not energized in each phase. Therefore, the switch 21 is turned off so that the disturbance of the waveform is not supplied to the integrator 16.
When set to F, the signal VNO shown in (E) in FIG. 17 is supplied to the integrator 16, the integrated waveform of this signal VNO changes as shown in (F) in FIG. 17, and is affected by the disturbance of the waveform. No integral waveform is obtained.
【0044】この積分波形がゼロクロスコンパレータ1
7に供給されることにより、積分波形のゼロクロス点に
おいて立上がり、または立下る位置信号が図17中
(G)に示すように出力される。この位置信号の立上り
および立下りにより割込処理1が行なわれ、位相補正タ
イマ18aがスタートする{図17中(H)の矢印の起
点を参照}。この位相補正タイマ18aはタイマ値演算
部19aによりタイマ値が設定されているのであるか
ら、設定されたタイマ値だけ計時動作を行なった時点で
カウントオーバーする{図17中(H)の矢印の終点を
参照}。そして、位相補正タイマ18aのカウントオー
バーが発生する毎に割込処理2が行なわれ、モード選択
部19c´がインバータモードを1ステップ進める。即
ち、インバータモードが“0”“2”“4”“6”
“8”“10”“0”“2”・・・の順に選択される。
また、位相補正タイマ18aのカウントオーバーが発生
する毎に割込処理2が行なわれ、通電幅制御タイマ18
f´がスタートする{図17中(I)の矢印の起点を参
照}。そして、通電幅制御タイマ18f´のカウントオ
ーバー{図17中(I)の矢印の終点を参照}が発生す
る毎に割込処理3が行われ、モード選択部19c´がイ
ンバータモードを1ステップ進める。即ち、インバータ
モードが“1”“3”“5”“7”“9”“11”
“1”“3”・・・の順に選択される。なお、割込処理
2および割込処理3は交互に発生するので、図17中
(R)に示すように、インバータモードが“0”“1”
“2”“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”
“10”“11”“0”“1”“2”“3”・・・の順
に選択される。This integrated waveform is zero cross comparator 1
By being supplied to 7, the position signal which rises or falls at the zero cross point of the integrated waveform is output as shown in (G) in FIG. Interrupt processing 1 is performed by the rising and falling of the position signal, and the phase correction timer 18a is started (see the starting point of the arrow in (H) in FIG. 17). Since the timer value calculation unit 19a sets the timer value in the phase correction timer 18a, the phase correction timer 18a counts over at the time when the timer operation is performed by the set timer value (end point of arrow (H) in FIG. 17). See}. Then, every time the phase correction timer 18a counts over, the interrupt process 2 is performed, and the mode selection unit 19c 'advances the inverter mode by one step. That is, the inverter mode is "0""2""4""6"
"8", "10", "0", "2" ... Are selected in this order.
Further, every time the phase correction timer 18a counts over, the interrupt process 2 is performed, and the energization width control timer 18
f ′ starts (see the starting point of the arrow in (I) in FIG. 17). Then, every time the energization width control timer 18f 'counts over {see the end point of the arrow (I) in FIG. 17}, the interrupt processing 3 is performed, and the mode selection unit 19c' advances the inverter mode by one step. . That is, the inverter mode is "1""3""5""7""9""11"
"1", "3" ... Are selected in this order. Since the interrupt processing 2 and the interrupt processing 3 occur alternately, as shown in (R) of FIG. 17, the inverter mode is "0""1".
"2""3""4""5""6""7""8""9"
“10” “11” “0” “1” “2” “3” ...
【0045】そして、割込処理2、割込処理3によって
インバータモードを1ステップ進めることにより、各イ
ンバータモードに対応してスイッチングトランジスタ1
2u1,12u2,12v1,12v2,12w1,1
2w2のON−OFF状態が、図17中、(L)〜
(Q)に示すように制御される。この結果、通電期間を
150°に設定した状態でのブラシレスDCモータ13
の駆動を達成することができる。Then, by advancing the inverter mode one step by the interrupt processing 2 and the interrupt processing 3, the switching transistor 1 corresponding to each inverter mode.
2u1, 12u2, 12v1, 12v2, 12w1, 1
The ON-OFF state of 2w2 is (L) -in FIG.
It is controlled as shown in (Q). As a result, the brushless DC motor 13 with the energization period set to 150 °
Drive can be achieved.
【0046】また、割込処理3によって積分入力カット
タイマ18gがスタートする{図17中(J)の矢印の
起点を参照}とともに、スイッチオフを指示するスイッ
チ制御信号{図17中(K)を参照}をスイッチ21に
供給する。そして、積分入力カットタイマ18gのカウ
ントオーバーが発生する毎に割込処理4が行われ、スイ
ッチオンを指示するスイッチ制御信号{図17中(K)
を参照}をスイッチ21に供給する。したがって、増幅
器15から出力される信号VNMの波形が乱れている期
間はスイッチ21をOFFにし、スイッチ21がOFF
になる直前の信号VNMの値をコンデンサ22によりホ
ールドするので、積分信号の波形の乱れを解消させるこ
とができる。Further, the interrupt processing 3 causes the integral input cut timer 18g to start (see the starting point of the arrow in (J) in FIG. 17) and the switch control signal for instructing the switch off ((K) in FIG. 17). Reference} to the switch 21. Then, every time the integral input cut timer 18g counts over, the interrupt process 4 is performed, and the switch control signal for instructing the switch on ((K) in FIG. 17).
Is supplied to the switch 21. Therefore, the switch 21 is turned off and the switch 21 is turned off while the waveform of the signal VNM output from the amplifier 15 is disturbed.
Since the value of the signal VNM immediately before is held by the capacitor 22, the disturbance of the waveform of the integrated signal can be eliminated.
【0047】図18は図11,図12のブラシレスDC
モータ駆動制御装置を用いてブラシレスDCモータを駆
動した場合と、スイッチ21およびコンデンサ22を設
けていないブラシレスDCモータ駆動制御装置を用いて
ブラシレスDCモータを駆動した場合とにおける積分器
出力(積分信号)を示す図である。なお、上段が後者の
場合に対応し、下段が前者の場合に対応している。上段
の波形と下段の波形とを比較すれば、この実施態様を採
用した場合に、積分出力の歪みをなくすることができ、
磁極位置検出信号を安定に出力することができることが
分かる。FIG. 18 shows the brushless DC of FIGS. 11 and 12.
Integrator output (integrated signal) when the brushless DC motor is driven by using the motor drive control device and when the brushless DC motor is driven by using the brushless DC motor drive control device that does not include the switch 21 and the capacitor 22. FIG. The upper stage corresponds to the latter case, and the lower stage corresponds to the former case. By comparing the upper waveform and the lower waveform, it is possible to eliminate the distortion of the integrated output when this embodiment is adopted,
It can be seen that the magnetic pole position detection signal can be output stably.
【0048】図13は図12の割込処理1の処理内容を
詳細に説明するフローチャートであり、位置検出器の磁
極位置検出信号の立上りエッジ、立下りエッジのそれぞ
れで外部割込要求が受け付けられる。そして、ステップ
SP1において外部からの位相量(位相補正角)指令お
よび位置信号周期演算部19bにより得られた位置信号
周期信号に基づいて位相補正タイマの値を演算し、ステ
ップSP2において位相補正タイマ18aに補正タイマ
値をセットし、ステップSP3において位相補正タイマ
をスタートさせる。そして、ステップSP4において前
回の割込処理1でスタートした周期測定タイマをストッ
プさせ、ステップSP5において周期測定タイマ値を読
み込む(記憶する)。但し、このステップSP4、SP
5の処理は、位置信号のエッジの周期を検出するための
処理であるから、周期測定タイマ値の読み込み後、ステ
ップSP6において、次回の周期測定のために、周期測
定タイマは直ちにリセットされ、スタートされる。そし
て、ステップSP7において記憶した位置信号周期の演
算(例えば、電気角1°当りのカウント数の算出)を行
ない、ステップSP8において位置信号周期演算結果に
基づいてブラシレスDCモータ13の現在の回転速度を
演算し、ステップSP9において外部からの速度指令に
従うよう速度制御を行なって電圧指令を出力し、そのま
ま元の処理に戻る。FIG. 13 is a flow chart for explaining in detail the processing contents of the interrupt processing 1 of FIG. 12, and an external interrupt request is accepted at each of the rising edge and the falling edge of the magnetic pole position detection signal of the position detector. . Then, in step SP1, the value of the phase correction timer is calculated based on the external phase amount (phase correction angle) command and the position signal cycle signal obtained by the position signal cycle calculation unit 19b, and in step SP2 the phase correction timer 18a. The correction timer value is set to and the phase correction timer is started in step SP3. Then, in step SP4, the cycle measurement timer started in the previous interrupt processing 1 is stopped, and in step SP5 the cycle measurement timer value is read (stored). However, this step SP4, SP
Since the process of 5 is a process for detecting the cycle of the edge of the position signal, after reading the cycle measurement timer value, the cycle measurement timer is immediately reset and started for the next cycle measurement in step SP6. To be done. Then, the stored position signal cycle is calculated in step SP7 (for example, the number of counts per 1 electrical angle is calculated), and the current rotation speed of the brushless DC motor 13 is calculated based on the position signal cycle calculation result in step SP8. In step SP9, the speed is controlled so as to follow the speed command from the outside, the voltage command is output, and the process returns to the original processing.
【0049】図14は図12の割込処理2の処理内容を
詳細に説明するフローチャートであり、割込処理1でス
タートした位相補正タイマ18aがカウントオーバーす
ることにより割込処理2が受け付けられる。ステップS
P1において予めメモリ18c´に設定されているイン
バータモードを1ステップ進め、ステップSP2におい
て、進められたインバータモードに対応する電圧パター
ンを出力し、ステップSP3において通電幅指令より通
電幅制御タイマ18f´のタイマ値{(通電角−12
0)°分のタイマ値}を演算し、ステップSP4におい
て通電幅制御タイマ18f´に演算により得られたタイ
マ値をセットし、ステップSP5において通電幅制御タ
イマ18f´をスタートさせ、そのまま元の処理に戻
る。FIG. 14 is a flowchart for explaining in detail the processing contents of the interrupt processing 2 of FIG. 12, and the interrupt processing 2 is accepted when the phase correction timer 18a started in the interrupt processing 1 counts over. Step S
In P1, the inverter mode preset in the memory 18c ′ is advanced by one step, in step SP2, the voltage pattern corresponding to the advanced inverter mode is output, and in step SP3, the energization width control timer 18f ′ is set by the energization width control timer 18f ′. Timer value {(energization angle-12
0) degree timer value} is calculated, the timer value obtained by the calculation is set in the energization width control timer 18f ′ in step SP4, the energization width control timer 18f ′ is started in step SP5, and the original processing is performed as it is. Return to.
【0050】図15は図12の割込処理3の処理内容を
詳細に説明するフローチャートであり、割込処理2でス
タートした通電幅制御タイマ18f´がカウントオーバ
ーすることにより割込処理3が受け付けられる。ステッ
プSP1においてスイッチ21をOFFにするためにス
イッチオフ信号を出力し、ステップSP2において積分
入力カットタイマ18gをスタートさせ、ステップSP
3において予めメモリ18c´に設定されているインバ
ータモードを1ステップ進め、ステップSP4におい
て、進められたインバータモードに対応する電圧パター
ンを出力し、そのまま元の処理に戻る。FIG. 15 is a flow chart for explaining in detail the processing contents of the interrupt processing 3 of FIG. 12, and the interrupt processing 3 accepts when the energization width control timer 18f 'started in the interrupt processing 2 counts over. To be In step SP1, a switch-off signal is output to turn off the switch 21, and in step SP2, the integral input cut timer 18g is started.
In step 3, the inverter mode preset in the memory 18c 'is advanced by one step, in step SP4, the voltage pattern corresponding to the advanced inverter mode is output, and the process directly returns to the original process.
【0051】したがって、割込処理2によってインバー
タモードが“0”“2”“4”“6”“8”“10”
“0”“2”・・・の順に選択され、割込処理3によっ
てインバータモードが“1”“3”“5”“7”“9”
“11”“1”“3”・・・の順に選択される。そし
て、割込処理2および割込処理3は交互に発生するの
で、インバータモードが“0”“1”“2”“3”
“4”“5”“6”“7”“8”“9”“10”“1
1”“0”“1”“2”“3”・・・の順に選択され
る。Therefore, the inverter mode is set to "0", "2", "4", "6", "8", "10" by the interrupt processing 2.
"0", "2" ... are selected in that order, and the inverter mode is set to "1", "3", "5", "7", "9" by the interrupt processing 3.
“11” “1” “3” ... Since the interrupt processing 2 and the interrupt processing 3 occur alternately, the inverter mode is "0""1""2""3".
"4""5""6""7""8""9""10""1
1 ”,“ 0 ”,“ 1 ”,“ 2 ”,“ 3 ”, ...
【0052】図16は図12の割込処理4の処理内容を
詳細に説明するフローチャートであり、割込処理3でス
タートした積分入力カットタイマ18gがカウントオー
バーすることにより割込処理4が受け付けられる。ステ
ップSP1においてスイッチ21をONにすべくスイッ
チオン信号を出力し、そのまま元の処理に戻る。図1
1、図12のブラシレスDCモータ駆動制御装置におい
て、マイクロプロセッサ18からスイッチ21にスイッ
チ制御信号を送る場合、絶縁をとるためにフォトカプラ
などを使用することが必要になる。ここで、フォトカプ
ラなどとして低速なものを採用した場合には、マイクロ
プロセッサ18からスイッチオフ信号を出力した後、実
際にスイッチ21がOFFになるまでの期間は通電しな
いモードに入らないようにしなければならない。FIG. 16 is a flow chart for explaining in detail the processing contents of the interrupt processing 4 of FIG. 12, and the interrupt processing 4 is accepted when the integral input cut timer 18g started in the interrupt processing 3 counts over. . In step SP1, a switch-on signal is output to turn on the switch 21, and the process directly returns to the original process. Figure 1
In the brushless DC motor drive control device of FIG. 1 and FIG. 12, when the switch control signal is sent from the microprocessor 18 to the switch 21, it is necessary to use a photocoupler or the like for insulation. Here, when a low-speed photocoupler or the like is adopted, it is necessary to prevent from entering the non-energizing mode until the switch 21 is actually turned off after the switchoff signal is output from the microprocessor 18. I have to.
【0053】図19はこの要請に対処するためのマイク
ロプロセッサ18の構成を示すブロック図である。図1
9は、割込処理3によって通電幅制御タイマ18f´に
フォトカプラのターンオン時間分のタイマ値を設定して
通電幅制御タイマ18f´をスタートさせるようにした
点および積分入力カットタイマ18gのタイマ値をフォ
トカプラのターンオン時間分だけ大きい値に設定した点
が図12の構成と異なるだけであり、他の部分の構成は
同一であるから説明を省略する。FIG. 19 is a block diagram showing the structure of the microprocessor 18 for coping with this request. Figure 1
9 is a point at which the energization width control timer 18f 'is set with a timer value for the turn-on time of the photocoupler by the interrupt processing 3 to start the energization width control timer 18f' and the timer value of the integral input cut timer 18g. 12 is different from the configuration of FIG. 12 in that it is set to a value larger by the turn-on time of the photocoupler, and the configuration of the other parts is the same, so description thereof will be omitted.
【0054】図21はこの実施態様の動作を示す構成各
部の波形図であり、(A)〜(H)、(L)〜(R)は
図17の(A)〜(H)、(L)〜(R)と同一であ
る。ただし、図21は時間軸(横軸)を引き延ばした状
態で示してある。図21中(H)に示すように位相補正
タイマ18aがカウントオーバーすることにより割込処
理2が行われ、通電幅制御タイマ18f´に第1のタイ
マ値{(通電角−120)°分のタイマ値}が設定さ
れ、通電幅制御タイマ18f´がスタートする{図21
中、(I)の左側の矢印の始点を参照}。FIG. 21 is a waveform diagram of each component showing the operation of this embodiment. (A) to (H) and (L) to (R) are (A) to (H) and (L) of FIG. )-(R). However, FIG. 21 is shown with the time axis (horizontal axis) stretched. As shown by (H) in FIG. 21, the interrupt processing 2 is performed by the phase correction timer 18a counting over, and the energization width control timer 18f 'corresponds to the first timer value {(energization angle -120) °. The timer value} is set, and the energization width control timer 18f 'is started {FIG. 21.
Middle, see the starting point of the arrow to the left of (I)}.
【0055】そして、第1のタイマ値が設定された後に
通電幅制御タイマ18f´がカウントオーバーすること
により割込処理3が行われ、スイッチオフ信号を出力し
てスイッチ21をOFFにするとともに、通電幅制御タ
イマ18f´に第2のタイマ値(フォトカプラのターン
オン時間分のタイマ値)を設定し、通電幅制御タイマ1
8f´を再びスタートさせる{図21中、(I)の右側
の矢印の始点を参照}。また、この割込処理3によって
積分入力カットタイマ18gにタイマ値を設定し、積分
入力カットタイマ18gをスタートさせる。Then, the energization width control timer 18f 'counts over after the first timer value is set, whereby the interrupt processing 3 is performed, and a switch-off signal is output to turn off the switch 21. A second timer value (a timer value for the turn-on time of the photocoupler) is set in the energization width control timer 18f ', and the energization width control timer 1
8f ′ is restarted (see the starting point of the arrow on the right side of (I) in FIG. 21). In addition, this interrupt processing 3 sets a timer value in the integral input cut timer 18g and starts the integral input cut timer 18g.
【0056】また、第2のタイマ値が設定された後に通
電幅制御タイマ18f´がカウントオーバーすることに
より再び割込処理3が行われ、モード選択部19c´に
よりインバータモードを1ステップだけ進めさせ、何れ
かの相を通電しないモードに入らせる。したがって、フ
ォトカプラがターンオンしてスイッチ21をOFFにす
るタイミングに合せてインバーモードを1ステップだけ
進めることができ、フォトカプラのターンオンの遅れに
起因する積分信号の乱れを未然に防止することができ
る。Also, after the second timer value is set, the energization width control timer 18f 'counts over, and the interrupt process 3 is performed again, and the mode selection unit 19c' advances the inverter mode by one step. , Put one of the phases into the non-energizing mode. Therefore, the inver mode can be advanced by one step in accordance with the timing when the photocoupler turns on and the switch 21 is turned off, and the disturbance of the integrated signal due to the delay of the photocoupler turn-on can be prevented. .
【0057】図20は図19の割込処理3を説明するフ
ローチャートであり、割込処理2でスタートした通電幅
制御タイマ18f´がカウントオーバーすることにより
割込処理3が受け付けられる。ステップSP1において
通電幅制御タイマ18f´を割込処理2でスタートさせ
たか否かを判定する。そして、通電幅制御タイマ18f
´を割込処理2でスタートさせたと判定された場合に
は、ステップSP2においてスイッチ21をOFFにす
るためにスイッチオフ信号を出力し、ステップSP3に
おいて積分入力カットタイマ18gをスタートさせ、ス
テップSP4において通電幅制御タイマ18f´に第2
のタイマ値をセットし、ステップSP5において通電幅
制御タイマ18f´をスタートさせ、そのまま元の処理
に戻る。また、ステップSP1において通電幅制御タイ
マ18f´を割込処理2でスタートさせていないと判定
された場合には、ステップSP6において予めメモリ1
8c´に設定されているインバータモードを1ステップ
進め、ステップSP7において、進められたインバータ
モードに対応する電圧パターンを出力し、そのまま元の
処理に戻る。FIG. 20 is a flow chart for explaining the interrupt process 3 of FIG. 19, and the interrupt process 3 is accepted when the energization width control timer 18f 'started in the interrupt process 2 counts over. In step SP1, it is determined whether or not the energization width control timer 18f 'is started in the interrupt process 2. Then, the energization width control timer 18f
If it is determined that ′ has been started in the interrupt processing 2, a switch-off signal is output to turn off the switch 21 in step SP2, the integral input cut timer 18g is started in step SP3, and in step SP4. Second on energization width control timer 18f '
Is set, the energization width control timer 18f 'is started in step SP5, and the process directly returns to the original process. If it is determined in step SP1 that the energization width control timer 18f 'is not started in the interrupt processing 2, the memory 1 is previously stored in step SP6.
The inverter mode set to 8c 'is advanced by one step, and in step SP7, the voltage pattern corresponding to the advanced inverter mode is output, and the process directly returns to the original process.
【0058】なお、割込処理1、割込処理2、割込処理
4はそれぞれ図13、図14、図16の処理と同様であ
るから説明を省略する。以上の何れの実施態様において
も、信号波形の乱れを防止して磁極位置を正確に検出す
ることができるので、モータ定数の不平衡が存在する場
合、大電流時等においてもブラシレスDCモータを安定
に駆動することができる。The interrupt process 1, the interrupt process 2, and the interrupt process 4 are the same as the processes in FIGS. 13, 14, and 16, respectively, and therefore their explanations are omitted. In any of the above embodiments, the disturbance of the signal waveform can be prevented and the magnetic pole position can be accurately detected. Therefore, when there is an imbalance in the motor constant, the brushless DC motor can be stabilized even at the time of a large current. Can be driven to.
【0059】また、図9中、(F)〜(H)に示すよう
に各相の電流指令を正弦波状に設定する代わりに、図2
2中、(G)〜(H)に示すように各相の電流指令を三
角波状に設定することが可能であるほか、図23中、
(G)〜(H)に示すように各相の電流指令を台形波状
に設定することが可能である。また、以上の何れの実施
態様においても、例えば、電流振幅指令または電圧指令
を既知の負荷パターン(例えば、圧縮機の負荷パター
ン)に基づいて増減させ、増減させられた電流振幅指令
または電圧指令を掛け算器またはPWM変調器に供給す
ることによりトルク制御を行わせることが可能である。
この場合には、負荷パターンに応じてブラシレスDCモ
ータの発生トルクが変化させられるので、ブラシレスD
Cモータの1回転中における速度差を大幅に低減するこ
とができ、振動発生をも大幅に抑制することができる。
この結果、1回転中の負荷変動が著しい1シリンダのコ
ンプレッサをブラシレスDCモータで駆動する場合であ
っても、1回転中における速度差を大幅に低減すること
ができ、振動発生をも大幅に抑制することができる。し
たがって、2シリンダのコンプレッサと比較して著しく
安価な1シリンダのコンプレッサを使用することが可能
になり、コンプレッサを含むシステム全体のコストを大
幅に低減することができる。Further, instead of setting the current command for each phase in a sine wave shape as shown in (F) to (H) in FIG.
2, the current command for each phase can be set in a triangular wave as shown in (G) to (H).
As shown in (G) to (H), it is possible to set the current command for each phase in a trapezoidal waveform. Further, in any of the above-described embodiments, for example, the current amplitude command or the voltage command is increased or decreased based on a known load pattern (for example, the load pattern of the compressor), and the increased or decreased current amplitude command or the voltage command is used. It is possible to control the torque by supplying it to a multiplier or a PWM modulator.
In this case, since the torque generated by the brushless DC motor is changed according to the load pattern, the brushless D
The speed difference during one rotation of the C motor can be greatly reduced, and the occurrence of vibration can be significantly suppressed.
As a result, even when a one-cylinder compressor in which the load fluctuation during one revolution is remarkable is driven by a brushless DC motor, the speed difference during one revolution can be significantly reduced, and the occurrence of vibration is also greatly suppressed. can do. Therefore, it is possible to use a one-cylinder compressor, which is significantly cheaper than a two-cylinder compressor, and it is possible to significantly reduce the cost of the entire system including the compressor.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、インバ
ータの出力波形が急峻に変化する点を皆無にし、出力波
形の急峻な変化に起因する磁極位置検出信号の乱れを防
止して、電気回路定数の不平衡に拘らず、ブラシレスD
Cモータを安定に駆動することができ、ひいては、負荷
が急変するようなシステムにおいても運転範囲を大幅に
拡大することができるという特有の効果を奏する。As described above, according to the invention of claim 1, there is no point where the output waveform of the inverter changes abruptly, and the disturbance of the magnetic pole position detection signal due to the abrupt change of the output waveform is prevented, Brushless D regardless of the imbalance of electric circuit constants
It is possible to drive the C motor stably, and further, it is possible to significantly expand the operating range even in a system in which the load changes abruptly.
【0061】請求項2の発明は、請求項1と同様の効果
を奏する。請求項3の発明は、請求項1と同様の効果を
奏する。請求項4の発明は、請求項1と同様の効果を奏
する。請求項5の発明は、ブラシレスDCモータの速度
変動を解消し、または大幅に抑制することができ、この
結果、負荷をスムーズに駆動することができるほか、請
求項1から請求項4の何れかと同様の効果を奏する。The invention of claim 2 has the same effect as that of claim 1. The invention of claim 3 has the same effect as that of claim 1. The invention of claim 4 has the same effect as that of claim 1. According to the invention of claim 5, the speed fluctuation of the brushless DC motor can be eliminated or significantly suppressed, and as a result, the load can be smoothly driven, and any one of claims 1 to 4 Has the same effect.
【0062】請求項6の発明は、インバータの出力波形
が急峻に変化する点が皆無になり、出力波形の急峻な変
化に起因する磁極位置検出信号の乱れを防止して、電気
回路定数の不平衡に拘らず、ブラシレスDCモータを安
定に駆動することができ、ひいては、負荷が急変するよ
うなシステムにおいても運転範囲を大幅に拡大すること
ができるという特有の効果を奏する。According to the sixth aspect of the present invention, there is no point where the output waveform of the inverter changes abruptly, the disturbance of the magnetic pole position detection signal due to the abrupt change of the output waveform is prevented, and the electric circuit constant is not changed. The brushless DC motor can be stably driven regardless of the balance, and thus the operation range can be greatly expanded even in a system in which the load changes abruptly.
【0063】請求項7の発明は、請求項6と同様の効果
を奏する。請求項8の発明は、請求項6と同様の効果を
奏する。請求項9の発明は、請求項6と同様の効果を奏
する。請求項10の発明は、インバータの出力波形が急
峻に変化することに起因するノイズが回転子位置検出手
段に供給されることを確実に防止することができ、差電
圧に基づいて回転子の磁極位置を正確に検出することが
でき、この結果、電気回路定数の不平衡に拘らず、ブラ
シレスDCモータを安定に駆動することができ、ひいて
は、負荷が急変するようなシステムにおいても運転範囲
を大幅に拡大することができるという特有の効果を奏す
る。The invention of claim 7 has the same effect as that of claim 6. The invention of claim 8 has the same effect as that of claim 6. The invention of claim 9 has the same effect as that of claim 6. According to the tenth aspect of the invention, it is possible to reliably prevent the noise caused by the abrupt change of the output waveform of the inverter from being supplied to the rotor position detecting means, and the magnetic pole of the rotor based on the difference voltage. The position can be accurately detected, and as a result, the brushless DC motor can be stably driven regardless of the imbalance of electric circuit constants, and the operating range can be greatly increased even in a system in which the load changes suddenly. It has a unique effect that it can be enlarged.
【0064】請求項11の発明は、ブラシレスDCモー
タの速度変動を解消し、または大幅に抑制することがで
き、この結果、負荷をスムーズに駆動することができる
ほか、請求項6から請求項10の何れかと同様の効果を
奏する。According to the eleventh aspect of the present invention, the speed fluctuation of the brushless DC motor can be eliminated or greatly suppressed, and as a result, the load can be smoothly driven, and the sixth to tenth aspects. The same effect as any of the above.
【図1】この発明のブラシレスDCモータ駆動制御装置
の一実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a brushless DC motor drive control device of the present invention.
【図2】表面磁石構造のブラシレスDCモータの構成を
概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a brushless DC motor having a surface magnet structure.
【図3】埋込磁石構造のブラシレスDCモータの構成を
概略的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a brushless DC motor having an embedded magnet structure.
【図4】ブラシレスDCモータ駆動制御装置の構成を概
略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a brushless DC motor drive control device.
【図5】図4のマイクロプロセッサの内部構成を示す図
である。5 is a diagram showing an internal configuration of the microprocessor of FIG.
【図6】図5の割込処理1の処理内容を詳細に説明する
フローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating in detail the processing contents of interrupt processing 1 in FIG.
【図7】図5の割込処理2の処理内容を詳細に説明する
フローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating in detail the processing contents of interrupt processing 2 in FIG.
【図8】図5の割込処理3の処理内容を詳細に説明する
フローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating in detail the processing contents of interrupt processing 3 in FIG.
【図9】図4のブラシレスDCモータ駆動制御装置の各
部の信号波形、処理内容を示す図である。9 is a diagram showing signal waveforms and processing contents of respective parts of the brushless DC motor drive control device of FIG.
【図10】図4のブラシレスDCモータ駆動制御装置を
用いてブラシレスDCモータを駆動した場合におけるモ
ータ電流と積分器出力とを示す図である。10 is a diagram showing a motor current and an integrator output when a brushless DC motor is driven using the brushless DC motor drive control device of FIG.
【図11】ブラシレスDCモータ駆動制御装置の他の構
成を概略的に示す図である。FIG. 11 is a diagram schematically showing another configuration of the brushless DC motor drive control device.
【図12】図11のマイクロプロセッサの内部構成を示
す図である。12 is a diagram showing an internal configuration of the microprocessor of FIG.
【図13】図12の割込処理1の処理内容を詳細に説明
するフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating in detail the processing contents of interrupt processing 1 in FIG.
【図14】図12の割込処理2の処理内容を詳細に説明
するフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating in detail the processing contents of interrupt processing 2 in FIG.
【図15】図12の割込処理3の処理内容を詳細に説明
するフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating in detail the processing contents of interrupt processing 3 in FIG.
【図16】図12の割込処理4の処理内容を詳細に説明
するフローチャートである。16 is a flowchart for explaining in detail the processing contents of interrupt processing 4 in FIG.
【図17】図11のブラシレスDCモータ駆動制御装置
の各部の信号波形、処理内容を示す図である。17 is a diagram showing signal waveforms and processing contents of respective parts of the brushless DC motor drive control device of FIG.
【図18】図11のブラシレスDCモータ駆動制御装置
を用いてブラシレスDCモータを駆動した場合における
積分器出力と、スイッチ21およびコンデンサ22を有
していないブラシレスDCモータ駆動制御装置を用いて
ブラシレスDCモータを駆動した場合における積分器出
力とを示す図である。18 is a diagram showing an integrator output when the brushless DC motor drive control device of FIG. 11 is used to drive a brushless DC motor, and a brushless DC motor drive control device having no switch 21 and capacitor 22; It is a figure which shows the integrator output at the time of driving a motor.
【図19】図11のマイクロプロセッサの他の内部構成
を示す図である。19 is a diagram showing another internal configuration of the microprocessor of FIG. 11. FIG.
【図20】図19の割込処理3の処理内容を詳細に説明
するフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart illustrating in detail the processing contents of interrupt processing 3 in FIG.
【図21】図19のマイクロプロセッサを採用した図1
1のブラシレスDCモータ駆動制御装置の各部の信号波
形、処理内容を示す図である。FIG. 21 is a diagram of FIG. 1 employing the microprocessor of FIG.
It is a figure which shows the signal waveform of each part of the brushless DC motor drive control device of 1, and the processing content.
【図22】図4のブラシレスDCモータ駆動制御装置に
おいて各相電流指令を三角波状に設定した場合における
各部の信号波形および処理内容を示す図である。22 is a diagram showing signal waveforms and processing contents of respective parts when each phase current command is set in a triangular wave shape in the brushless DC motor drive control device of FIG.
【図23】図4のブラシレスDCモータ駆動制御装置に
おいて各相電流指令を台形波状に設定した場合における
各部の信号波形および処理内容を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing signal waveforms and processing contents of respective parts when the phase current commands are set in a trapezoidal wave shape in the brushless DC motor drive control device of FIG. 4.
【図24】通電幅が120°の場合におけるモータ電流
と積分出力とを示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a motor current and an integrated output when the energization width is 120 °.
【図25】通電幅が150°の場合におけるモータ電流
と積分出力とを示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a motor current and an integrated output when the energization width is 150 °.
【図26】通電幅が180°の場合におけるモータ電流
と積分出力とを示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a motor current and an integrated output when the energization width is 180 °.
【図27】通電幅が120°の場合における積分入力と
積分出力とを示す図である。FIG. 27 is a diagram showing an integral input and an integral output when the energization width is 120 °.
【図28】通電幅が150°の場合における積分入力と
積分出力とを示す図である。FIG. 28 is a diagram showing an integral input and an integral output when the energization width is 150 °.
【図29】通電幅が180°の場合における積分入力と
積分出力とを示す図である。FIG. 29 is a diagram showing an integral input and an integral output when the energization width is 180 °.
2,12 インバータ 3,13 ブラシレスDCモ
ータ
5 制御回路 13u,13v,13w 固定子巻線
14u,14v,14w 抵抗 16 積分器
17 ゼロクロスコンパレータ 18 マイクロプロ
セッサ
18c´ メモリ 19c´ モード選択部
21 スイッチ 22 コンデンサ2, 12 Inverter 3, 13 Brushless DC motor 5 Control circuit 13u, 13v, 13w Stator winding 14u, 14v, 14w Resistor 16 Integrator 17 Zero cross comparator 18 Microprocessor 18c 'Memory 19c' Mode selector 21 Switch 22 Capacitor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−46882(JP,A) 特開 昭62−189993(JP,A) 特開 平7−288992(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (56) Reference JP-A-7-46882 (JP, A) JP 62-189993 (JP, A) JP-A-7-288992 (JP, A)
Claims (11)
端子に一方の端部が接続された抵抗(14u)(14
v)(14w)の他方の端部を互いに接続して第1中性
点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモータ(3)
(13)の各相の固定子巻線(13u)(13v)(1
3w)の一方の端部を互いに接続して第2中性点電圧を
得、第1中性点電圧と第2中性点電圧との差に基づいて
ブラシレスDCモータ(3)(13)の回転子(13
e)の磁極位置を検出し、検出された磁極位置に基づい
て制御されるインバータ(2)(12)からの出力をブ
ラシレスDCモータ(3)(13)に供給してブラシレ
スDCモータ(3)(13)を駆動するブラシレスDC
モータ駆動方法であって、インバータ(2)(12)の
出力波形を滑らかに変化させるべくインバータ(2)
(12)を制御することを特徴とするブラシレスDCモ
ータ駆動方法。1. A resistor (14u) (14) having one end connected to an output terminal of each phase of an inverter (2) (12).
v) The other ends of (14w) are connected to each other to obtain the first neutral point voltage, and the brushless DC motor (3)
(13) Each phase stator winding (13u) (13v) (1
3w) has one ends connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and based on the difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage, the brushless DC motor (3) (13) Rotor (13
The magnetic pole position of e) is detected, and the output from the inverters (2) (12) controlled based on the detected magnetic pole position is supplied to the brushless DC motors (3) (13) to supply the brushless DC motor (3). Brushless DC driving (13)
A method of driving a motor, wherein an inverter (2) is provided to smoothly change an output waveform of the inverter (2) (12).
A method of driving a brushless DC motor, comprising controlling (12).
滑らかに変化させるべくインバータ(2)(12)を制
御する請求項1に記載のブラシレスDCモータ駆動方
法。2. The brushless DC motor driving method according to claim 1, wherein the inverter (2) (12) is controlled so as to smoothly change the voltage waveform of the inverter (2) (12).
滑らかに変化させるべくインバータ(2)(12)を制
御する請求項1に記載のブラシレスDCモータ駆動方
法。3. The brushless DC motor driving method according to claim 1, wherein the inverter (2) (12) is controlled so as to smoothly change the current waveform of the inverter (2) (12).
正弦波状に変化させるべくインバータ(2)(12)を
制御する請求項1から請求項3の何れかに記載のブラシ
レスDCモータ駆動方法。4. The brushless DC motor driving method according to claim 1, wherein the inverter (2) (12) is controlled so as to change the output waveform of the inverter (2) (12) into a sine wave shape. .
(13)の速度変動を抑制するようにインバータ(2)
(12)の出力波形を変化させるべくインバータ(2)
(12)を制御する請求項1から請求項4の何れかに記
載のブラシレスDCモータ駆動方法。5. A brushless DC motor (3) during one rotation.
Inverter (2) to suppress the speed fluctuation of (13)
Inverter (2) to change the output waveform of (12)
The brushless DC motor driving method according to claim 1, wherein (12) is controlled.
端子に一方の端部が接続された抵抗(14u)(14
v)(14w)の他方の端部を互いに接続して第1中性
点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモータ(3)
(13)の各相の固定子巻線(13u)(13v)(1
3w)の一方の端部を互いに接続して第2中性点電圧を
得、第1中性点電圧と第2中性点電圧との差に基づいて
ブラシレスDCモータ(3)(13)の回転子(13
e)の磁極位置を検出し、検出された磁極位置に基づい
て制御されるインバータ(2)(12)からの出力をブ
ラシレスDCモータ(3)(13)に供給してブラシレ
スDCモータ(3)(13)を駆動するブラシレスDC
モータ駆動装置であって、インバータ(2)(12)の
出力波形を滑らかに変化させるべくインバータ(2)
(12)を制御するインバータ制御手段(5)(18)
を含むことを特徴とするブラシレスDCモータ駆動装
置。6. A resistor (14u) (14) having one end connected to the output terminal of each phase of the inverter (2) (12).
v) The other ends of (14w) are connected to each other to obtain the first neutral point voltage, and the brushless DC motor (3)
(13) Each phase stator winding (13u) (13v) (1
3w) has one ends connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and based on the difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage, the brushless DC motor (3) (13) Rotor (13
The magnetic pole position of e) is detected, and the output from the inverters (2) (12) controlled based on the detected magnetic pole position is supplied to the brushless DC motors (3) (13) to supply the brushless DC motor (3). Brushless DC driving (13)
A motor drive device, wherein an inverter (2) is provided to smoothly change the output waveform of the inverter (2) (12).
Inverter control means (5) (18) for controlling (12)
A brushless DC motor driving device comprising:
インバータ(2)(12)の電圧波形を滑らかに変化さ
せるべくインバータを制御するものである請求項6に記
載のブラシレスDCモータ駆動装置。7. The inverter control means (5) (18) comprises:
The brushless DC motor drive device according to claim 6, wherein the inverter is controlled so as to smoothly change the voltage waveforms of the inverters (2) and (12).
インバータ(2)(12)の電流波形を滑らかに変化さ
せるべくインバータ(2)(12)を制御するものであ
る請求項6に記載のブラシレスDCモータ駆動装置。8. The inverter control means (5) (18) comprises:
The brushless DC motor drive device according to claim 6, wherein the inverter (2) (12) is controlled so as to smoothly change the current waveform of the inverter (2) (12).
インバータ(2)(12)の出力波形を正弦波状に変化
させるべくインバータ(2)(12)を制御するもので
ある請求項6から請求項8の何れかに記載のブラシレス
DCモータ駆動装置。9. The inverter control means (5) (18) comprises:
The brushless DC motor drive device according to any one of claims 6 to 8, which controls the inverters (2) and (12) so as to change the output waveforms of the inverters (2) and (12) into a sine wave shape.
力端子に一方の端部が接続された抵抗(14u)(14
v)(14w)の他方の端部を互いに接続して第1中性
点電圧を得るとともに、ブラシレスDCモータ(3)
(13)の各相の固定子巻線(13u)(13v)(1
3w)の一方の端部を互いに接続して第2中性点電圧を
得、第1中性点電圧と第2中性点電圧との差に基づいて
ブラシレスDCモータ(3)(13)の回転子(13
e)の磁極位置を検出し、検出された磁極位置に基づい
て制御されるインバータ(2)(12)からの出力をブ
ラシレスDCモータ(3)(13)に供給してブラシレ
スDCモータ(3)(13)を駆動するブラシレスDC
モータ駆動装置であって、インバータ(2)(12)の
通電幅を180°未満の所定幅に設定する通電幅設定手
段(18c’)(19c’)(18f’)(19a)
と、インバータ(2)(12)の非通電幅に対応させて
差電圧の回転子位置検出手段(16)(17)への供給
を中断させる差電圧供給中断手段(21)(22)とを
含むことを特徴とするブラシレスDCモータ駆動装置。10. A resistor (14u) (14) having one end connected to the output terminal of each phase of the inverter (2) (12).
v) The other ends of (14w) are connected to each other to obtain the first neutral point voltage, and the brushless DC motor (3)
(13) Each phase stator winding (13u) (13v) (1
3w) has one ends connected to each other to obtain a second neutral point voltage, and based on the difference between the first neutral point voltage and the second neutral point voltage, the brushless DC motor (3) (13) Rotor (13
The magnetic pole position of e) is detected, and the output from the inverters (2) (12) controlled based on the detected magnetic pole position is supplied to the brushless DC motors (3) (13) to supply the brushless DC motor (3). Brushless DC driving (13)
A motor drive device, wherein energization width setting means (18c ') (19c') (18f ') (19a) for setting the energization width of the inverters (2) and (12) to a predetermined width of less than 180 °.
And differential voltage supply interrupting means (21) (22) for interrupting the supply of the differential voltage to the rotor position detecting means (16) (17) corresponding to the non-energizing width of the inverters (2) (12). A brushless DC motor driving device comprising:
が、1回転中のブラシレスDCモータ(3)(13)の
速度変動を抑制するようにインバータ(2)(12)の
出力波形を変化させるべくインバータ(2)(12)を
制御するものである請求項6から請求項10の何れかに
記載のブラシレスDCモータ駆動装置。11. Inverter control means (5) (18)
However, the inverters (2) and (12) are controlled so as to change the output waveforms of the inverters (2) and (12) so as to suppress the speed fluctuations of the brushless DC motors (3) and (13) during one rotation. The brushless DC motor drive device according to any one of claims 6 to 10.
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