JP2000341986A - Drive equipment of brushless motor - Google Patents
Drive equipment of brushless motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は回転子に永久磁石が
配置されたＤＣブラシレスモータ（以下ブラシレスモー
タという）の駆動装置に係り、特に回転子の位置検出セ
ンサを持たずに、固定子巻線に誘起される誘起電圧によ
って回転子の位置検出を行う駆動装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for a DC brushless motor (hereinafter referred to as a brushless motor) in which permanent magnets are arranged on a rotor, and more particularly, to a stator winding without a rotor position detecting sensor. The present invention relates to a driving device for detecting a position of a rotor by an induced voltage induced in a rotor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ブラシレスモータ１は印加電圧と回転速
度がほぼ比例関係にあるという特徴があり、印加電圧を
パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ）制御にて行う方法が一般的である。2. Description of the Related Art A brushless motor 1 is characterized in that an applied voltage and a rotation speed are substantially proportional to each other, and the applied voltage is subjected to pulse width modulation (PWM).
Generally, a method of performing the control is used.
【０００３】図５は従来のブラシレスモータ１の駆動装
置を示すブロック図である。図５において、１はブラシ
レスモータであり、三相結線された3組の固定子巻線２
が配置された固定子と永久磁石を有する回転子３とから
なる。５はインバータであり、６個のスイッチングトラ
ンジスタやサイリスタなどのスイッチング半導体素子６
を組み合わせてコンバータ４により交流電源９から整流
された直流電力を交流電力に変換してブラシレスモータ
１へ供給している。７はインバータ５を制御するインバ
ータ制御回路である。このインバータ制御回路７は定常
運転においては、インバータ５の通電の切換時期は、回
転子３が回転することにより固定子巻線２に誘起される
電圧を基に、位置検出回路８が固定子巻線２に対する回
転子３の位置を求め、この位置に応じて決められてい
る。FIG. 5 is a block diagram showing a driving device of the conventional brushless motor 1. As shown in FIG. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a brushless motor, and three sets of stator windings 2 connected in three phases.
And a rotor 3 having a permanent magnet. Reference numeral 5 denotes an inverter, which is a switching semiconductor element 6 such as six switching transistors and thyristors.
And the DC power rectified from the AC power supply 9 by the converter 4 is converted into AC power and supplied to the brushless motor 1. Reference numeral 7 denotes an inverter control circuit for controlling the inverter 5. In the inverter control circuit 7, in the steady operation, the switching timing of the energization of the inverter 5 is based on the voltage induced in the stator winding 2 due to the rotation of the rotor 3, and the position detection circuit 8 controls the stator winding. The position of the rotor 3 with respect to the line 2 is determined, and is determined according to this position.
【０００４】この位置検出回路８には、主に次の２種類
の方式が知られている。The following two types of position detecting circuits 8 are mainly known.
【０００５】第１の方式は、固定子巻線２に供給される
直流電圧の１／２の電圧に分圧した電圧と回転子３の回
転により通電されていない固定子巻線２に生じる誘起電
圧とを比較して回転子３の回転位置を検出するもの（以
下第１の位置検出回路という）である。In the first method, a voltage divided into a half of the DC voltage supplied to the stator winding 2 and an induced voltage generated in the stator winding 2 which is not energized by the rotation of the rotor 3 are used. It detects the rotational position of the rotor 3 by comparing the voltage with the voltage (hereinafter, referred to as a first position detecting circuit).
【０００６】第２の方式は、各固定子巻線の端子電圧を
抵抗を介して接続した中性点の電圧と回転子３の回転に
より通電されていない固定子巻線２に生じる誘起電圧と
を比較して回転子３の回転位置を検出するもの（以下第
２の位置検出回路という）である。In the second method, the voltage at the neutral point where the terminal voltage of each stator winding is connected via a resistor, the induced voltage generated in the stator winding 2 that is not energized by the rotation of the rotor 3, and the To detect the rotational position of the rotor 3 (hereinafter referred to as a second position detecting circuit).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、インバータの
スイッチングに伴うサージ電圧の発生期間がスイッチン
グ周波数に関係なくほぼ一定であるため、第１の位置検
出回路８ａにおいて、スイッチング周波数が比較的低周
波数（２〜６ＫＨｚ）のパルス幅変調制御により制御さ
れるブラシレスモータの場合、固定子巻線に発生する誘
起電圧のパルス幅（時間幅）に対してサージ電圧の発生
時間の比率が小さいので、回転子の位置検出がサージ電
圧の影響をあまり受けずに検出できるが、スイッチング
周波数が比較的高周波数（１５〜２０ＫＨｚ）の場合に
は、スイッチング周波数に伴って狭くなる誘起電圧のパ
ルス幅に対してサージ電圧の発生時間が長くなってサー
ジ電圧の影響が大きくなる。このサージ電圧の影響を小
さくしようと位置検出回路の時定数の値を大きく設定す
ると、誘起電圧そのものが時定数の影響を受け正確な回
転子の位置検出が難しくなるという問題がある。However, since the generation period of the surge voltage accompanying the switching of the inverter is substantially constant regardless of the switching frequency, the switching frequency in the first position detection circuit 8a is relatively low ( In the case of a brushless motor controlled by pulse width modulation control (2 to 6 KHz), the ratio of the generation time of the surge voltage to the pulse width (time width) of the induced voltage generated in the stator winding is small. Can be detected without much influence of the surge voltage. However, when the switching frequency is relatively high (15 to 20 KHz), the surge width with respect to the pulse width of the induced voltage becomes narrower with the switching frequency. The voltage generation time becomes longer and the effect of the surge voltage increases. If the value of the time constant of the position detection circuit is set to be large in order to reduce the influence of the surge voltage, there is a problem that the induced voltage itself is affected by the time constant and it becomes difficult to accurately detect the position of the rotor.
【０００８】これに対処するために第２の位置検出回路
８ｂのようにしてサージ電圧の影響を少なくするよう時
定数を大きな値にすることが可能であるが、このような
位置検出回路８ｂでは低いスイッチング周波数において
第１の位置検出回路に比べ精度、応答性ともに劣るとい
う問題がある。To cope with this, it is possible to increase the time constant so as to reduce the influence of the surge voltage as in the second position detection circuit 8b. However, in such a position detection circuit 8b, At a low switching frequency, there is a problem that accuracy and response are inferior to those of the first position detection circuit.
【０００９】このように、第１の位置検出回路８ａで
は、高いスイッチング周波数での位置検出において適し
ておらず、逆に第２の位置検出回路８ｂでは、低いスイ
ッチング周波数での位置検出において、適していないと
いう問題があった。As described above, the first position detection circuit 8a is not suitable for position detection at a high switching frequency, and the second position detection circuit 8b is not suitable for position detection at a low switching frequency. There was no problem.
【００１０】本発明は上述のような問題点を解消し、ス
イッチング周波数の高低にかかわらずブラシレスモータ
の回転子位置検出を正確に行うことのできるブラシレス
モータの駆動装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a brushless motor driving apparatus which can solve the above-described problems and can accurately detect the rotor position of a brushless motor regardless of the switching frequency. .
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、永久磁石を有する回転子と、複
数の固定子巻線が配置された固定子とを有し、これら固
定子巻線のそれぞれに駆動用スイッチング素子を介して
パルス幅変調されたスイッチング波による電力を供給し
て固定子に回転磁界を発生させるとともに、回転子の回
転によって固定子巻線に生じる誘起電圧から回転子の位
置を検出し、この回転子の位置検出信号に基づいて固定
子巻線への通電を順次切り換えるようにしたブラシレス
モータの駆動装置において、前記回転子の位置を検出す
る位置検出回路を異なる周波数のスイッチング波形の信
号に対応できるように複数備えたものである。In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a rotor having a permanent magnet and a stator on which a plurality of stator windings are arranged. Power is supplied to each of the stator windings by a pulse width modulated switching wave via a driving switching element to generate a rotating magnetic field in the stator, and an induced voltage generated in the stator winding due to rotation of the rotor. A position detection circuit for detecting the position of the rotor in a brushless motor drive device that detects the position of the rotor from the motor and sequentially switches the energization to the stator winding based on the position detection signal of the rotor. Are provided so as to be able to correspond to switching waveform signals of different frequencies.
【００１２】請求項２の発明は、永久磁石を有する回転
子と、複数の固定子巻線が配置された固定子とを有し、
これら固定子巻線のそれぞれに駆動用スイッチング素子
を介してパルス幅変調されたスイッチング波による電力
を供給して固定子に回転磁界を発生させるとともに、回
転子の回転によって固定子巻線に生じる誘起電圧から回
転子の位置を検出し、この回転子の位置検出信号に基づ
いて固定子巻線への通電を順次切り換えるようにしたブ
ラシレスモータの駆動装置において、回転子の位置を検
出する検出回路はインバータのスイッチング波形の信号
の周波数が低い場合に適した第1の位置検出回路とスイ
ッチング周波数が高い場合に適した第２の位置検出回路
とを備えたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotor having a permanent magnet, and a stator on which a plurality of stator windings are arranged.
Power is supplied to each of these stator windings by a pulse-width modulated switching wave via a driving switching element to generate a rotating magnetic field in the stator, and to induce the magnetic field generated in the stator winding by the rotation of the rotor. In a brushless motor driving device that detects the position of the rotor from the voltage and sequentially switches the energization to the stator winding based on the position detection signal of the rotor, a detection circuit that detects the position of the rotor is: A first position detection circuit suitable for a case where the frequency of the signal of the switching waveform of the inverter is low, and a second position detection circuit suitable for a case where the switching frequency is high.
【００１３】請求項３の発明は、永久磁石を有する回転
子と、複数の固定子巻線が配置された固定子とを有し、
これら固定子巻線のそれぞれに駆動用スイッチング素子
を介してパルス幅変調されたスイッチング波による電力
を供給して固定子に回転磁界を発生させるとともに、回
転子の回転によって固定子巻線に生じる誘起電圧から回
転子の位置を検出し、この回転子の位置検出信号に基づ
いて固定子巻線への通電を順次切り換えるようにしたブ
ラシレスモータの駆動装置において、前記位置検出回路
は異なる周波数の検出に適した位置検出回路を備え、ス
イッチング周波数に応じて上記複数の位置検出回路のい
ずれか１つの位置検出回路の信号を選択する信号切換回
路を備えたものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotor having a permanent magnet, and a stator on which a plurality of stator windings are arranged.
Power is supplied to each of these stator windings by a pulse-width modulated switching wave via a driving switching element to generate a rotating magnetic field in the stator, and to induce the magnetic field generated in the stator winding by the rotation of the rotor. In a brushless motor driving device that detects the position of the rotor from the voltage and sequentially switches the energization to the stator winding based on the position detection signal of the rotor, the position detection circuit detects different frequencies. A suitable position detecting circuit is provided, and a signal switching circuit for selecting a signal of any one of the plurality of position detecting circuits according to a switching frequency is provided.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。なお、図５と同じ構成要素には
同一の符号を付して適宜、その詳細な説明は省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted as appropriate.
【００１５】図１は本発明の実施形態に係るブラシレス
モータ１の駆動装置を示す制御ブロック図である。図１
において、１はブラシレスモータであり、このブラシレ
スモータ１を駆動するために、交流電源９から供給され
る交流電力を直流電力に変換するコンバータ４と、直流
電力を供給されるインバータ５と、このインバータ５を
制御するインバータ制御回路７と、ブラシレスモータ１
の回転子３の回転によって生じる誘起電圧の変化を検出
する第１の位置検出回路８ａと、第２の位置検出回路８
ｂと、それぞれの位置検出回路から検出された信号を選
択してインバータ制御回路７に送る位置検出信号の信号
切換回路１２とを備えている。FIG. 1 is a control block diagram showing a driving device of a brushless motor 1 according to an embodiment of the present invention. FIG.
1, a brushless motor 1 includes a converter 4 for converting AC power supplied from an AC power supply 9 into DC power to drive the brushless motor 1, an inverter 5 supplied with DC power, and an inverter 5. Inverter control circuit 7 for controlling the brushless motor 1
A first position detection circuit 8a for detecting a change in an induced voltage caused by the rotation of the rotor 3, and a second position detection circuit 8a.
b, and a signal switching circuit 12 for selecting a signal detected from each position detection circuit and sending the selected signal to the inverter control circuit 7.
【００１６】図２は図１に示す第１の位置検出回路８ａ
の具体的な回路構成の一例を示す回路図であり、ブラシ
レスモータ１の固定子巻線２の各端子電圧をそれぞれ抵
抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびコ
ンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３との並列回路で分圧する端子
電圧分圧回路１３ａと、コンバータ４により整流された
直流電圧を抵抗Ｒ７、Ｒ８で１／２の電圧に分圧する直
流電圧分圧回路１４と、この直流電圧分圧回路１４から
検出された電圧と前記端子電圧分圧回路１３ａから検出
された電圧とをそれぞれ比較することによりＵ相、Ｖ
相、Ｗ相を介して回転子３の回転位置を検出する位置検
出信号を得るようにした比較回路１１ａとを備えてい
る。尚Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はコンパレータであり、これら
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の位置検出信号は図１の信号切換回路
１２に送られる。FIG. 2 shows the first position detecting circuit 8a shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of the brushless motor 1 according to the first embodiment. Each terminal voltage of the stator winding 2 of the brushless motor 1 is divided into resistors R1, R2, R3, A terminal voltage dividing circuit 13a for dividing the voltage by a parallel circuit with C3; a DC voltage dividing circuit 14 for dividing the DC voltage rectified by the converter 4 to a half voltage by resistors R7 and R8; By comparing the voltage detected from the voltage circuit 14 with the voltage detected from the terminal voltage dividing circuit 13a, respectively,
And a comparison circuit 11a for obtaining a position detection signal for detecting the rotational position of the rotor 3 via the phase and the W phase. P1, P2, and P3 are comparators, and these U-phase, V-phase, and W-phase position detection signals are sent to the signal switching circuit 12 in FIG.
【００１７】第１の位置検出回路８ａは、比較的高いス
イッチング周波数（１５〜２０ＫＨｚ）で使用する場合
に、回転子３の位置検出が不正確になるが、スイッチン
グ周波数が比較的低い周波数（２〜６ＫＨｚ）で使用す
る場合に、回転子３の位置検出が有効に検出できるとい
う特徴がある。When the first position detection circuit 8a is used at a relatively high switching frequency (15 to 20 KHz), the position detection of the rotor 3 becomes inaccurate, but the switching frequency is relatively low (2 kHz). (6 kHz), the position of the rotor 3 can be effectively detected.
【００１８】図３は図１に示す第２の位置検出回路８ｂ
の回路構成の一例を示す回路図であり、ブラシレスモー
タ１の固定子巻線２の各端子電圧をそれぞれ抵抗Ｒ１
１、Ｒ１２、Ｒ１３と、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６お
よびコンデンサＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３の並列回路とで
分圧する端子電圧分圧回路１３ｂと、ブラシレスモータ
１の固定子巻線２の各端子に抵抗Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１
９を接続してＹ結線された合成回路１５と、これら端子
電圧分圧回路１３ｂおよび合成回路１５から検出された
電圧をそれぞれ比較することによりＵ相、Ｖ相、Ｗ相を
介して回転子３の回転位置を検出する位置検出信号を得
るようにした比較回路１１ｂとを備えている。尚、Ｐ１
１、Ｐ１２、Ｐ１３はコンパレータ、Ｒ２１、Ｒ２２、
Ｒ２３はヒステリシスを付けるための抵抗、Ｃ１４、Ｃ
１５、Ｃ１６はノイズ除去用のコンデンサ、Ｒ２４、Ｒ
２５、Ｒ２６は抵抗であり、抵抗Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２
６、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９とコンデンサＣ１７、Ｃ１
８、Ｃ１９とで時定数の調整をしている。そして、各相
の位置検出信号は図１の信号切換回路１２に送られる。FIG. 3 shows the second position detecting circuit 8b shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of FIG.
1, R12, R13, a terminal voltage dividing circuit 13b for dividing voltage by a parallel circuit of resistors R14, R15, R16 and capacitors C11, C12, C13, and a resistor R17 connected to each terminal of the stator winding 2 of the brushless motor 1. , R18, R1
9 are connected to each other and the voltages detected from the terminal voltage dividing circuit 13b and the synthesizing circuit 15 are compared with each other by the Y-connection. And a comparison circuit 11b for obtaining a position detection signal for detecting the rotational position of the control signal. In addition, P1
1, P12 and P13 are comparators, R21, R22,
R23 is a resistor for providing hysteresis, C14, C
15, C16 are capacitors for removing noise, R24, R
25 and R26 are resistors, and resistors R24, R25 and R2
6, R27, R28, R29 and capacitors C17, C1
8. The time constant is adjusted with C19. Then, the position detection signal of each phase is sent to the signal switching circuit 12 of FIG.
【００１９】第２の位置検出回路８ｂは、時定数が第１
の位置検出回路８ａより大きく設定されているので、低
いスイッチング周波数（２〜６ＫＨｚ）の範囲で位置検
出の精度、応答性ともに回路８ａより劣るもののスイッ
チング周波数が比較的高い周波数（１５〜２０ＫＨｚ）
においては回転子３の位置検出が可能である。The second position detecting circuit 8b has a time constant of the first
Is higher than the position detection circuit 8a, so that the position detection accuracy and response are inferior to the circuit 8a in the range of the low switching frequency (2 to 6 KHz), but the switching frequency is relatively high (15 to 20 KHz).
, The position of the rotor 3 can be detected.
【００２０】図４はブラシレスモータ１の通電していな
い相の固定子巻線２に回転子３の回転によって発生する
誘起電圧の例を示す波形図であり、（ａ）の場合、
（ｂ）の場合ともにスイッチング周波数に対してデュー
ティ（スイッチングの一周期Ｔｃの通電時間Ｔｏｎの割
合）を５０％にしてあり、（ａ）（ｂ）いずれの場合も
サージ電圧が一定期間Ｔｓ発生している。図４の（ａ）
はインバータのスイッチング周波数が低い場合、（ｂ）
はインバータのスイッチング周波数が高い場合であり、
このサージ電圧Ｔｓは位置検出の妨げとなるため、時定
数を適切な値に設定してサージ電圧の影響を受けないよ
うにしている。FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of an induced voltage generated by the rotation of the rotor 3 in the stator winding 2 of the non-energized phase of the brushless motor 1. In the case of FIG.
In both cases (b), the duty (the ratio of the energization time Ton of one cycle Tc of the switching) is set to 50% with respect to the switching frequency. In both cases (a) and (b), a surge voltage occurs for a certain period Ts. ing. FIG. 4 (a)
If the switching frequency of the inverter is low, (b)
Is when the switching frequency of the inverter is high,
Since the surge voltage Ts hinders position detection, the time constant is set to an appropriate value so as not to be affected by the surge voltage.
【００２１】すなわち、第1の位置検出回路８ａでは通
電時間Ｔｏｎに対してサージ電圧の発生期間Ｔｓの比率
が小さいのでサージ電圧の影響を受けないような時定数
Ｋ（図２のＲ４ないしＲ６およびＣ１ないしＣ３により
設定される）の値を設定でき、位置検出精度、応答性と
もに優れた位置検出が可能である。図４の（ｂ）におい
て、スイッチング周波数が高くなると、通電時間Ｔｏｎ
に対してサージ電圧の発生期間Ｔｓの占める割合が大き
くなるため、低周波の時定数Ｋの設定では位置検出信号
がサージ電圧の影響を充分に消すことができない。サー
ジ電圧の影響を受けないようにするためにはもっと大き
な値の時定数を設定する必要があるが、大きな値の時定
数を設定すると誘起電圧に対しても影響が大きくなり正
確な位置検出が難しくなってしまう。That is, in the first position detecting circuit 8a, since the ratio of the surge voltage generation period Ts to the conduction time Ton is small, the time constant K (R4 to R6 and FIG. (Set by C1 to C3) can be set, and position detection with excellent position detection accuracy and responsiveness can be performed. In FIG. 4B, when the switching frequency increases, the energization time Ton
However, since the proportion of the surge voltage generation period Ts occupies becomes large, the position detection signal cannot sufficiently eliminate the influence of the surge voltage when the time constant K of the low frequency is set. To avoid the influence of surge voltage, it is necessary to set a larger time constant.However, setting a larger time constant has a greater effect on the induced voltage, and accurate position detection is possible. It will be difficult.
【００２２】第２の位置検出回路８ｂでは、抵抗Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６とコンデンサＣ１、Ｃ
２、Ｃ３とにより時定数Ｋよりも大きな値を設定してサ
ージ電圧の影響を小さくすることができ、位置検出の精
度、応答性ともにやや低下するもののサージ電圧の影響
を受けることなく高いスイッチング周波数でも位置検出
が可能である。In the second position detecting circuit 8b, the resistors R1,
R2, R3, R4, R5, R6 and capacitors C1, C
2, C3 can be set to a value larger than the time constant K to reduce the influence of the surge voltage, and although the position detection accuracy and response are slightly reduced, the switching frequency is high without being affected by the surge voltage. However, position detection is possible.
【００２３】図１に示す位置検出信号の信号切換回路１
２は、スイッチング周波数が低い場合には低い周波数で
優れた位置検出が可能な第１の位置検出回路８ａを使っ
た回転子の回転位置の検出信号がインバータ制御回路７
に送られるように作動し、インバータのスイッチング周
波数が高い場合は位置検出精度、応答性ともにやや劣る
ものの高いスイッチング周波数でも位置検出が可能な第
２の位置検出回路８ｂとから得られた位置検出信号がイ
ンバータ制御回路７に送られるように、位置検出回路８
からインバータ制御回路７に送られる。回転子位置検出
信号をスイッチング周波数に応じて選択する回路であ
り、これにより、精度の高い、応答性にすぐれた位置検
出信号をブラシレスモータ駆動装置に使用することがで
きる。Signal switching circuit 1 for position detection signal shown in FIG.
2, when the switching frequency is low, the detection signal of the rotational position of the rotor using the first position detection circuit 8 a capable of excellent position detection at a low frequency is output from the inverter control circuit 7.
The position detection signal obtained from the second position detection circuit 8b which is capable of detecting the position even at a high switching frequency although the position detection accuracy and responsiveness are slightly inferior when the switching frequency of the inverter is high. Is sent to the inverter control circuit 7 so that the position detection circuit 8
To the inverter control circuit 7. This is a circuit for selecting a rotor position detection signal according to the switching frequency, so that a position detection signal with high accuracy and excellent responsiveness can be used in a brushless motor driving device.
【００２４】このような回転子の回転位置検出は、例え
ば、ブラシレスモータ１を始動時から安定した所定回転
数まで低いスイッチング周波数を使って駆動する場合、
信号切換回路１２は始動時から安定した所定回転数まで
第1の位置検出回路８ａから検出された信号を選択して
インバータ制御回路７に送るようにする。Such detection of the rotational position of the rotor is performed, for example, when the brushless motor 1 is driven using a low switching frequency from a start to a stable predetermined rotational speed.
The signal switching circuit 12 selects a signal detected from the first position detection circuit 8a from the start to a stable predetermined rotation speed and sends the signal to the inverter control circuit 7.
【００２５】また、例えば、始動時に低いスイッチング
周波数を使いブラシレスモータ１が所定回転数に達した
ら高いスイッチング周波数に切り換えるというように、
ブラシレスモータ１の回転している途中から異なるスイ
ッチング周波数に切り換わる場合、信号切替回路１２は
始動時に第１の位置検出回路８ａから検出された信号を
選択し、高いスイッチング周波数に切り換わった時点
で、第２の位置検出回路８ｂから検出された信号に切り
換えて選択してインバータ制御回路７に送るようにす
る。Further, for example, a low switching frequency is used at the time of starting, and when the brushless motor 1 reaches a predetermined rotation speed, the brushless motor 1 is switched to a high switching frequency.
When switching to a different switching frequency during the rotation of the brushless motor 1, the signal switching circuit 12 selects a signal detected from the first position detection circuit 8a at the time of starting, and at the time of switching to a high switching frequency, The signal is switched to the signal detected from the second position detection circuit 8b, selected and sent to the inverter control circuit 7.
【００２６】このように、本発明によれば、ブラシレス
モータ１の位置検出回路８をスイッチング周波数の低い
場合に適した位置検出回路８ａと、高い場合に適した位
置検出回路８ｂとの２種類を設け、使用されるスイッチ
ング周波数に応じて位置検出回路８の信号を選出するこ
とにより精度の高い安定したブラシレスモータ１の駆動
が可能である。As described above, according to the present invention, the position detection circuit 8 of the brushless motor 1 is divided into two types, a position detection circuit 8a suitable for a low switching frequency and a position detection circuit 8b suitable for a high switching frequency. By selecting the signal of the position detecting circuit 8 according to the provided and used switching frequency, it is possible to drive the brushless motor 1 with high accuracy and stability.
【００２７】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発
明ではブラシレスモータ１の位置検出回路８をスイッチ
ング周波数の低い場合に適した位置検出回路８ａと高い
場合に適した位置検出回路８ｂとの２種類を設けて説明
しているが、異なるスイッチング周波数においてそれぞ
れの周波数に適した３種類以上の位置検出回路８を設け
ておいても良い。異なるそれぞれの周波数に適した位置
検出回路８を多く設けることにより、より精度の高い位
置検出信号を得ることができ、これらの信号のいずれか
１つを選択して使用することにより一層精度良く回転子
の位置検出が実現されて、効率の良い最適なブラシレス
モータ１の駆動が可能となる。Although the present invention has been described based on one embodiment, the present invention is not limited to this. In the present invention, the position detection circuit 8 of the brushless motor 1 is described by providing two types, a position detection circuit 8a suitable for a low switching frequency and a position detection circuit 8b suitable for a high switching frequency. , Three or more types of position detection circuits 8 suitable for each frequency may be provided. By providing a large number of position detection circuits 8 suitable for different frequencies, it is possible to obtain a position detection signal with higher precision. By selecting and using one of these signals, the rotation can be more accurately performed. The position detection of the child is realized, and efficient and optimal driving of the brushless motor 1 becomes possible.
【００２８】また、ブラシレスモータ１も三相結線され
た固定子巻線でなくとも良く、四相以上の多相巻線であ
って、これに応じた制御が行われるようにインバータ５
およびインバータ制御回路７を備えたものであっても良
い。Also, the brushless motor 1 need not be a three-phase connected stator winding, but may be a four-phase or higher-phase multi-phase winding.
And an inverter control circuit 7.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、通電していない固定子巻線に回転子の回
転によって発生する誘起電圧の変化で回転子の位置を検
出する位置検出回路を複数備えることにより、同一のイ
ンバータ制御回路にて対応できるスイッチング周波数の
範囲を拡大することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the position of the rotor is detected by the change in the induced voltage generated by the rotation of the rotor in the non-energized stator winding. By providing a plurality of position detection circuits, the range of switching frequencies that can be handled by the same inverter control circuit can be expanded.
【００３０】請求項２に記載の発明によれば、ブラシレ
スモータを駆動する電圧のスイッチング周波数が低い場
合に適した第１の位置検出回路と、ブラシレスモータを
駆動する電圧の周波数が高い場合に適した第２の位置検
出回路とを備えたことにより、スイッチング周波数によ
って位置検出回路を変更することがなく同一のインバー
タ制御回路にて対応でき、インバータ制御回路の共通化
が図れる。According to the second aspect of the present invention, the first position detecting circuit suitable for the case where the switching frequency of the voltage for driving the brushless motor is low, and the case where the frequency of the voltage for driving the brushless motor is high. By providing the second position detection circuit, the same inverter control circuit can be used without changing the position detection circuit depending on the switching frequency, and the inverter control circuit can be shared.
【００３１】請求項３に記載の発明によれば、異なる周
波数の検出に適した位置検出回路を備え、スイッチング
周波数に応じて複数の位置検出回路のいずれか１つの位
置検出回路の信号を選択する信号切換回路を備えたこと
により、スイッチング周波数によって位置検出回路を変
更する必要がなく同一のインバータ制御回路にて対応で
き、インバータ制御回路の共通化が図れる。さらに、ス
イッチング周波数に対して適切な位置検出信号を選択し
て使うことによりブラシレスモータの駆動を最適にする
ことができる。According to the third aspect of the present invention, a position detection circuit suitable for detecting different frequencies is provided, and a signal of any one of the plurality of position detection circuits is selected according to the switching frequency. By providing the signal switching circuit, it is not necessary to change the position detection circuit according to the switching frequency, and the same inverter control circuit can cope with the change, and the inverter control circuit can be shared. Further, by selecting and using an appropriate position detection signal for the switching frequency, the drive of the brushless motor can be optimized.
【図１】本発明の実施形態に係るブラシレスモータの駆
動装置を示す制御ブロック図である。FIG. 1 is a control block diagram showing a brushless motor driving device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す第１の位置検出回路を主に示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram mainly showing a first position detection circuit shown in FIG. 1;
【図３】図１に示す第２の位置検出回路を主に示す回路
図である。FIG. 3 is a circuit diagram mainly showing a second position detection circuit shown in FIG. 1;
【図４】ブラシレスモータの回転子の回転によって通電
していない固定子巻線に発生する誘起電圧を示す波形図
である。FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an induced voltage generated in a stator winding that is not energized by rotation of a rotor of a brushless motor.
【図５】従来のブラシレスモータの駆動装置を示すブロ
ック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional brushless motor driving device.
１ ブラシレスモータ ２ 固定子巻線 ３ 回転子 ４ コンバータ ５ インバータ ６ スイッチング半導体素子 ７ インバータ制御回路 ８ 位置検出回路 ８ａ 第１の位置検出回路 ８ｂ 第２の位置検出回路 ９ 交流電源 １０ ブラシレスモータ駆動回路 １１、１１ａ、１１ｂ 比較回路 １２ 信号切換回路 １３ａ、１３ｂ 端子電圧分圧回路 １４ 直流電圧分圧回路 １５ 合成回路 Reference Signs List 1 brushless motor 2 stator winding 3 rotor 4 converter 5 inverter 6 switching semiconductor element 7 inverter control circuit 8 position detection circuit 8a first position detection circuit 8b second position detection circuit 9 AC power supply 10 brushless motor drive circuit 11 , 11a, 11b Comparison circuit 12 Signal switching circuit 13a, 13b Terminal voltage division circuit 14 DC voltage division circuit 15 Synthesis circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 秀明 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 伊澤 雄一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 関野 新 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H560 BB04 BB07 BB12 DA13 DA16 EB01 SS07 TT07 UA02 UA07 XA03 XA12 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Hideaki Kato 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Yuichi Izawa 2-5-1 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shin Sekino 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term (reference) 5H560 BB04 BB07 BB12 DA13 DA16 EB01 SS07 TT07 UA02 UA07 XA03 XA12
Claims (3)
子巻線が配置された固定子とを有し、これら固定子巻線
のそれぞれに駆動用スイッチング素子を介してパルス幅
変調されたスイッチング波による電力を供給して固定子
に回転磁界を発生させるとともに、回転子の回転によっ
て固定子巻線に生じる誘起電圧から回転子の位置を検出
し、この回転子の位置検出信号に基づいて固定子巻線へ
の通電を順次切り換えるようにしたブラシレスモータの
駆動装置において、 前記回転子の位置を検出する位置検出回路を異なる周波
数のスイッチング波形の信号に対応できるように複数備
えたことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。1. A rotor having a permanent magnet and a stator on which a plurality of stator windings are arranged, and each of the stator windings is subjected to pulse width modulation via a driving switching element. Power is supplied by the switching wave to generate a rotating magnetic field in the stator, and the position of the rotor is detected from an induced voltage generated in the stator winding due to rotation of the rotor, and the position of the rotor is detected based on the position detection signal of the rotor. In a brushless motor driving device that sequentially switches energization to a stator winding, a plurality of position detection circuits for detecting the position of the rotor are provided so as to be able to correspond to switching waveform signals of different frequencies. And a brushless motor driving device.
子巻線が配置された固定子とを有し、これら固定子巻線
のそれぞれに駆動用スイッチング素子を介してパルス幅
変調されたスイッチング波による電力を供給して固定子
に回転磁界を発生させるとともに、回転子の回転によっ
て固定子巻線に生じる誘起電圧から回転子の位置を検出
し、この回転子の位置検出信号に基づいて固定子巻線へ
の通電を順次切り換えるようにしたブラシレスモータの
駆動装置において、 回転子の位置を検出する検出回路はインバータのスイッ
チング波形の信号の周波数が低い場合に適した第1の位
置検出回路とスイッチング周波数が高い場合に適した第
２の位置検出回路とを備えたことを特徴とするブラシレ
スモータの駆動装置。2. A motor having a rotor having a permanent magnet and a stator having a plurality of stator windings, each of which has been subjected to pulse width modulation via a driving switching element. Power is supplied by the switching wave to generate a rotating magnetic field in the stator, and the position of the rotor is detected from an induced voltage generated in the stator winding due to rotation of the rotor, and the position of the rotor is detected based on the position detection signal of the rotor. In a brushless motor driving device that sequentially switches energization to a stator winding, a detection circuit for detecting a position of a rotor is a first position detection circuit suitable for a case where a frequency of a signal of a switching waveform of an inverter is low. And a second position detection circuit suitable for a high switching frequency.
子巻線が配置された固定子とを有し、これら固定子巻線
のそれぞれに駆動用スイッチング素子を介してパルス幅
変調されたスイッチング波による電力を供給して固定子
に回転磁界を発生させるとともに、回転子の回転によっ
て固定子巻線に生じる誘起電圧から回転子の位置を検出
し、この回転子の位置検出信号に基づいて固定子巻線へ
の通電を順次切り換えるようにしたブラシレスモータの
駆動装置において、 前記位置検出回路は異なる周波数の検出に適した位置検
出回路を備え、スイッチング周波数に応じて上記複数の
位置検出回路のいずれか１つの位置検出回路の信号を選
択する信号切換回路を備えたことを特徴とするブラシレ
スモータの駆動装置。3. A rotor having a permanent magnet and a stator on which a plurality of stator windings are arranged, and each of the stator windings is subjected to pulse width modulation via a driving switching element. Power is supplied by the switching wave to generate a rotating magnetic field in the stator, and the position of the rotor is detected from an induced voltage generated in the stator winding due to rotation of the rotor, and the position of the rotor is detected based on the position detection signal of the rotor. In a brushless motor driving device configured to sequentially switch energization to a stator winding, the position detection circuit includes a position detection circuit suitable for detection of different frequencies, and the position detection circuit includes a plurality of position detection circuits corresponding to switching frequencies. A brushless motor driving device comprising a signal switching circuit for selecting a signal of any one of the position detection circuits.
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