JP2003102190A - Wide-angle electric power supply control unit for dc brushless motor - Google Patents
Wide-angle electric power supply control unit for dc brushless motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣブラシレスモ
ータの広角通電制御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 wide-angle energization control device for a DC brushless motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のブラシレスモータの広角通電制御
におけるモータ誘起電圧を利用した位置検出方法につい
て図６を用いて説明する。2. Description of the Related Art A conventional position detection method using a motor induced voltage in wide-angle energization control of a brushless motor will be described with reference to FIG.
【０００３】図６は、従来の１５０度通電制御モータ端
子電圧波形（１相分）の例であり、破線１は誘起電圧波
形を表す。図６において、１５０度通電の場合無通電期
間２は３０度であり、誘起電圧検出可能期間３はインバ
ータに循環電流が流れる期間４が終了してから後の無通
電期間である。また、図６より明らかなように、誘起電
圧検出可能期間３のうち、実際に誘起電圧を検出するこ
とが可能なのはＰＷＭチョッピングがＯＮとなるタイミ
ングのみである。FIG. 6 shows an example of a conventional 150-degree conduction control motor terminal voltage waveform (for one phase), and a broken line 1 represents an induced voltage waveform. In FIG. 6, in the case of 150-degree energization, the non-energization period 2 is 30 degrees, and the induced voltage detectable period 3 is the non-energization period after the period 4 in which the circulating current flows through the inverter ends. As is clear from FIG. 6, in the induced voltage detectable period 3, the induced voltage can be actually detected only at the timing when the PWM chopping is turned on.
【０００４】図６（ａ）〜（ｃ）は、通電角度が１５０
度で電流位相が異なる場合の端子電圧波形の差異を示し
たものである。図６（ａ）は、電流とロータ位置とが同
相の場合のモータ端子電圧波形例であり、誘起電圧１が
ＰＮ電圧５の１／２のレベルになるゼロ点６は、無通電
期間２の中間１５°のタイミングとなる。一方、図６
（ｂ）は、誘起電圧に対して電流位相を１０°進めた場
合のモータ端子電圧波形の例であり、ゼロ点６は、無通
電期間２の開始から２５°（＝１５°＋１０°）経過し
たタイミングとなる。図６（ｃ）は、電流位相を２０°
進めた場合のモータ端子電圧波形の例であり、ゼロ点６
は、無通電期間２の開始から３５°（＝１５°＋２０
°）経過したタイミングであり、無通電期間２が終了し
てから５°経過したタイミングとなる。この場合、ゼロ
点６はモータ端子電圧波形に現れないため、位置検出が
不可能となる。6A to 6C, the energization angle is 150.
It shows the difference in the terminal voltage waveform when the current phase differs depending on the degree. FIG. 6A is an example of a motor terminal voltage waveform when the current and the rotor position are in phase, and the zero point 6 at which the induced voltage 1 becomes half the PN voltage 5 is in the non-energized period 2. The timing is 15 ° in the middle. On the other hand, FIG.
(B) is an example of the motor terminal voltage waveform when the current phase is advanced 10 ° with respect to the induced voltage, and the zero point 6 is 25 ° (= 15 ° + 10 °) from the start of the non-conduction period 2. It will be the timing. In FIG. 6C, the current phase is 20 °.
It is an example of the motor terminal voltage waveform when advanced, zero point 6
Is 35 ° (= 15 ° + 20 from the start of the non-energization period 2).
°) has elapsed, which is the timing 5 ° has elapsed since the non-energization period 2 ended. In this case, the zero point 6 does not appear in the motor terminal voltage waveform, so position detection becomes impossible.
【０００５】このように、広角通電制御においては無通
電期間が狭いため図６（Ｃ）のようにゼロ点６が検出で
きなくなり、ゼロ点６のタイミングを取り込む制御は有
効ではない。そこで従来、図７のように位置検出基準電
圧を変更して制御を行っていた。図７において、無通電
期間２の間、端子電圧をＡＤ変換によってマイクロコン
ピュータに取り込む。そして、端子電圧の絶対値が、モ
ータ、回転速度、電流位相の条件毎にマイクロコンピュ
ータに記憶させた位置検出基準値７と一致するタイミン
グを検出する。位置検出基準値７は、図７（ａ）〜
（ｃ）に示したように、回転速度によって設定してい
る。このような方法で、ロータの位置を検出することに
よって、無通電期間が狭い場合にも位置検出を実現して
いる。As described above, in the wide-angle energization control, since the non-energization period is narrow, the zero point 6 cannot be detected as shown in FIG. 6C, and the control for capturing the timing of the zero point 6 is not effective. Therefore, conventionally, control is performed by changing the position detection reference voltage as shown in FIG. In FIG. 7, during the non-energization period 2, the terminal voltage is taken into the microcomputer by AD conversion. Then, the timing at which the absolute value of the terminal voltage matches the position detection reference value 7 stored in the microcomputer for each condition of the motor, rotation speed, and current phase is detected. The position detection reference value 7 is shown in FIG.
As shown in (c), it is set by the rotation speed. By detecting the position of the rotor by such a method, position detection is realized even when the non-energized period is narrow.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置検出の基準値として、マイクロコンピュータに
モータ、回転速度、電流位相条件毎に記憶させた誘起電
圧値を用いる広角通電制御では、下記の課題があった。However, in the conventional wide-angle energization control using the induced voltage value stored in the microcomputer for each of the motor, the rotation speed, and the current phase condition as the reference value for the position detection, the following problems are encountered. was there.
【０００７】誘起電圧の瞬時値は、ロータの位置だけで
なく、モータの仕様、回転速度や負荷、電流位相による
影響を受け、上記のように条件によって記憶させた誘起
電圧値を用いる位置検出では、予期しないイレギュラー
なケースへの対応力が無く、急激な変化に対する安定性
にも欠ける。また、モータや動作範囲の変更によって記
憶データを変更する必要があり、制御の汎用性にも欠け
る。The instantaneous value of the induced voltage is affected not only by the position of the rotor but also by the specifications of the motor, the rotation speed, the load, and the current phase. In position detection using the induced voltage value stored according to the conditions as described above. , It does not have the ability to respond to unexpected and irregular cases, and lacks stability against sudden changes. In addition, it is necessary to change the stored data by changing the motor and the operating range, which lacks versatility of control.
【０００８】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、広角通電制御における位置検出を安定化
し、かつモータや動作範囲の変更に対して汎用的な制御
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve such conventional problems, and it is an object of the present invention to stabilize position detection in wide-angle energization control and to provide a general-purpose control method for changing a motor or an operating range. And
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、位置検出基準電圧の初期値をＰＮ電圧の１
／２のレベル（以下、ゼロ基準とよぶ）とし、無通電相
からゼロ基準の検出が困難となった場合には、演算によ
り位置検出基準電圧または通電角度を変更する制御を行
うものである。上記のように制御することによって、通
電幅が広い制御において、安定な位置検出を実現し、広
範囲な変化に対応した制御を実現することができる。In order to solve the above problems, the present invention sets the initial value of the position detection reference voltage to 1 of the PN voltage.
The level is set to / 2 (hereinafter referred to as the zero reference), and when it becomes difficult to detect the zero reference from the non-energized phase, control is performed to change the position detection reference voltage or the conduction angle. By performing the control as described above, it is possible to realize stable position detection and control corresponding to a wide range of changes in control with a wide energization width.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】請求項１または１０に記載の発明
は、センサレス広角通電制御において、位置検出基準電
圧に例えばゼロ基準のような初期値を設定し、モータの
回転速度や負荷、またはモータの電流位相を進めること
などに起因して、無通電相から前記位置検出基準電圧の
初期値の検出が困難になっていないかどうかを検出し、
検出が困難となった場合には、位置検出の継続が可能と
なるように位置検出基準値、通電角度等を演算により制
御するものである。このように制御することにより、広
角通電制御の安定性と、予期しない変化に対する対応
力、さらに制御の汎用性を得ることができる。The invention according to claim 1 or 10 is such that in sensorless wide-angle energization control, an initial value such as a zero reference is set to the position detection reference voltage, and the rotation speed and load of the motor or the motor. Detecting whether it is difficult to detect the initial value of the position detection reference voltage from the non-energized phase due to advancing the current phase of
When the detection becomes difficult, the position detection reference value, the energization angle, etc. are controlled by calculation so that the position detection can be continued. By controlling in this way, it is possible to obtain stability of wide-angle energization control, ability to respond to unexpected changes, and versatility of control.
【００１１】請求項２または１１に記載の発明は、請求
項１または１０に記載の発明において、位置検出基準電
圧の初期値の検出が困難となった場合には、通電角度を
θ、無通電に切り換わってから位置検出までの角度をα
とすると、常にα＜（１８０°−θ−余裕時間）となる
ように位置検出基準値、または通電角度を制御するもの
である。このように制御することにより、広角通電制御
の安定性と、予期しない変化に対する対応力、さらに制
御の汎用性を得ることができる。According to a second or eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the first or tenth aspect, when it becomes difficult to detect the initial value of the position detection reference voltage, the energizing angle is set to θ and the non-energizing state is set. The angle from switching to the position detection is α
Then, the position detection reference value or the energization angle is controlled so that α <(180 ° −θ−margin time) is always satisfied. By controlling in this way, it is possible to obtain stability of wide-angle energization control, ability to respond to unexpected changes, and versatility of control.
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２記載の発明において、位置検出基準電圧の初期値の検
出が困難となった場合には、モータ誘起電圧を角度の１
次または２次の関数とみなして位置検出基準値を設定す
るものである。このように制御することにより、広角通
電制御の汎用性を得ることができる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, when it is difficult to detect the initial value of the position detection reference voltage, the motor induced voltage is set to the angle of one.
The position detection reference value is set by regarding it as a quadratic or quadratic function. By controlling in this way, versatility of wide-angle energization control can be obtained.
【００１３】請求項４、５に記載の発明は、請求項３に
記載の発明において、１次または２次関数の比例定数や
オフセットを回転速度や負荷の関数として設定するもの
である。このように制御することにより、広角通電制御
の汎用性を得ることができる。請求項６に記載の発明
は、請求項１乃至５に記載の発明において、位置検出基
準電圧の初期値の検出が困難となった場合に変更する位
置検出基準値に最大値を設定するものである。このよう
に制御することにより、広角通電制御の汎用性を得るこ
とができる。According to the invention described in claims 4 and 5, in the invention described in claim 3, the proportional constant or offset of the linear or quadratic function is set as a function of the rotational speed or the load. By controlling in this way, versatility of wide-angle energization control can be obtained. According to a sixth aspect of the present invention, in the inventions of the first to fifth aspects, the maximum value is set as the position detection reference value to be changed when it becomes difficult to detect the initial value of the position detection reference voltage. is there. By controlling in this way, versatility of wide-angle energization control can be obtained.
【００１４】請求項７または８に記載の発明は、請求項
６に記載の発明において、位置検出基準値の最大値を回
転速度や負荷の関数として設定するものである。このよ
うに制御することにより、広角通電制御の汎用性を得る
ことができる。The invention according to claim 7 or 8 is the invention according to claim 6, wherein the maximum value of the position detection reference value is set as a function of the rotational speed or the load. By controlling in this way, versatility of wide-angle energization control can be obtained.
【００１５】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８
に記載の発明において、位置検出基準電圧の初期値の検
出が困難となった場合に変更する位置検出基準値は、ス
テータに現れたロータ誘起電圧が上昇する場合には小さ
く、下降する場合には大きく設定するものである。この
ように制御することにより、広角通電制御の安定性と、
予期しない変化に対する対応力、さらに制御の汎用性を
得ることができる。The invention according to a ninth aspect is the first to the eighth aspects.
In the invention described in (1), the position detection reference value to be changed when it becomes difficult to detect the initial value of the position detection reference voltage is small when the rotor induced voltage appearing in the stator increases, and when it decreases, It is a large setting. By controlling in this way, stability of wide-angle energization control and
The ability to respond to unexpected changes and the versatility of control can be obtained.
【００１６】請求項１２に記載の発明は、請求項１から
９のいずれかに記載の発明において、位置検出基準電圧
の初期値の検出が困難となった場合に位置検出基準値と
通電角度の両方を制御し、前記通電角度の制御を、位置
検出基準値の制御が最大値に達した後から開始するもの
である。このように制御することにより、広角通電制御
の安定性と、予期しない変化に対する対応力、さらに制
御の汎用性を得ることができる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, when it is difficult to detect the initial value of the position detection reference voltage, the position detection reference value and the conduction angle are changed. Both of them are controlled, and the control of the energization angle is started after the control of the position detection reference value reaches the maximum value. By controlling in this way, it is possible to obtain stability of wide-angle energization control, ability to respond to unexpected changes, and versatility of control.
【００１７】以下本発明の実施形態について図面を参照
して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】（実施形態１）図１は本発明第１の実施形
態における制御の流れ図を示す。図１に示すように、広
角通電制御における位置検出基準電圧７の初期値をＰＮ
電圧の１／２のレベル（ゼロ基準８）とし、通電角度を
θ、無通電になってから位置検出までの角度をαとし
て、α＜（１８０°−θ−余裕時間）が成立するかどう
かを判定する。ここで、余裕時間はあらかじめ設定した
値である。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a flow chart of control in a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the initial value of the position detection reference voltage 7 in the wide-angle conduction control is set to PN.
Whether or not α <(180 ° −θ−margin time) is satisfied, with 1/2 level of voltage (zero reference 8), energization angle θ, and angle from non-energization to position detection α. To judge. Here, the margin time is a preset value.
【００１９】そして、モータ回転の高速化、または電流
位相の進み等に起因して、α＜（１８０°−θ−余裕時
間）が成立しなくなった場合、位置検出基準電圧７を調
整して、α＜（１８０°−θ−余裕時間）を成立させ
る。図１に示すように、位置検出基準電圧７の調整は、
調整量をΔＶとすると、ステータに現れたロータ誘起電
圧が上昇する場合にはΔＶを小さく、下降する場合には
ΔＶを大きくする。このように制御することによって、
広角通電制御における制御の安定化と汎用性を得ること
ができる。When α <(180 ° −θ−margin time) is not satisfied due to the speeding up of the motor or the advance of the current phase, the position detection reference voltage 7 is adjusted to α <(180 ° −θ−margin time) is satisfied. As shown in FIG. 1, the adjustment of the position detection reference voltage 7 is
Assuming that the adjustment amount is ΔV, ΔV is made small when the rotor induced voltage appearing at the stator rises, and made large when it falls. By controlling in this way,
It is possible to obtain stable control and versatility in wide-angle energization control.
【００２０】（実施形態２）実施形態２は、位置検出基
準電圧７の初期値がゼロ基準８である広角通電制御にお
いて、ゼロ基準の検出が困難となった場合には、位置検
出基準値７を、請求項４および５に記載の発明によって
制御する例である。図２は、本発明第２の実施形態にお
ける位置検出基準値７の設定法を示す。図２（ａ）は回
転速度が速い場合、（ｂ）は遅い場合の例である。(Second Embodiment) In the second embodiment, when it is difficult to detect the zero reference in wide-angle energization control in which the initial value of the position detection reference voltage 7 is the zero reference 8, the position detection reference value 7 is detected. Is controlled by the inventions according to claims 4 and 5. FIG. 2 shows a method of setting the position detection reference value 7 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2A shows an example where the rotation speed is fast, and FIG. 2B shows an example where the rotation speed is slow.
【００２１】本発明第２の実施形態では図２に示すよう
に、位置検出基準電圧値ΔＶの算出のためにα＜（１８
０°−θ−余裕時間）が成立するための位置検出からゼ
ロ基準までの角度εを算出する。そして、位置検出基準
値の初期値であるゼロ基準８付近のモータ誘起電圧を比
例定数Ａの一次関数とみなし、位置検出基準電圧値ΔＶ
は、ΔＶ＝Ａ・εの式より算出する。In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, in order to calculate the position detection reference voltage value ΔV, α <(18
The angle ε from the position detection to the zero reference is calculated in order to satisfy (0 ° −θ−margin time). Then, the motor induced voltage near the zero reference 8 which is the initial value of the position detection reference value is regarded as a linear function of the proportional constant A, and the position detection reference voltage value ΔV
Is calculated from the equation of ΔV = A · ε.
【００２２】ここで、図２（ａ）、（ｂ）を比較すると
明らかなように、回転速度が速い場合の比例定数Ａ１
は、遅い場合の比例定数Ａ２より大きく制御する。これ
は、モータの誘起電圧は回転速度が速い場合の方が大き
いためである。上記のように制御することによって、広
角通電制御における制御の汎用性を保ちつつ実現するこ
とができる。Here, as is clear from comparison between FIGS. 2A and 2B, the proportional constant A1 when the rotation speed is high.
Is controlled to be larger than the proportional constant A2 in the case of slow speed. This is because the induced voltage of the motor is higher when the rotation speed is higher. By performing the control as described above, it is possible to realize the versatility of the control in the wide-angle energization control while maintaining the versatility.
【００２３】（実施形態３）本発明第３の実施形態は、
位置検出基準電圧の初期値がゼロ基準８である広角通電
制御において、ゼロ基準の検出が困難となった場合に
は、位置検出基準値を増減させ、その増減値ΔＶを制限
するものである。図３は、本発明第３の実施形態におけ
る位置検出基準値の制限するΔＶｍａｘの設定法を示
す。図３において、ΔＶｍａｘは位置検出基準値の最大
値である、回転速度が速い（ａ）におけるΔＶｍａｘ
は、速度が遅い（ｂ）のΔＶｍａｘより大きくなるよう
に制御する。(Embodiment 3) The third embodiment of the present invention is as follows.
In the wide-angle energization control in which the initial value of the position detection reference voltage is the zero reference 8, when it becomes difficult to detect the zero reference, the position detection reference value is increased or decreased to limit the increase / decrease value ΔV. FIG. 3 shows a method of setting ΔVmax that limits the position detection reference value in the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, ΔVmax is the maximum value of the position detection reference value, and ΔVmax at a high rotation speed (a).
Is controlled so that the speed becomes larger than ΔVmax of the slow speed (b).
【００２４】図３のように、位置検出角度がゼロ点６か
ら離れるほど、誘起電圧の角度に対する変化量が小さく
なり、比例近似ができなくなる。よって、本実施形態で
は誘起電圧波形が直線と見なせない領域を排除するた
め、位置検出の基準値をΔＶｍａｘ以下に制限する。こ
のような制御を行うことによって、広角通電制御におけ
る制御可能範囲の拡大を汎用性を保ちつつ実現すること
ができる。As shown in FIG. 3, the further the position detection angle is from the zero point 6, the smaller the change amount of the induced voltage with respect to the angle, and the proportional approximation cannot be performed. Therefore, in the present embodiment, in order to exclude a region where the induced voltage waveform cannot be regarded as a straight line, the reference value for position detection is limited to ΔVmax or less. By performing such control, the controllable range in wide-angle energization control can be expanded while maintaining versatility.
【００２５】（実施形態４）図４に本発明第４の実施形
態における制御の流れ図を示す。本発明第４の実施形態
では図４に示すように、広角通電制御における位置検出
基準電圧７の初期値はゼロ基準８とし、通電角度をθ、
無通電になってから位置検出までの角度をαとすると、
α＜（１８０°−θ−余裕時間）が成立するかどうかを
判定する。ここで、余裕時間は例えば５°といった設定
値である。(Embodiment 4) FIG. 4 shows a flow chart of control in a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the initial value of the position detection reference voltage 7 in the wide-angle energization control is the zero reference 8, and the energization angle is θ.
If the angle from de-energization to position detection is α,
It is determined whether α <(180 ° −θ−margin time) holds. Here, the margin time is a set value such as 5 °.
【００２６】そして、モータ回転の高速化、または電流
位相の進み等に起因して、α＜（１８０°−θ−余裕時
間）が成立しなくなった場合、通電角度θを調整して、
α＜（１８０°−θ−余裕時間）を成立させる。上記の
ように制御することによって、広角通電制御における制
御可能範囲の拡大を、汎用性を保ちつつ実現することが
できる。When α <(180 ° −θ−margin time) is not satisfied due to the speeding up of the motor rotation or the advance of the current phase, the energization angle θ is adjusted to
α <(180 ° −θ−margin time) is satisfied. By controlling as described above, the controllable range in wide-angle energization control can be expanded while maintaining versatility.
【００２７】（実施形態５）図５に本発明第５の実施形
態における制御の流れ図を示す。本発明第５の実施形態
では、広角通電制御における位置検出基準電圧の初期値
はゼロ基準とし、通電角度をθ、無通電になってから位
置検出までの角度をαとすると、α＜（１８０°−θ−
余裕時間）が成立するかどうかを判定する。ここで、余
裕時間はあらかじめ設定した値である。そして、モータ
回転の高速化、または電流位相の進み等に起因して、α
＜（１８０°−θ−余裕時間）が成立しなくなった場
合、位置検出基準電圧を調整して、α＜（１８０°−θ
−余裕時間）を成立させる。この方法では、同図に示し
たように、位置検出基準電圧の初期値をＶ（＝０）とす
ると、位置検出基準電圧を、ステータに現れたロータ誘
起電圧が上昇する場合には（Ｖ−ΔＶ）、下降する場合
には（Ｖ＋ΔＶ）と設定する。(Fifth Embodiment) FIG. 5 shows a flow chart of control in a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment of the present invention, when the initial value of the position detection reference voltage in the wide-angle energization control is zero reference, the energization angle is θ, and the angle from non-energization to position detection is α, α <(180 ° -θ-
It is determined whether or not the margin time) is satisfied. Here, the margin time is a preset value. Then, due to the speeding up of the motor rotation or the advance of the current phase, α
When <(180 ° −θ−margin time) is not satisfied, the position detection reference voltage is adjusted to α <(180 ° −θ
-Allow time) is established. In this method, as shown in the figure, when the initial value of the position detection reference voltage is V (= 0), the position detection reference voltage is increased by (V- ΔV), and (V + ΔV) is set when descending.
【００２８】そして、ΔＶの値は、別途算出した位置検
出基準値の最大値ΔＶｍａｘ以下に制限する。ΔＶがΔ
Ｖｍａｘに到達し、α＜（１８０°−θ−余裕時間）が
成立しなくなった場合、通電角度θを調整して、α＜
（１８０°−θ−余裕時間）を成立させる。The value of ΔV is limited to the maximum value ΔVmax of the separately calculated position detection reference value or less. ΔV is Δ
When Vmax is reached and α <(180 ° −θ−margin time) is no longer satisfied, the energization angle θ is adjusted so that α <
(180 ° −θ−margin time) is satisfied.
【００２９】上記のような制御を実現するため、実際に
は図５に示した制御を常に行う。すなわち、α＜（１８
０°−θ−余裕時間）が成立しなくなった場合、位置検
出基準値ΔＶが最大値ΔＶｍａｘに達している場合は、
通電角度θを狭くし、達していない場合には位置検出基
準値ΔＶを大きくする。α＜（１８０°−θ−余裕時
間）が成立している場合には、位置検出基準値ΔＶと通
電角度θを初期値に近づける制御を行う。上記のように
制御することによって、広角通電制御における制御可能
範囲の拡大を汎用性を保ちつつ実現することができる。In order to realize the above control, the control shown in FIG. 5 is always performed in practice. That is, α <(18
0 ° -θ-margin time) is not established, and the position detection reference value ΔV reaches the maximum value ΔVmax,
The energization angle θ is narrowed, and if not reached, the position detection reference value ΔV is increased. When α <(180 ° −θ−margin time) is satisfied, the position detection reference value ΔV and the energization angle θ are controlled to approach the initial values. By controlling as described above, the controllable range in wide-angle energization control can be expanded while maintaining versatility.
【００３０】なお、本発明は上記の実施形態に限定され
るものではなく、例えば以下のように変形して実施する
ことも可能である。
（１）通電角度は１５０度に限らず、１２０度以上１８
０度未満の任意の角度とすることができる。
（２）余裕時間は、回転数、負荷、電流位相等によって
変化させてもよい。また、角度を一定として時間を算出
しても良い。
（３）第２の実施形態における誘起電圧の算出は、１次
関数にオフセットを設けてもよい。また、誘起電圧の算
出は、２次関数でもよい。また、誘起電圧は角度の関数
でなく時間の関数でもよい。
（４）第２の実施形態における誘起電圧を１次または２
次関数で近似した場合の比例定数は、一定値としてもよ
い。また、比例定数は、回転数の関数のみでなく、電流
値や負荷や進角の関数としてもよい。
（５）第３の実施形態における、位置検出基準値の最大
値は一定値、またはマイクロコンピュータに記憶させた
値でもよい。
（６）位置検出基準値の初期値はゼロ基準に限らない。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified and implemented as follows, for example. (1) The energization angle is not limited to 150 degrees, but 120 degrees or more 18
It can be any angle less than 0 degrees. (2) The margin time may be changed depending on the rotation speed, the load, the current phase, and the like. Further, the time may be calculated with the angle kept constant. (3) In the calculation of the induced voltage in the second embodiment, the linear function may be provided with an offset. Further, the calculation of the induced voltage may be a quadratic function. Further, the induced voltage may be a function of time instead of a function of angle. (4) The induced voltage in the second embodiment is set to the primary or secondary
The constant of proportionality when approximated by the following function may be a constant value. Further, the proportional constant may be not only a function of the number of revolutions but also a function of a current value, a load, or an advance angle. (5) In the third embodiment, the maximum value of the position detection reference value may be a fixed value or a value stored in the microcomputer. (6) The initial value of the position detection reference value is not limited to the zero reference.
【００３１】[0031]
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば通電角の大きなＤＣブラシレスモータにおけるセ
ンサレス広角通電制御において、回転速度や負荷が大き
くなったり電流位相を進ませたりして無通電相が極端に
狭くなりロータ位置検出が困難となったときに、位置検
出基準値を調整したり、通電角を大きくすることでゼロ
点が無通電期間に入るように制御することで、広角通電
においても安定してロータ位置検出がおこなえる通電制
御装置を提供することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, in the sensorless wide-angle energization control in the DC brushless motor having a large energization angle, the rotational speed or load is increased or the current phase is advanced to de-energize. When the phase becomes extremely narrow and it becomes difficult to detect the rotor position, wide-angle conduction is controlled by adjusting the position detection reference value or increasing the conduction angle so that the zero point enters the non-conduction period. It is possible to provide an energization control device capable of stably detecting the rotor position even in the above.
【図１】本発明第１の実施形態における制御流れ図FIG. 1 is a control flow chart according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明第２の実施形態における位置検出基準算
出法を示す図FIG. 2 is a diagram showing a position detection reference calculation method according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明第３の実施形態における位置検出基準値
ΔＶの制限法を示す図FIG. 3 is a diagram showing a method of limiting a position detection reference value ΔV according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明第４の実施形態における制御流れ図FIG. 4 is a control flow chart according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明第５の実施形態における制御流れ図FIG. 5 is a control flow chart according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】従来の１５０°通電制御における電流位相と端
子電圧波形を示す図FIG. 6 is a diagram showing a current phase and a terminal voltage waveform in the conventional 150 ° conduction control.
【図７】従来の１５０°通電制御における電流位相と位
置検出基準電圧を示す図FIG. 7 is a diagram showing a current phase and a position detection reference voltage in a conventional 150 ° conduction control.
１ 誘起電圧波形 ２ 無通電期間 ３ 誘起電圧検出可能期間 ４ 循環電流期間 ５ ＰＮ電圧 ６ ゼロ点 ７ 位置検出基準値 ８ ゼロ基準値 θ 通電角度 α 無通電に切り換えてから位置検出までの角度 ε 位置検出からゼロ基準までの角度 1 Induced voltage waveform 2 Non-energized period 3 Induced voltage detectable period 4 Circulating current period 5 PN voltage 6 zero points 7 Position detection reference value 8 Zero reference value θ energization angle α Angle from non-energized to position detection ε Angle from position detection to zero reference
Claims (12)
通電手段と、無通電相に現れたロータ誘起電圧が所定の
位置検出基準値に達したことを検出してロータ位置検出
を行う位置検出手段とを備えたＤＣブラシレスモータの
制御装置であって、 ロータ位置検出の限界を検出する限界検知手段と、ロー
タ位置検出の限界を検知したときに位置検出の継続が可
能となるように位置検出基準値を制御する位置検出基準
値制御手段とを備えたことを特徴とするＤＣブラシレス
モータの通電制御装置。1. A position detecting means for detecting a rotor position by detecting that a current-carrying means having a current-carrying angle of 120 degrees or more and less than 180 degrees and a rotor induced voltage appearing in a non-current-carrying phase have reached a predetermined position detection reference value. A controller for a DC brushless motor, comprising: means for detecting the limit of rotor position detection; and position detection so that position detection can be continued when the limit of rotor position detection is detected. An energization control device for a DC brushless motor, comprising: a position detection reference value control means for controlling a reference value.
位置検出までの角度をαとしたときに、常にα＜（１８
０°−θ−余裕時間）となるように位置検出基準値を制
御する位置検出基準値制御手段であることを特徴とする
請求項１記載のＤＣブラシレスモータの通電制御装置。2. When the energization angle is θ and the angle from the non-energization to the position detection is α, α <(18
2. The energization control device for a DC brushless motor according to claim 1, further comprising a position detection reference value control means for controlling the position detection reference value so that 0 ° -θ-margin time).
次または２次関数であるとみなして位置検出基準値を設
定する位置検出基準値制御手段を備えたことを特徴とす
る請求項１または２記載のＤＣブラシレスモータの通電
制御装置。3. The motor induced voltage has an angle on the x-axis.
3. The DC brushless motor energization control device according to claim 1, further comprising position detection reference value control means for setting the position detection reference value by regarding it as a quadratic or quadratic function.
ットが、モータの回転速度に応じて設定される位置検出
基準値制御手段であることを特徴とする請求項３に記載
のＤＣブラシレスモータの通電制御装置。4. The DC brushless motor according to claim 3, wherein the proportional constant or offset of the linear or quadratic function is position detection reference value control means set according to the rotation speed of the motor. Energization control device.
ットが、モータの負荷に応じて設定される位置検出基準
値制御手段であることを特徴とする請求項３に記載のＤ
Ｃブラシレスモータの通電制御装置。5. The D according to claim 3, wherein the proportional constant or offset of the linear or quadratic function is position detection reference value control means set according to the load of the motor.
C brushless motor energization control device.
する位置検出基準値制御手段であることを特徴とする請
求項１から５のいずれかに記載のＤＣブラシレスモータ
の通電制御装置。6. The energization control device for a DC brushless motor according to claim 1, which is a position detection reference value control means for setting and limiting a maximum value for the position detection reference value.
速度に応じて設定される位置検出基準値制御手段である
ことを特徴とする請求項６記載のＤＣブラシレスモータ
の通電制御装置。7. The energization control device for a DC brushless motor according to claim 6, wherein the maximum value of the position detection reference value is position detection reference value control means set according to the rotation speed of the motor.
に応じて設定される位置検出基準値制御手段であること
を特徴とする請求項６記載のＤＣブラシレスモータの通
電制御装置。8. The energization control device for a DC brushless motor according to claim 6, wherein the maximum value of the position detection reference value is position detection reference value control means set according to the load of the motor.
降する場合の方が、位置検出基準値が大きくなるように
設定する位置検出基準値制御手段であることを特徴とす
る請求項１から８のいずれかに記載のＤＣブラシレスモ
ータの通電制御装置。9. The position detection reference value control means for setting the position detection reference value to be larger when the rotor induced voltage is decreased than when it is increased. An energization control device for a DC brushless motor according to any one of 1.
の通電手段と、無通電相に現れたロータ誘起電圧が所定
の位置検出基準値に達したことを検出してロータ位置検
出を行う位置検出手段とを備えたＤＣブラシレスモータ
の制御装置であって、 ロータ位置検出の限界を検出する限界検知手段と、ロー
タ位置検出の限界を検知したときに位置検出の継続が可
能となるように通電角度を制御する通電角度制御手段と
を備えたことを特徴とするＤＣブラシレスモータの通電
制御装置。10. A position detecting device for detecting a rotor position by detecting that the energizing means having an energizing angle of 120 degrees or more and less than 180 degrees and that the rotor induced voltage appearing in the non-energized phase has reached a predetermined position detection reference value. A controller for a DC brushless motor, comprising: means for detecting a limit of rotor position detection; and a current-carrying angle so that position detection can be continued when the limit of rotor position detection is detected. An energization control device for a DC brushless motor, comprising:
ら位置検出までの角度をαとしたときに、常にα＜（１
８０°−θ−余裕時間）となるように通電角度を制御す
る通電角度制御手段であることを特徴とする請求項１０
記載のＤＣブラシレスモータの通電制御装置。11. When the energization angle is θ and the angle from the non-energization to position detection is α, α <(1
11. The energization angle control means for controlling the energization angle so that the angle becomes 80 ° -θ-margin time).
An energization control device for the DC brushless motor described.
制御を開始する通電角度制御手段を備えたことを特徴と
する請求項６から８のいずれかに記載のＤＣブラシレス
モータの通電制御装置。12. The energization control device for a DC brushless motor according to claim 6, further comprising energization angle control means for starting control after the position detection reference value reaches the maximum value. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288671A JP2003102190A (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Wide-angle electric power supply control unit for dc brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288671A JP2003102190A (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Wide-angle electric power supply control unit for dc brushless motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102190A true JP2003102190A (en) | 2003-04-04 |
Family
ID=19111283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001288671A Pending JP2003102190A (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Wide-angle electric power supply control unit for dc brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003102190A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010063300A (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Sanden Corp | Inverter |
| KR101563369B1 (en) | 2009-12-07 | 2015-10-26 | 엘지전자 주식회사 | linear compressor |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001288671A patent/JP2003102190A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010063300A (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Sanden Corp | Inverter |
| KR101563369B1 (en) | 2009-12-07 | 2015-10-26 | 엘지전자 주식회사 | linear compressor |
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