JP2022010912A - モータ駆動制御装置およびファンユニット - Google Patents
モータ駆動制御装置およびファンユニット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022010912A JP2022010912A JP2020111699A JP2020111699A JP2022010912A JP 2022010912 A JP2022010912 A JP 2022010912A JP 2020111699 A JP2020111699 A JP 2020111699A JP 2020111699 A JP2020111699 A JP 2020111699A JP 2022010912 A JP2022010912 A JP 2022010912A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- torque
- drive control
- rotation speed
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 31
- 230000006870 function Effects 0.000 description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/18—Estimation of position or speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/20—Estimation of torque
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/335—Output power or torque
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
図2に示すように、制御回路3は、風量一定制御を実現するための機能ブロックとして、目標トルク決定部30、記憶部31、トルク取得部32、誤差算出部33、目標回転速度決定部34、および駆動制御信号生成部35を有している。これらの機能ブロックは、例えば、制御回路3としてのプログラム処理装置において、プロセッサが、メモリに記憶されたプログラムに従って各種演算処理を実行するとともに、カウンタやA/D変換回路等の周辺回路を制御することによって実現される。
図3において、横軸はモータ20の回転速度を表し、縦軸はモータ20のトルクを表している。また、特性601~603は、ファン22の風量が所定の値で一定になるようにファン22を動作させたときのモータ20の回転速度とトルクの実測値に基づいて描いたグラフであり、モータ20の回転速度-トルク特性を表している。
駆動制御信号生成部35は、ベクトル制御部として機能するための機能ブロックとして、電流計測部50、クラーク変換部51、パーク変換部52、回転位置検出信号取得部53、電気角算出部54、回転速度信号取得部55、回転速度PI制御部60、弱め磁束PI制御部61、トルクPI制御部62、磁束PI制御部63、逆パーク変換部64、逆クラーク変換部65、およびPWM信号生成部66を有する。
これらの機能ブロックは、制御回路3を構成するプログラム処理装置において、プロセッサがメモリに記憶されたプログラムに従って各種演算処理を実行し、カウンタやA/D変換回路等の周辺回路を制御することによって実現される。
図5は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置1による風量一定制御の処理の流れを示すフローチャートである。
これにより、モータ20の回転速度が目標回転速度EXCになるように調整されるとともにモータ20のトルクが目標トルクTgになるように調整される。すなわち、モータ20の回転速度とトルクとが、図3に示した回転速度-トルク特性に沿うように制御される。これにより、ファン22がステップS1で指定された一定の風量を供給するように動作するようになる。
これによれば、従来の正弦波駆動制御と比較して、歪みの無いきれいな正弦波状のコイル電流を生成することができるので、低振動且つ低騒音なモータ駆動を実現することができる。
これによれば、トルク取得部32は、モータ20のトルク値Tsを算出するために複雑な演算処理を行う必要がないので、より簡易且つ安価な構成によってファンの風量一定制御を実現することが可能となる。例えば、モータ駆動制御装置1における駆動制御信号生成部(ベクトル制御部)35を既存のベクトル制御演算用の集積回路装置(IC)によって実現し、モータ駆動制御装置1における目標トルク決定部30、記憶部31、トルク取得部32、および目標回転速度決定部34を上記ベクトル制御演算用の集積回路装置とは異なる集積回路装置によって実現する場合を考える。
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
Claims (5)
- ファンのモータの駆動を制御するための駆動制御信号を出力する制御回路と、
前記制御回路から出力された前記駆動制御信号に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動回路とを備え、
前記制御回路は、
前記ファンが所定の風量を供給するときの前記モータの回転速度とトルクとの関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、
指定された目標風量に対応する前記対応情報を用いて、前記モータの回転速度から目標トルクを決定する目標トルク決定部と、
前記モータのトルク値を取得するトルク取得部と、
前記目標トルクと前記トルク取得部によって取得した前記トルク値との差を小さくする速度である、前記モータの目標回転速度を決定する目標回転速度決定部と、
前記目標回転速度に基づいて、前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部と、を含む
モータ駆動制御装置。 - 請求項1に記載のモータ駆動制御装置において、
前記対応情報は、前記モータの回転速度とトルクとの関係を表す関数を含み、
前記記憶部は、前記ファンに指定可能な複数の風量の指令値毎に前記関数を記憶している
モータ駆動制御装置。 - 請求項1または2に記載のモータ駆動制御装置において、
前記モータは3相のコイルを有し、
前記駆動制御信号生成部は、前記モータの各相の前記コイルに流れる電流に基づいて、前記モータのトルクに応じたq軸電流と前記モータの磁束に応じたd軸電流とを夫々算出し、算出したq軸電流およびd軸電流とが前記目標回転速度に応じた目標電流値に夫々一致するようにデューティ比を決定し、そのデューティ比を有するPWM信号を前記駆動制御信号として出力し、
前記トルク取得部は、前記駆動制御信号生成部によって算出した前記q軸電流に基づいて前記トルク値を取得する
モータ駆動制御装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置と、
前記目標回転速度決定部は、前記目標トルクと前記トルク値との差分が小さくなるようにPI制御演算を行い、PI制御演算によって得られた制御量に所定の係数を乗算することにより、前記目標回転速度を算出する
モータ駆動制御装置。 - 請求項1乃至4の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置と、
前記モータ駆動制御装置によって駆動される前記モータと、
前記モータの回転力によって回転可能に構成されたインペラと、を備える
ファンユニット。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020111699A JP7473409B2 (ja) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | モータ駆動制御装置およびファンユニット |
US17/355,740 US12018692B2 (en) | 2020-06-29 | 2021-06-23 | Motor drive control device and fan unit |
CN202110718983.2A CN113931858A (zh) | 2020-06-29 | 2021-06-28 | 电机驱动控制装置及风扇单元 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020111699A JP7473409B2 (ja) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | モータ駆動制御装置およびファンユニット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022010912A true JP2022010912A (ja) | 2022-01-17 |
JP7473409B2 JP7473409B2 (ja) | 2024-04-23 |
Family
ID=79031617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020111699A Active JP7473409B2 (ja) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | モータ駆動制御装置およびファンユニット |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US12018692B2 (ja) |
JP (1) | JP7473409B2 (ja) |
CN (1) | CN113931858A (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930017275A (ko) * | 1992-01-08 | 1993-08-30 | 성기설 | 범용인버터의 슬립보상제어장치 |
JP3738685B2 (ja) | 2000-11-21 | 2006-01-25 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置および送風装置 |
WO2008117515A1 (ja) | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Panasonic Corporation | モータ制御装置とその制御方法、及びモータ装置 |
JP5368777B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2013-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 交流電動機の制御装置 |
JP5230682B2 (ja) | 2010-04-26 | 2013-07-10 | 三菱電機株式会社 | 同期電動機の制御装置 |
US20140091622A1 (en) * | 2011-04-15 | 2014-04-03 | Deka Products Limited Partnership | Modular Power Conversion System |
US9631830B2 (en) | 2012-08-09 | 2017-04-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Motor control device, motor control method, and blower apparatus |
JP6929460B2 (ja) | 2018-05-30 | 2021-09-01 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石式同期モータおよび換気送風機 |
US10731889B2 (en) * | 2019-01-08 | 2020-08-04 | Regal Beloit America, Inc. | Motor controller for electric blowers |
-
2020
- 2020-06-29 JP JP2020111699A patent/JP7473409B2/ja active Active
-
2021
- 2021-06-23 US US17/355,740 patent/US12018692B2/en active Active
- 2021-06-28 CN CN202110718983.2A patent/CN113931858A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US12018692B2 (en) | 2024-06-25 |
CN113931858A (zh) | 2022-01-14 |
JP7473409B2 (ja) | 2024-04-23 |
US20210404478A1 (en) | 2021-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4261523B2 (ja) | モータ駆動装置および駆動方法 | |
JP5446324B2 (ja) | インバータ装置 | |
CN100525062C (zh) | 无传感器无刷电动机及其控制电路和控制方法 | |
JP3352078B2 (ja) | ブラシレス直流モータの回転子位置検出装置 | |
US20070296371A1 (en) | Position sensorless control apparatus for synchronous motor | |
JP2006230049A (ja) | モータ制御装置およびモータ電流検出装置 | |
JP2009077503A (ja) | 電動機の制御装置,空気調和機の制御装置 | |
JP6929460B2 (ja) | 永久磁石式同期モータおよび換気送風機 | |
JP6417544B2 (ja) | モータ制御装置およびこれを備えたドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機 | |
JP2008172948A (ja) | ブラシレスモータの制御装置 | |
JP2011004538A (ja) | インバータ装置 | |
JP2022066913A (ja) | モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法 | |
JP4422967B2 (ja) | 電動機の運転制御装置 | |
JP3949794B2 (ja) | ブラシレスdcモータ制御方法およびその装置 | |
JP2022010912A (ja) | モータ駆動制御装置およびファンユニット | |
JP6019397B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2005110470A (ja) | 電動機の運転制御装置 | |
US20240162843A1 (en) | Motor drive control device and fan unit | |
JP2001119978A (ja) | ブラシレスdcモータ制御方法およびその装置 | |
JP4470445B2 (ja) | モータケーブル抵抗検出方法およびその装置 | |
JP4256796B2 (ja) | インバータ装置 | |
JP6074652B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP7358059B2 (ja) | モータ駆動制御装置 | |
JP2006033976A (ja) | 同期モータの制御装置 | |
WO2023157821A1 (ja) | モータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20210819 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211216 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240305 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240319 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7473409 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |