JP2756588B2 - Brushless motor circuit for automatic door - Google Patents
Brushless motor circuit for automatic doorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動ドア用のブラシレスモータ回路に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a brushless motor circuit for an automatic door.
［従来の技術］ 第２図は、従来の自動ドア用ブラシレスモータ回路の
ブロック図であって、いわゆるスイッチングレギュレー
タ方式を採用したものである。FIG. 2 is a block diagram of a conventional brushless motor circuit for an automatic door, which employs a so-called switching regulator system.
整流・平滑回路10は、例えば100VACの交流入力を直流
化して、直流高電圧をチョッパ回路20に与える。チョッ
パ回路20は、チョッピングのためのオン・オフ回路（ト
ランジスタ等のスイッチング素子）と平滑回路とからな
り、直流高電圧入力を直流低電圧に変換してこれを出力
する。このチョッパ回路20の出力電圧VMは、例えば３〜
36VDCの範囲で可変である。定電圧VMは、インバータ40
を介してブラシレスモータ50の固定子巻線に与えられて
回転磁界をつくる。三相ブラシレスモータを使用する場
合、インバータ回路40は、例えば上アームを構成する３
つのトランジスタと下アームを構成する３つのトランジ
スタとからなる。The rectifying / smoothing circuit 10 converts, for example, an AC input of 100 VAC to DC and supplies a high DC voltage to the chopper circuit 20. The chopper circuit 20 includes an on / off circuit (switching element such as a transistor) for chopping and a smoothing circuit, converts a DC high voltage input into a DC low voltage, and outputs it. Output voltage V M of the chopper circuit 20 is, for example, 3
Variable in the range of 36VDC. Constant voltage V M, the inverter 40
To the stator winding of the brushless motor 50 to generate a rotating magnetic field. When a three-phase brushless motor is used, the inverter circuit 40 includes, for example, an upper arm 3
One transistor and three transistors forming the lower arm.
ブラシレスモータ50の永久磁石からなる回転子の近傍
にはホール素子からなる位置検出器が配され、この検出
器を含む論理回路で構成される回転子位置検出回路60
が、ブラシレスモータ50の回転子の位置を検出してイン
バータ回路40へのオン・オフ指令を発して規定の固定子
巻線に順次電流を供給させるとともに、モータ速度に応
じた繰返し周波数の速度パルスPRを出力する。回転子の
位置検出にホール素子を使用する場合、モータ１回転あ
たり12パルスを越える速度パルスを得るのは困難であ
る。したがって、速度パルスPRの数は、モータ１回転あ
たり例えば１〜12パルスである。A position detector composed of a Hall element is arranged near the rotor composed of the permanent magnet of the brushless motor 50, and a rotor position detection circuit 60 composed of a logic circuit including the detector is provided.
Detects the position of the rotor of the brushless motor 50, issues an on / off command to the inverter circuit 40, sequentially supplies current to the specified stator winding, and generates a speed pulse having a repetition frequency corresponding to the motor speed. and outputs the P R. When a Hall element is used for detecting the position of the rotor, it is difficult to obtain a speed pulse exceeding 12 pulses per rotation of the motor. Accordingly, the number of velocity pulses P R are, for example, 1 to 12 pulses per one rotation of the motor.
F/V変換回路70は、この速度パルスPRの繰返し周波数
を直流電圧に比例変換してこれを出力する。このF/V変
換回路70としては、微分回路71、ワンショットマルチバ
イブレータ72及び平滑回路73を順次縦続接続したものが
使用される。差動増幅器75は、F/V変換回路70の出力電
圧VRの速度指令電圧VSに対する偏差を演算する。パルス
幅変調回路90は、差動増幅器75の出力電圧φRをパルス
幅に比例変換して、チョッパ回路20の出力電圧VMを設定
する。この際、パルス幅変調回路90からチョッパ回路20
に与えられるチョッパ信号PCのパルス幅は、電圧φRと
例えば20kHzの三角波信号との大小比較によって決定さ
れる。F / V converter circuit 70, and outputs the repetition frequency of the velocity pulses P R in proportion into a DC voltage. As the F / V conversion circuit 70, a circuit in which a differentiating circuit 71, a one-shot multivibrator 72, and a smoothing circuit 73 are sequentially connected in cascade is used. Differential amplifier 75 calculates the deviation with respect to the speed command voltage V S of the output voltage V R of the F / V converter circuit 70. The pulse width modulation circuit 90, in proportion converting the output voltage phi R of the differential amplifier 75 to the pulse width, setting the output voltage V M of the chopper circuit 20. At this time, the pulse width modulation circuit 90 switches the chopper circuit 20
The pulse width of a given chopper signal P C in is determined by comparison between the triangular wave signal of the voltage phi R and for example 20 kHz.
以上に説明した従来の自動ドア用ブラシレスモータ回
路では、低速時のトルクアップをはかるためにブラシレ
スモータ50の速度帰還を実行してチョッパ回路20の出力
電圧VMを調整することによって、速度指令電圧VSの大き
さに応じた定速制御を行なっていた。この際、F/V変換
回路70において、微分回路71が速度パルスPRの各エッジ
を検出し、ワンショットマルチバイブレータ72が各エッ
ジから始まる一定幅のパルスを生成し、平滑回路73がこ
のパルスを平滑して直流電圧とする。ワンショットマル
チバイブレータ72の出力パルス幅は、これに接続される
時定数回路で設定される。The brushless motor circuit for automatic doors of the conventional as described above, by adjusting the output voltage V M of the chopper circuit 20 by performing the speed feedback of the brushless motor 50 in order to achieve a torque increase during a low speed, the speed command voltage Constant speed control was performed according to the magnitude of V S. At this time, the F / V converter circuit 70, differentiating circuit 71 detects the respective edges of the velocity pulses P R, generates a pulse having a constant width one-shot multivibrator 72 starts from the edge, smoothing circuit 73 is the pulse To a DC voltage. The output pulse width of one-shot multivibrator 72 is set by a time constant circuit connected thereto.
［発明が解決しようとする課題］ 通常、自動ドアの開閉を駆動するブラシレスモータで
は、例えば2000〜4000rpmの範囲の高速モードと例えば2
00〜500rpmの範囲の低速モードとの２モードが要求され
るのみである。[Problems to be Solved by the Invention] Normally, in a brushless motor that drives the opening and closing of an automatic door, for example, a high-speed mode in the range of 2000 to 4000 rpm
Only two modes, a low speed mode in the range of 00 to 500 rpm, are required.
ところが、前記従来の自動ドア用ブラシレスモータ回
路では、回転子位置検出回路60から出力される速度パル
スPRの数がモータ１回転あたり１〜12パルスと少ないに
もかかわらず、不要範囲を含む200〜4000rpmの速度範囲
を１つの速度帰還制御でカバーしようとしていたため
に、次の問題があった。However, in the conventional brushless motor circuit for an automatic door, although the number of speed pulses PR output from the rotor position detection circuit 60 is as small as 1 to 12 pulses per rotation of the motor, 200 to 200 The following problem occurred because the speed range of 4000 rpm was to be covered by one speed feedback control.
すなわち、速度パルスPRの周期が最も短くなるモータ
最高速度4000rpmにおいてワンショットマルチバイブレ
ータ72の出力パルスどおしが互いにつながってしまうこ
とのないようにこのワンショットマルチバイブレータ72
の出力パルス幅設定を小さくすると、低速回転時に幅の
狭いパルスが長い間隔をおいて平滑回路73に与えられる
ことになる。したがって、低速回転時に平滑回路73の出
力電圧すなわちF/V変換回路70の出力電圧VRに含まれる
リップルが非常に大きくなる。この脈動が差動増幅器75
の出力電圧φRにも現れてパルス幅変調回路90から出力
されるチョッパ信号PCのパルス幅が不規則に変動し、チ
ョッパ回路20の出力電圧VMが変動する。したがって、従
来はモータ速度が約300rpmを下回るとブラシレスモータ
50がハンチングを生じやすくなるのが実情であって、特
に軽量ドアの場合に振動やトルクむらが生じる問題があ
った。That is, the one-shot so as not to output pulses etc. Press resulting in interconnected one-shot multivibrator 72 in the motor maximum speed 4000rpm which period of the speed pulse P R is the shortest multivibrator 72
When the output pulse width setting is small, narrow pulses are applied to the smoothing circuit 73 at long intervals during low-speed rotation. Accordingly, the ripple contained in the output voltage V R of the output voltage, ie F / V conversion circuit 70 of the smoothing circuit 73 during low-speed rotation is very large. This pulsation makes the differential amplifier 75
The pulse width of the chopper signal P C which also the output voltage phi R output from the pulse width modulation circuit 90 appear irregularly varies, the output voltage V M of the chopper circuit 20 is varied. Therefore, conventionally, when the motor speed falls below about 300 rpm, the brushless motor
Actually, hunting tends to occur in No. 50, and there was a problem that vibration and torque unevenness occurred particularly in the case of a lightweight door.
この低速時のハンチング問題を解決するために例えば
１回転あたり100パルスを出力するロータリエンコーダ
をブラシレスモータ50の回転軸に接続して回転子の位置
を検出することが考えられるが、ロータリエンコーダが
高価であることが問題となる。In order to solve the hunting problem at low speed, for example, it is conceivable to connect a rotary encoder that outputs 100 pulses per rotation to the rotating shaft of the brushless motor 50 to detect the position of the rotor, but the rotary encoder is expensive. Is a problem.
本発明は、高速及び低速の２段階モードのみが要求さ
れるという自動ドア用ブラシレスモータ回路の場合の特
殊事情に鑑みてなされたものであって、高速モードと低
速モードとでブラシレスモータの制御方式を切換えるこ
とによって、モータ１回転あたりの速度パルス数が少な
い場合であっても両モードにおいてともに円滑な速度制
御を実現することを目的とする。The present invention has been made in view of the special circumstances in the case of a brushless motor circuit for an automatic door in which only a two-stage mode of high speed and low speed is required, and a control method of a brushless motor in a high speed mode and a low speed mode. The purpose of the present invention is to realize smooth speed control in both modes even when the number of speed pulses per motor rotation is small.
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る自動ドア用ブラシレスモータ回路は、チ
ョッパ回路の出力をインバータ回路を介してブラシレス
モータの固定子巻線に供給するモータ回路であって、ブ
ラシレスモータの回転子の位置を検出してインバータ回
路へのオン・オフ指令を発するとともにモータ速度に応
じた繰返し周波数の速度パルスを出力する回転子位置検
出回路と、微分回路、ワンショットマルチバイブレータ
及び平滑回路の縦続接続で構成され、速度パルスの繰返
し周波数を直流電圧に比例変換してこれを出力するF/V
変換回路と、このF/V変換回路の出力電圧の速度指令電
圧に対する偏差を演算する第１の差動増幅器と、チョッ
パ回路の出力電圧の速度指令電圧に対する偏差を演算す
る第２の差動増幅器と、低速回転をすべき指令を受けた
ときに第１の差動増幅器の出力電圧を、高速回転をすべ
き指令を受けたときに第２の差動増幅器の出力電圧をそ
れぞれ切換え出力する切換回路と、この切換回路の切換
出力電圧をパルス幅に比例変換してチョッパ回路の出力
電圧を設定するパルス幅変調回路とを有することを特徴
とする。[Means for Solving the Problems] A brushless motor circuit for an automatic door according to the present invention is a motor circuit for supplying an output of a chopper circuit to a stator winding of a brushless motor via an inverter circuit. A rotor position detection circuit that detects the position of the rotor and issues an on / off command to the inverter circuit and outputs a speed pulse having a repetition frequency corresponding to the motor speed; and a differentiation circuit, a one-shot multivibrator, and a smoothing circuit. F / V that consists of a cascade connection and that converts the repetition frequency of the speed pulse to DC voltage in proportion and outputs this
A conversion circuit, a first differential amplifier for calculating a deviation of the output voltage of the F / V conversion circuit from the speed command voltage, and a second differential amplifier for calculating a deviation of the output voltage of the chopper circuit to the speed command voltage Switching the output voltage of the first differential amplifier when receiving a command to rotate at a low speed, and the output voltage of the second differential amplifier when receiving a command to rotate at a high speed. And a pulse width modulation circuit for setting the output voltage of the chopper circuit by proportionally converting the switching output voltage of the switching circuit to the pulse width.
［作用］ 高速回転をすべき指令が切換回路に与えられると、チ
ョッパ回路の出力電圧の速度指令電圧に対する偏差であ
る第２の差動増幅器の出力電圧がパルス幅変調回路に与
えられて、チョッパ回路の出力電圧が調整される。すな
わち、インバータ回路の入力電圧の帰還が実行される。
したがって、ブラシレスモータは、速度指令電圧の大き
さに応じた定電圧制御がなされる。この際、モータ速度
の帰還は実行されない。[Operation] When a command to rotate at a high speed is given to the switching circuit, the output voltage of the second differential amplifier, which is a deviation of the output voltage of the chopper circuit from the speed command voltage, is given to the pulse width modulation circuit. The output voltage of the circuit is adjusted. That is, feedback of the input voltage of the inverter circuit is performed.
Therefore, the brushless motor performs constant voltage control according to the magnitude of the speed command voltage. At this time, the feedback of the motor speed is not performed.
一方、低速回転をすべき指令が切換回路に与えられる
と、第１の差動増幅器の出力電圧がパルス幅変調回路に
与えられて、チョッパ回路の出力電圧が調整される。第
１の差動増幅器の出力電圧は、回転子位置検出回路から
出力される速度パルスの繰返し周波数を比例変換して得
られるF/V変換回路の直流出力電圧の速度指令電圧に対
する偏差である。すなわち、モータ速度の帰還が実行さ
れる。したがって、ブラシレスモータは、速度指令電圧
の大きさに応じた定速度制御がなされ、低速時のトルク
アップがはかれる。しかも、速度帰還のためのF/V変換
回路中のワンショットマルチバイブレータの出力パルス
幅を例えば200〜500rpmの範囲の低速モードだけで設定
することができるから、低速モードの全範囲においてこ
の出力パルス幅設定を大きくすることができる。したが
って、回転子位置検出回路から出力される速度パルスの
数がモータ１回転あたり１〜12パルスと少ない場合であ
っても、このワンショットマルチバイブレータに接続さ
れる平滑回路の出力リップルが小さくなる。On the other hand, when a command to perform low-speed rotation is given to the switching circuit, the output voltage of the first differential amplifier is given to the pulse width modulation circuit, and the output voltage of the chopper circuit is adjusted. The output voltage of the first differential amplifier is a deviation of the DC output voltage of the F / V conversion circuit obtained by proportionally converting the repetition frequency of the speed pulse output from the rotor position detection circuit with respect to the speed command voltage. That is, feedback of the motor speed is performed. Therefore, the brushless motor is controlled at a constant speed in accordance with the magnitude of the speed command voltage, thereby increasing the torque at a low speed. Moreover, the output pulse width of the one-shot multivibrator in the F / V conversion circuit for speed feedback can be set only in the low-speed mode in the range of, for example, 200 to 500 rpm. The width setting can be increased. Therefore, even when the number of speed pulses output from the rotor position detection circuit is as small as 1 to 12 pulses per rotation of the motor, the output ripple of the smoothing circuit connected to the one-shot multivibrator is reduced.
［実施例］ 第１図は、本発明の実施例に係る自動ドア用ブラシレ
スモータ回路の回路図である。Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a brushless motor circuit for an automatic door according to an embodiment of the present invention.
例えば100VACの交流電源２が整流・平滑回路10に接続
される。この整流・平滑回路10は、交流入力を直流化し
て、直流高電圧をチョッパ回路20に与える。このチョッ
パ回路20において、整流・平滑回路10の出力電圧は、パ
ルストランス21の１次巻線と主スイッチング素子である
NPNトランジスタ22と直列回路に印加される。この主ト
ランジスタ22のベース回路は、他のパルストランス23で
絶縁された他のNPNトランジスタ24（副トランジスタ）
のコレクタ回路に接続される。主トランジスタ22が１次
巻線に接続されるパルストランス21の２次側は、ダイオ
ード、コイル及び出力コンデンサで構成される平滑回路
25を介してインバータ回路40に接続される。なお、整流
・平滑回路10とチョッパ回路20とは、スイッチングレギ
ュレータ28を構成する。For example, a 100 VAC AC power supply 2 is connected to the rectifying / smoothing circuit 10. The rectifying / smoothing circuit 10 converts the AC input into DC and supplies a DC high voltage to the chopper circuit 20. In this chopper circuit 20, the output voltage of the rectifying / smoothing circuit 10 is the primary winding of the pulse transformer 21 and the main switching element.
Applied to the NPN transistor 22 and the series circuit. The base circuit of the main transistor 22 is composed of another NPN transistor 24 (sub transistor) insulated by another pulse transformer 23.
Connected to the collector circuit. The secondary side of the pulse transformer 21 in which the main transistor 22 is connected to the primary winding is a smoothing circuit composed of a diode, a coil and an output capacitor.
It is connected to the inverter circuit 40 via 25. The rectifying / smoothing circuit 10 and the chopper circuit 20 form a switching regulator 28.
チョッパ回路20の出力コンデンサの両端電圧は、イン
バータ回路40ばかりでなく、２本の抵抗器31,32を直列
接続してなる分圧回路にも与えられる。両抵抗器31,32
の接続点電圧VMは、チョッパ回路20の出力電圧を監視す
るために利用される。すなわち、この電圧VMが差動増幅
器33に反転入力として与えられ、ここに電圧帰還回路30
が形成される。The voltage between both ends of the output capacitor of the chopper circuit 20 is supplied not only to the inverter circuit 40 but also to a voltage dividing circuit formed by connecting two resistors 31 and 32 in series. Both resistors 31, 32
The connection point voltage V M, are utilized to monitor the output voltage of the chopper circuit 20. That is, the voltage V M is applied as an inverting input to the differential amplifier 33, a voltage feedback circuit 30 here
Is formed.
チョッパ回路20の出力電圧は、インバータ回路40を介
してブラシレスモータ50の固定子巻線に与えられて回転
磁界をつくる。三相ブラシレスモータを使用する場合、
インバータ回路40は、３つのPNPトランジスタ（上アー
ム）と３つのNPNトランジスタ（下アーム）とで構成さ
れる。各トランジスタにはフライホイール・ダイオード
が接続されている。The output voltage of the chopper circuit 20 is applied to the stator winding of the brushless motor 50 via the inverter circuit 40 to generate a rotating magnetic field. When using a three-phase brushless motor,
The inverter circuit 40 includes three PNP transistors (upper arm) and three NPN transistors (lower arm). Each transistor is connected to a flywheel diode.
ブラシレスモータ50は、例えば２極の永久磁石からな
る回転子を有し、この周囲に三相固定子巻線が120度等
配されている。更に、ホール素子からなる３つの位置検
出器61が回転子近傍に120度等配され、これらの検出器
がブラシレスモータ50の回転子位置に対応する速度信号
A,B,Cをそれぞれ出力する。これらの速度信号A,B,Cは、
駆動論理回路62に入力されて、インバータ回路40の上ア
ームのためのオン・オフ指令U,V,Wと、下アームのため
のオン・オフ指令X,Y,Zとに変換される。また、駆動論
理回路62は、速度信号A,B,Cをもとにして速度パルスPR
を生成する。この速度パルスPRのレートは、ブラシレス
モータ50の１回転あたり例えば12パルスである。ただ
し、駆動論理回路62の回路構成は周知であるので、その
詳細な説明は省略する。なお、位置検出器61と駆動論理
回路62とは、前記回転子位置検出回路60を構成する。The brushless motor 50 has a rotor composed of, for example, two-pole permanent magnets, around which three-phase stator windings are arranged at 120 degrees. Further, three position detectors 61 each composed of a Hall element are arranged at equal intervals of 120 degrees in the vicinity of the rotor, and these detectors serve as speed signals corresponding to the rotor position of the brushless motor 50.
A, B and C are output respectively. These speed signals A, B, C are
It is input to the drive logic circuit 62 and is converted into ON / OFF commands U, V, W for the upper arm of the inverter circuit 40 and ON / OFF commands X, Y, Z for the lower arm. The drive logic circuit 62, the speed signals A, B, rate pulses based on C P R
Generate Rate of speed pulse P R is, for example, 12 pulses per rotation of the brushless motor 50. However, since the circuit configuration of the drive logic circuit 62 is well known, a detailed description thereof will be omitted. The position detector 61 and the drive logic circuit 62 constitute the rotor position detection circuit 60.
速度パルスPRは、F/V変換回路70に入力される。F/V変
換回路70は、微分回路71、ワンショットマルチバイブレ
ータ72及び平滑回路73を順次縦続接続したものであっ
て、速度パルスPRの繰返し周波数にこれに比例した直流
電圧VRに変換する。このF/V変換回路70の出力電圧V
Rは、差動増幅器75の反転入力端子に入力される。この
差動増幅器75は、抵抗分圧回路である直流電圧設定回路
78から速度指令電圧VSが非反転入力端子に入力されて、
F/V変換回路70の出力電圧VRの速度指令電圧VSに対する
偏差を演算する。なお、F/V変換回路70と差動増幅器75
とは、速度帰還回路76を構成する。Speed pulse P R is input to the F / V converter circuit 70. F / V converter circuit 70, differentiating circuit 71, be those sequentially cascaded one-shot multivibrator 72 and the smoothing circuit 73 is converted into a DC voltage V R which is proportional to the repetition frequency of the velocity pulses P R . The output voltage V of this F / V conversion circuit 70
R is input to the inverting input terminal of the differential amplifier 75. This differential amplifier 75 is a DC voltage setting circuit which is a resistance voltage dividing circuit.
78 speed command voltage V S is input to the non-inverting input terminal from,
The deviation of the output voltage V R of the F / V conversion circuit 70 from the speed command voltage V S is calculated. The F / V conversion circuit 70 and the differential amplifier 75
Constitutes the speed feedback circuit 76.
この速度指令電圧VSは、前記電圧帰還回路30の差動増
幅器33にも非反転入力として与えられる。つまり、差動
増幅器33は、チョッパ回路20の出力電圧VMの速度指令電
圧VSに対する偏差を演算する。This speed command voltage V S is also supplied as a non-inverting input to the differential amplifier 33 of the voltage feedback circuit 30. In other words, the differential amplifier 33 calculates the deviation with respect to the speed command voltage V S of the output voltage V M of the chopper circuit 20.
電圧帰還回路30を構成する差動増幅器33の出力電圧φ
Mは、アナログスイッチ81及び抵抗器８子を順次介して
コンパレータ91の非反転入力端子に入力される。一方、
速度帰還回路76を構成する差動増幅器75の出力電圧φR
は、アナログスイッチ82及び抵抗器85を順次介して同様
にコンパレータ91の非反転入力端子に入力される。一方
のアナログスイッチ81には、速度切換信号SWがNOT回路8
3を介して与えられ、他方のアナログスイッチ82には、
速度切換信号SWが直接与えられる。切換回路80は、両ア
ナログスイッチ81,82とNOT回路83とで構成される。つま
り、Ｈレベルの速度切換信号SWすなわち低速指令が切換
回路80に与えられると、アナログスイッチ82がオンし
て、差動増幅器75の出力電圧φRがコンパレータ91に与
えられる。一方、Ｌレベルの速度切換信号SWすなわち高
速指令が切換回路80に与えられると、アナログスイッチ
81がオンして、差動増幅器33の出力電圧φMが同コンパ
レータ91に与えられる。The output voltage φ of the differential amplifier 33 constituting the voltage feedback circuit 30
M is input to the non-inverting input terminal of the comparator 91 via the analog switch 81 and the eight resistors. on the other hand,
Output voltage φ R of differential amplifier 75 constituting speed feedback circuit 76
Is similarly input to the non-inverting input terminal of the comparator 91 via the analog switch 82 and the resistor 85 sequentially. On one of the analog switch 81, the speed switching signal S W is the NOT circuit 8
3 and the other analog switch 82
Speed switching signal S W is given directly. The switching circuit 80 includes both analog switches 81 and 82 and a NOT circuit 83. That is, when the speed switching signal S W ie slow command H level is applied to the switch circuit 80, the analog switch 82 is turned on, the output voltage phi R of the differential amplifier 75 is supplied to the comparator 91. On the other hand, when the speed switching signal S W ie fast instruction L level is applied to the switch circuit 80, the analog switch
81 is turned on, and the output voltage φ M of the differential amplifier 33 is supplied to the comparator 91.
切換回路80の出力電圧φ、すなわちφR又はφMは、パ
ルス幅変調回路90において、コンパレータ91で三角波発
振回路92の出力信号Ｔと大小比較されてチョッパ信号PC
となる。このチョッパ信号PCは、前記チョッパ回路20の
副トランジスタ24のベースに印加され、パルストランス
23を介して主トランジスタ22をオン・オフさせる。つま
り、パルス幅変調回路90は、切換回路80の出力電圧φを
パルス幅に比例変換して、チョッパ回路20の出力電圧VM
を設定すく。なお、三角波信号Ｔの周波数は、例えば20
kHzである。Output voltage phi of the switching circuit 80, i.e. phi R or phi M is the pulse width modulation circuit 90, the chopper signal P C by the comparator 91 is compared output signal T and the magnitude of the triangular wave oscillation circuit 92
Becomes The chopper signal P C is applied to the base of the auxiliary transistor 24 of the chopper circuit 20, a pulse transformer
The main transistor 22 is turned on / off via 23. That is, the pulse width modulation circuit 90 converts the output voltage φ of the switching circuit 80 in proportion to the pulse width, and outputs the output voltage V M of the chopper circuit 20.
Set up. The frequency of the triangular wave signal T is, for example, 20
kHz.
整流・平滑回路10は、交流電源２から供給される例え
ば100VACの交流入力を直流化して、直流高電圧をチョッ
パ回路20に与える。チョッパ回路20は、この直流高電圧
入力を直流低電圧に変換して、これをインバータ回路40
に与える。The rectifying / smoothing circuit 10 converts the AC input of, for example, 100 VAC supplied from the AC power supply 2 to DC, and supplies a high DC voltage to the chopper circuit 20. The chopper circuit 20 converts the DC high voltage input into a DC low voltage, and converts this into an inverter circuit 40.
Give to.
一方、位置検出回路60において、位置検出器61は、ブ
ラシレスモータ50の回転子位置変化に応じた速度信号A,
B,Cをそれぞれ出力する。これらの速度信号A,B,Cは、駆
動論理回路62によってインバータ回路40に対するオン・
オフ指令U,V,W,X,Y,Zに変換される。この際、インバー
タ回路40の上アームトランジスタと下アームトランジス
タとがそれぞれ１つ選択され、ブラシレスモータ50の回
転子位置に応じた規定の固定子巻線に電流が流れて回転
磁界が生成し、回転子が回転する。On the other hand, in the position detection circuit 60, the position detector 61 outputs a speed signal A, corresponding to a change in the rotor position of the brushless motor 50.
Output B and C respectively. These speed signals A, B, and C are turned on / off by the drive logic circuit 62 to the inverter circuit 40.
It is converted into the off command U, V, W, X, Y, Z. At this time, one upper arm transistor and one lower arm transistor of the inverter circuit 40 are selected, and a current flows through a specified stator winding according to the rotor position of the brushless motor 50, and a rotating magnetic field is generated. Child spins.
さて、Ｌレベルの速度切換信号SWすなわち高速指令が
切換回路80に与えられると、電圧帰還回路30の出力電圧
φMがパルス幅変調回路90に与えられる。したがって、
インバータ回路子０の入力電圧すなわちモータ電圧の帰
還が実行される。したがって、ブラシレスモータ50は、
速度指令電圧VSの大きさに応じた定電圧制御がなされ
る。ただし、速度切換信号SWがＬレベルである間は、速
度帰還回路70によるモータ速度の帰還は実行されない。Now, when the speed switching signal S W ie fast instruction L level is applied to the switch circuit 80, the output voltage phi M of the voltage feedback circuit 30 is supplied to the pulse width modulation circuit 90. Therefore,
Feedback of the input voltage of the inverter circuit 0, that is, the motor voltage is executed. Therefore, the brushless motor 50
Constant voltage control in accordance with the magnitude of the speed command voltage V S is performed. However, while the speed switching signal S W is at the L level, the feedback of the motor speed by the speed feedback circuit 70 is not performed.
一方、Ｈレベルの速度切換信号SWすなわち低速指令が
切換回路80に与えられると、速度帰還回路70の出力電圧
φRがパルス幅変調回路90に与えられる。したがって、
第２図において説明した従来の場合と同様にブラシレス
モータ50の速度帰還によってチョッパ回路20の出力電圧
VMが調整され、速度指令電圧VSの大きさに応じた定速度
制御が実行される。ただし、F/V変換回路70において、
ワンショットマルチバイブレータ72の出力パルス幅を、
高速モードにかかわりなく例えば200〜500rpmの範囲の
低速モードだけで設定することができるから、この出力
パルス幅設定を大きくすることができる。したがって、
速度パルスPRの数が少なくとも、ワンショットマルチバ
イブレータ72に接続される平滑回路73の出力リップルが
小さくなる。On the other hand, when the speed switching signal S W ie slow command H level is applied to the switch circuit 80, the output voltage phi R speed feedback circuit 70 is supplied to the pulse width modulation circuit 90. Therefore,
The output voltage of the chopper circuit 20 is determined by the speed feedback of the brushless motor 50 as in the conventional case described in FIG.
V M is adjusted, the constant speed control in accordance with the magnitude of the speed command voltage V S is executed. However, in the F / V conversion circuit 70,
The output pulse width of the one-shot multivibrator 72 is
Since it can be set only in the low speed mode in the range of 200 to 500 rpm regardless of the high speed mode, the output pulse width setting can be increased. Therefore,
The number of velocity pulses P R is at least, the output ripple of the smoothing circuit 73 connected to the one-shot multivibrator 72 is reduced.
以上のことから、本発明の実施例に係る自動ドア用ブ
ラシレスモータ回路では、例えば2000〜4000rpmの範囲
の高速モード時にＬレベルの速度切換信号SWを切換回路
80に与えて電圧帰還方式に切換える一方、例えば200〜5
00rpmの範囲の低速モード時にＨレベルの速度切換信号S
Wを切換回路80に与えて速度帰還方式に切換えることに
よって、モータ１回転あたりの速度パルス数が少ない場
合であっても両モードにおいてともに円滑な速度制御が
実現できる。From the above, implemented in a brushless motor circuit for an automatic door according to, for example 2000~4000rpm fast mode switching circuit speed switching signal S W L level when the scope of the present invention
80 to switch to the voltage feedback method, for example, 200-5
H-level speed switching signal S in low-speed mode in the range of 00 rpm
By providing W to the switching circuit 80 to switch to the speed feedback method, smooth speed control can be realized in both modes even when the number of speed pulses per motor rotation is small.
［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る自動ドア用ブラ
シレスモータ回路は、高速モードではインバータ回路の
入力電圧を帰還する一方、低速モードではブラシレスモ
ータの速度帰還を実行するようにモータ制御方式を切換
えるから、本発明によれば、モータ１回転あたりの速度
パルス数が少ない場合であっても、両モードにおいてと
もに円滑な速度制御を実現することができる。つまり、
高速回転時に滑かに速度制御を実行できることはもちろ
ん、従来とは違って低速域でのハンチングを防止でき
る。[Effects of the Invention] As described above, the brushless motor circuit for an automatic door according to the present invention returns the input voltage of the inverter circuit in the high-speed mode, and executes the speed feedback of the brushless motor in the low-speed mode. Since the motor control method is switched, according to the present invention, smooth speed control can be realized in both modes even when the number of speed pulses per motor rotation is small. That is,
Not only can speed control be smoothly performed during high-speed rotation, but hunting in a low-speed range can be prevented unlike the conventional case.
第１図は、本発明の実施例に係る自動ドア用ブラシレス
モータ回路の回路図、 第２図は、従来の自動ドア用ブラシレスモータ回路のブ
ロック図である。 符号の説明 10…整流・平滑回路、20…チョッパ回路、30…電圧帰還
回路、33…差動増幅器、40…インバータ回路、50…ブラ
シレスモータ、60…回転子位置検出回路、61…位置検出
器、62…駆動論理回路、70…F/V変換回路、71…微分回
路、72…ワンショットマルチバイブレータ、73…平滑回
路、75…差動増幅器、76…速度帰還回路、78…直流電圧
設定回路、80…切換回路、90…パルス幅変調回路、PC…
チョッパ信号、PR…速度パルス、SW…速度切換信号、VS
…速度指令電圧。FIG. 1 is a circuit diagram of a brushless motor circuit for an automatic door according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a conventional brushless motor circuit for an automatic door. EXPLANATION OF SYMBOLS 10: rectifier / smoothing circuit, 20: chopper circuit, 30: voltage feedback circuit, 33: differential amplifier, 40: inverter circuit, 50: brushless motor, 60: rotor position detection circuit, 61: position detector , 62: drive logic circuit, 70: F / V conversion circuit, 71: differentiation circuit, 72: one-shot multivibrator, 73: smoothing circuit, 75: differential amplifier, 76: speed feedback circuit, 78: DC voltage setting circuit , 80 ... switching circuit, 90 ... pulse width modulation circuit, P C ...
Chopper signal, P R ... speed pulse, S W ... speed switching signal, V S
... Speed command voltage.
Claims (1)
してブラシレスモータの固定子巻線に供給するモータ回
路であって、ブラシレスモータの回転子の位置を検出し
てインバータ回路へのオン・オフ指令を発するとともに
モータ速度に応じた繰返し周波数の速度パルスを出力す
る回転子位置検出回路と、微分回路、ワンショットマル
チバイブレータ及び平滑回路の縦続接続で構成され、速
度パルスの繰返し周波数を直流電圧に比例変換してこれ
を出力するF/V変換回路と、このF/V変換回路の出力電圧
の速度指令電圧に対する偏差を演算する第１の差動増幅
器と、チョッパ回路の出力電圧の速度指令電圧に対する
偏差を演算する第２の差動増幅器と、低速回転をすべき
指令を受けたときに第１の差動増幅器の出力電圧を、高
速回転をすべき指令を受けたときに第２の差動増幅器の
出力電圧をそれぞれ切換え出力する切換回路と、この切
換回路の切換出力電圧をパルス幅に比例変換してチョッ
パ回路の出力電圧を設定するパルス幅変調回路とを有す
ることを特徴とする自動ドア用ブラシレスモータ回路。1. A motor circuit for supplying an output of a chopper circuit to a stator winding of a brushless motor via an inverter circuit, wherein an on / off command to the inverter circuit is detected by detecting a position of a rotor of the brushless motor. And a cascade connection of a differentiating circuit, a one-shot multivibrator and a smoothing circuit, which outputs a speed pulse with a repetition frequency according to the motor speed.The repetition frequency of the speed pulse is proportional to the DC voltage. An F / V conversion circuit for converting and outputting the output; a first differential amplifier for calculating a deviation of the output voltage of the F / V conversion circuit from the speed command voltage; and an output voltage of the chopper circuit for the speed command voltage. A second differential amplifier for calculating a deviation, and an output voltage of the first differential amplifier when receiving a command to perform low-speed rotation, and a command to perform high-speed rotation. A switching circuit for switching and outputting the output voltage of the second differential amplifier when received, a pulse width modulation circuit for setting the output voltage of the chopper circuit by proportionally converting the switching output voltage of the switching circuit into a pulse width. A brushless motor circuit for an automatic door, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189840A JP2756588B2 (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Brushless motor circuit for automatic door |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189840A JP2756588B2 (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Brushless motor circuit for automatic door |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356091A JPH0356091A (en) | 1991-03-11 |
| JP2756588B2 true JP2756588B2 (en) | 1998-05-25 |
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ID=16248086
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP2756588B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04156291A (en) * | 1990-10-18 | 1992-05-28 | Fujitsu Ltd | Circuit for controlling motor |
| FR2826517B1 (en) * | 2001-06-20 | 2004-03-12 | Somfy | SUPPLY DEVICE FOR MOTORIZED BLIND OR THE LIKE |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1189840A patent/JP2756588B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0356091A (en) | 1991-03-11 |
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