JP2940281B2 - ブラシレス直流モータの駆動装置 - Google Patents
ブラシレス直流モータの駆動装置Info
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- JP2940281B2 JP2940281B2 JP4022452A JP2245292A JP2940281B2 JP 2940281 B2 JP2940281 B2 JP 2940281B2 JP 4022452 A JP4022452 A JP 4022452A JP 2245292 A JP2245292 A JP 2245292A JP 2940281 B2 JP2940281 B2 JP 2940281B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ブラシレス直流モー
タの電機子巻線に誘起された誘起電圧に基づいて磁石回
転子と電機子巻線との相対的位置を検出し、検出した相
対的位置に基づいてブラシレス直流モータを駆動するよ
うにしたブラシレス直流モータの駆動装置に関する。
タの電機子巻線に誘起された誘起電圧に基づいて磁石回
転子と電機子巻線との相対的位置を検出し、検出した相
対的位置に基づいてブラシレス直流モータを駆動するよ
うにしたブラシレス直流モータの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレス直流モータは通常、回転子の
磁極位置を検出するための検出器が設けられているが、
高温高圧下で使用される空気調和機の圧縮機等において
は、信頼性が悪い等のために、最近では、電機子巻線に
誘起される誘起電圧によって磁石回転子と電機子巻線と
の相対的位置を検出し、検出した相対的位置に基づいて
インバータの転流信号を生成することにより、上記検出
器をなくしたものが種々提案されている。
磁極位置を検出するための検出器が設けられているが、
高温高圧下で使用される空気調和機の圧縮機等において
は、信頼性が悪い等のために、最近では、電機子巻線に
誘起される誘起電圧によって磁石回転子と電機子巻線と
の相対的位置を検出し、検出した相対的位置に基づいて
インバータの転流信号を生成することにより、上記検出
器をなくしたものが種々提案されている。
【０００３】この種のブラシレス直流モータとしては、
従来、図６に示すようなものがある(特開昭５２−６９
１９号公報)。この図６において、３１はブラシレス直
流モータの３相電機子巻線、３２はインバータ、３３は
電源部、３４は回転位置検出回路、３５はスイッチ回
路、３６はリングカウンタ、３７は制御発信器、３８は
速度検出回路、３９はコントロール回路である。図７は
回路波形図である。ブラシレス直流モータを起動すると
きは、コントロール回路３９に一定周波数のパルス信号
である駆動指令信号４０が与えられる。そうすると、コ
ントロール回路３９は、スイッチ回路３５をリングカウ
ンタ３６側に切り換えると共に、パルス信号４０をカウ
ントして一定周期の信号４１を発生し、そして、この信
号４１の周期に対応した周期でレベルが漸減する信号４
２を制御発信器３７に出力する。これにより制御発信器
３７は低周波数から高周波数に変化する同期パルス４３
を繰り返し発生し、リングカウンタ３６に出力する。こ
のリングカウンタ３６の出力信号はスイッチ回路３５を
介してサイクリックにインバータ３２のトランジスタの
ベースに印加され、ブラシレス直流モータが回転を始
め、回転速度が漸増し、速度検出回路３８の出力信号４
４が漸増する。モータの回転速度が一定値に達すると、
コントロール回路３９は信号４５をスイッチ回路３５に
出力してスイッチ回路３５を回転位置検出回路３４側に
切り換える。以後、モータは誘起電圧を利用した定常運
転状態に入る。この運転の切り換えを図８に示す。この
図８はインバータ３２に印加される駆動信号の周波数の
時間的な変化を示している。モータの負荷条件や何等か
の外乱によりモータの起動が失敗して信号４５が出力さ
れない場合には、再度、同期パルス４３が出力される。
この起動動作の繰り返しにより負荷が低下したタイミン
グをとらえて起動させることができ、確実な起動ができ
る。
従来、図６に示すようなものがある(特開昭５２−６９
１９号公報)。この図６において、３１はブラシレス直
流モータの３相電機子巻線、３２はインバータ、３３は
電源部、３４は回転位置検出回路、３５はスイッチ回
路、３６はリングカウンタ、３７は制御発信器、３８は
速度検出回路、３９はコントロール回路である。図７は
回路波形図である。ブラシレス直流モータを起動すると
きは、コントロール回路３９に一定周波数のパルス信号
である駆動指令信号４０が与えられる。そうすると、コ
ントロール回路３９は、スイッチ回路３５をリングカウ
ンタ３６側に切り換えると共に、パルス信号４０をカウ
ントして一定周期の信号４１を発生し、そして、この信
号４１の周期に対応した周期でレベルが漸減する信号４
２を制御発信器３７に出力する。これにより制御発信器
３７は低周波数から高周波数に変化する同期パルス４３
を繰り返し発生し、リングカウンタ３６に出力する。こ
のリングカウンタ３６の出力信号はスイッチ回路３５を
介してサイクリックにインバータ３２のトランジスタの
ベースに印加され、ブラシレス直流モータが回転を始
め、回転速度が漸増し、速度検出回路３８の出力信号４
４が漸増する。モータの回転速度が一定値に達すると、
コントロール回路３９は信号４５をスイッチ回路３５に
出力してスイッチ回路３５を回転位置検出回路３４側に
切り換える。以後、モータは誘起電圧を利用した定常運
転状態に入る。この運転の切り換えを図８に示す。この
図８はインバータ３２に印加される駆動信号の周波数の
時間的な変化を示している。モータの負荷条件や何等か
の外乱によりモータの起動が失敗して信号４５が出力さ
れない場合には、再度、同期パルス４３が出力される。
この起動動作の繰り返しにより負荷が低下したタイミン
グをとらえて起動させることができ、確実な起動ができ
る。
【０００４】上記同期運転においては、外部から加える
電圧が大きければ十分なトルクで安定した運転ができる
が、負荷トルクが大きくなって、モータ発生トルクが不
足すると、速度変動の大きい非常に不安定な運転とな
る。もしこの状態で位置検出運転に切り換えると、切り
換えに失敗して正常な運転が不可能となる。負荷がコン
プレッサー等では、吐出-吸入の圧力差があると負荷ト
ルクが大きくなり、上記のような不安定な運転による同
期始動となり、切り換えに失敗する恐れがある。そのた
め、あらかじめ想定した最大の負荷トルクでも安定に起
動できるだけの十分な電圧を印加して駆動するようにし
ている。
電圧が大きければ十分なトルクで安定した運転ができる
が、負荷トルクが大きくなって、モータ発生トルクが不
足すると、速度変動の大きい非常に不安定な運転とな
る。もしこの状態で位置検出運転に切り換えると、切り
換えに失敗して正常な運転が不可能となる。負荷がコン
プレッサー等では、吐出-吸入の圧力差があると負荷ト
ルクが大きくなり、上記のような不安定な運転による同
期始動となり、切り換えに失敗する恐れがある。そのた
め、あらかじめ想定した最大の負荷トルクでも安定に起
動できるだけの十分な電圧を印加して駆動するようにし
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この駆
動方法では、想定された負荷トルク以上のトルクが加え
られた場合、平均速度は一定であるが、速度変動が大き
く、位置検出運転に切り換えるタイミングによっては切
り換え失敗になり、インバータ３２のスイッチング素子
であるトランジスタに過大な電流が流れ、トランジスタ
の破損に至る恐れがある。そこで、この発明の目的は、
簡単な方法で同期運転から位置検出運転への切り換え失
敗の可能性を未然に発見し、再起動することにより、切
り換え失敗によってインバータのスイッチング素子を破
損するようことのないブラシレス直流モータの駆動装置
を提供することにある。
動方法では、想定された負荷トルク以上のトルクが加え
られた場合、平均速度は一定であるが、速度変動が大き
く、位置検出運転に切り換えるタイミングによっては切
り換え失敗になり、インバータ３２のスイッチング素子
であるトランジスタに過大な電流が流れ、トランジスタ
の破損に至る恐れがある。そこで、この発明の目的は、
簡単な方法で同期運転から位置検出運転への切り換え失
敗の可能性を未然に発見し、再起動することにより、切
り換え失敗によってインバータのスイッチング素子を破
損するようことのないブラシレス直流モータの駆動装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のブラシレス直流モータの駆動装置は、ブ
ラシレス直流モータの３相電機子巻線への電流を通電、
遮断する複数のスイッチング素子からなるインバータ
と、起動指令手段と、上記起動指令手段の起動指令によ
り、上記複数のスイッチング素子のスイッチング動作を
同期させるための同期信号を出力する同期信号発生手段
と、上記電機子巻線に誘起された誘起電圧に基づいて磁
石回転子と上記電機子巻線との相対的位置を検出し、検
出した相対的位置を表す信号を出力する位置検出手段
と、上記同期信号発生手段が出力した同期信号あるいは
上記位置検出手段の出力信号に基づいて上記複数のイン
バータそれぞれの駆動信号を生成する駆動信号生成手段
とを備えて、モータ起動時には上記モータが一定の速度
で回転するようになるまでは同期運転し、その後は誘起
電圧に基づく位置検出運転を行なうようにしたブラシレ
ス直流モータの駆動装置であって、上記同期信号および
この同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態は周
期的に変化する一方、上記位置検出手段の出力信号の状
態は、上記同期信号および上記駆動信号の状態の変化に
対応して周期的に変化し、上記位置検出手段の出力信号
の状態が、この出力信号の状態に対応する同期信号ある
いはこの同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態
に対して予め定められた特定の関係にあるか否かを判別
する判別手段をさらに備え、上記駆動信号生成手段は、
上記判別手段の判別結果をうけ、上記位置検出手段の出
力信号の状態が同期信号あるいはこの同期信号に基づい
て生成された駆動信号の状態に対して上記予め定められ
た特定の関係にある状態で所定期間が経過するまでは、
上記同期信号に基づいて上記インバータの各スイッチン
グ素子の駆動信号を生成し、その後は上記位置検出手段
の出力信号に基づいて上記スイッチング素子の駆動信号
を生成することを特徴としている。上記判別手段は、同
期信号あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆動
信号の状態変化の開始タイミングで上記位置検出手段の
出力信号の状態を読み込んで、上記同期信号あるいはこ
の同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態と上記
位置検出手段の出力信号の状態を比較するようにするこ
とができ、また、上記位置検出手段の出力信号の状態変
化の開始タイミングで同期信号あるいはこの同期信号に
基づいて生成された駆動信号の状態を読み込んで、上記
同期信号あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆
動信号の状態と上記位置検出手段の出力信号の状態を比
較するようにすることもできる。また、上記駆動信号生
成手段は、上記位置検出手段の出力信号の状態が同期信
号あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆動信号
の状態に対して上記予め定められた特定の関係にないと
き、駆動信号の生成を停止し、一定時間経過後、上記起
動指令手段が再度起動指令を発するようにするのが望ま
しい。また、上記位置検出手段の出力信号が３つの信号
からなるとき、上記判別手段によって比較される上記位
置検出手段の出力信号の状態を、上記３つの信号の状態
の組み合わせパターンとし、上記判別手段によって比較
される駆動信号の状態を、これら複数の駆動信号の状態
の組み合わせパターンとすることができる。
め、この発明のブラシレス直流モータの駆動装置は、ブ
ラシレス直流モータの３相電機子巻線への電流を通電、
遮断する複数のスイッチング素子からなるインバータ
と、起動指令手段と、上記起動指令手段の起動指令によ
り、上記複数のスイッチング素子のスイッチング動作を
同期させるための同期信号を出力する同期信号発生手段
と、上記電機子巻線に誘起された誘起電圧に基づいて磁
石回転子と上記電機子巻線との相対的位置を検出し、検
出した相対的位置を表す信号を出力する位置検出手段
と、上記同期信号発生手段が出力した同期信号あるいは
上記位置検出手段の出力信号に基づいて上記複数のイン
バータそれぞれの駆動信号を生成する駆動信号生成手段
とを備えて、モータ起動時には上記モータが一定の速度
で回転するようになるまでは同期運転し、その後は誘起
電圧に基づく位置検出運転を行なうようにしたブラシレ
ス直流モータの駆動装置であって、上記同期信号および
この同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態は周
期的に変化する一方、上記位置検出手段の出力信号の状
態は、上記同期信号および上記駆動信号の状態の変化に
対応して周期的に変化し、上記位置検出手段の出力信号
の状態が、この出力信号の状態に対応する同期信号ある
いはこの同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態
に対して予め定められた特定の関係にあるか否かを判別
する判別手段をさらに備え、上記駆動信号生成手段は、
上記判別手段の判別結果をうけ、上記位置検出手段の出
力信号の状態が同期信号あるいはこの同期信号に基づい
て生成された駆動信号の状態に対して上記予め定められ
た特定の関係にある状態で所定期間が経過するまでは、
上記同期信号に基づいて上記インバータの各スイッチン
グ素子の駆動信号を生成し、その後は上記位置検出手段
の出力信号に基づいて上記スイッチング素子の駆動信号
を生成することを特徴としている。上記判別手段は、同
期信号あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆動
信号の状態変化の開始タイミングで上記位置検出手段の
出力信号の状態を読み込んで、上記同期信号あるいはこ
の同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態と上記
位置検出手段の出力信号の状態を比較するようにするこ
とができ、また、上記位置検出手段の出力信号の状態変
化の開始タイミングで同期信号あるいはこの同期信号に
基づいて生成された駆動信号の状態を読み込んで、上記
同期信号あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆
動信号の状態と上記位置検出手段の出力信号の状態を比
較するようにすることもできる。また、上記駆動信号生
成手段は、上記位置検出手段の出力信号の状態が同期信
号あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆動信号
の状態に対して上記予め定められた特定の関係にないと
き、駆動信号の生成を停止し、一定時間経過後、上記起
動指令手段が再度起動指令を発するようにするのが望ま
しい。また、上記位置検出手段の出力信号が３つの信号
からなるとき、上記判別手段によって比較される上記位
置検出手段の出力信号の状態を、上記３つの信号の状態
の組み合わせパターンとし、上記判別手段によって比較
される駆動信号の状態を、これら複数の駆動信号の状態
の組み合わせパターンとすることができる。
【０００７】
【作用】起動指令手段が起動を指令すると、同期信号発
生手段がインバータのスイッチング素子のスイッチング
動作を同期させるための同期信号を出力し、駆動信号生
成手段がその同期信号に基づいてインバータの各スイッ
チング素子の駆動信号を生成する。この駆動信号により
ブラシレス直流モータが回転し、電機子巻線に誘起電圧
が誘起され、この誘起電圧に基づいて位置検出手段が磁
石回転子と電機子巻線との相対的位置を検出し、検出し
た相対的位置を表す信号を出力する。そして、判別手段
が、上記位置検出手段の出力信号の状態がこの出力信号
の状態に対応する同期信号あるいはこの同期信号に基づ
いて生成された駆動信号の状態に対して予め定められた
特定の関係にあるか否かを判別する。上記特定の関係に
あるときは正常状態であると判断でき、そうでない場合
には異常であると判断できる。上記駆動信号生成手段
は、上記判別手段の判別結果をうけ、位置検出手段の出
力信号の状態が同期信号あるいはこの同期信号に基づい
て生成された駆動信号の状態に対して上記予め定められ
た特定の関係にある状態で所定期間が経過するまでは、
同期信号に基づいて各スイッチング素子の駆動信号を生
成する。こうして、モータ起動時の同期運転が所定期間
行なわれる。そして、その後は、位置検出手段の出力信
号に基づいて上記スイッチング素子の駆動信号を生成す
る。こうして、誘起電圧に基づく位置検出運転が行なわ
れる。このように、位置検出手段の出力信号の状態が同
期信号あるいはこの同期信号に基づく駆動信号の状態に
対して予め定められた特定の関係になり、この特定の関
係にある状態が一定期間続いたときに、つまり、正常運
転が行なわれていると確認できてから、同期運転から位
置検出運転に切り換えるようになっているので、切り換
え失敗がなく、また、切り換え時に過電流が流れることが
ないためインバータのスイッチング素子を破損すること
がない。
生手段がインバータのスイッチング素子のスイッチング
動作を同期させるための同期信号を出力し、駆動信号生
成手段がその同期信号に基づいてインバータの各スイッ
チング素子の駆動信号を生成する。この駆動信号により
ブラシレス直流モータが回転し、電機子巻線に誘起電圧
が誘起され、この誘起電圧に基づいて位置検出手段が磁
石回転子と電機子巻線との相対的位置を検出し、検出し
た相対的位置を表す信号を出力する。そして、判別手段
が、上記位置検出手段の出力信号の状態がこの出力信号
の状態に対応する同期信号あるいはこの同期信号に基づ
いて生成された駆動信号の状態に対して予め定められた
特定の関係にあるか否かを判別する。上記特定の関係に
あるときは正常状態であると判断でき、そうでない場合
には異常であると判断できる。上記駆動信号生成手段
は、上記判別手段の判別結果をうけ、位置検出手段の出
力信号の状態が同期信号あるいはこの同期信号に基づい
て生成された駆動信号の状態に対して上記予め定められ
た特定の関係にある状態で所定期間が経過するまでは、
同期信号に基づいて各スイッチング素子の駆動信号を生
成する。こうして、モータ起動時の同期運転が所定期間
行なわれる。そして、その後は、位置検出手段の出力信
号に基づいて上記スイッチング素子の駆動信号を生成す
る。こうして、誘起電圧に基づく位置検出運転が行なわ
れる。このように、位置検出手段の出力信号の状態が同
期信号あるいはこの同期信号に基づく駆動信号の状態に
対して予め定められた特定の関係になり、この特定の関
係にある状態が一定期間続いたときに、つまり、正常運
転が行なわれていると確認できてから、同期運転から位
置検出運転に切り換えるようになっているので、切り換
え失敗がなく、また、切り換え時に過電流が流れることが
ないためインバータのスイッチング素子を破損すること
がない。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。図１はこの発明の一実施例の回路図である。
この図１において、１は直流電源、２はインバータ、３
はブラシレス直流モータ、４は電機子巻線、５は磁石回
転子、６は制御手段、７は位置検出手段である。インバ
ータ２は、Ｔr1〜Ｔr6の６個のトランジスタとそれぞれ
に逆並列接続された６個のダイオードを備えている。位
置検出手段７は、電機子巻線４の誘起電圧８Ｕ,８Ｖ,８
Ｗをうけて位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗを出力するもの
であり、図２(ａ)に示すように３つのフィルタ１０Ｕ,
１０Ｖ,１０Ｗと、３つの比較器２０Ｕ,２０Ｖ,２０Ｗ
から構成されている。上記各フィルタ１０Ｕ,１０Ｖ,１
０Ｗは、図２(ｂ)に示すように、抵抗１２とコンデンサ
１３からなるローパスフィルタにコンデンサ１４と抵抗
１５からなる直流分除去回路を接続したものか、あるい
は、図２(ｃ)に示すように、コンデンサ１６と抵抗１７
からなる直流分除去回路に抵抗１８とコンデンサ１９か
らなるローパスフィルタを接続したものである。また、
上記比較器２０Ｕ,２０Ｖ,２０Ｗは、それぞれ他の２相
のフィルタの出力を比較して図３あるいは図４に示す位
置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗを出力する。
説明する。図１はこの発明の一実施例の回路図である。
この図１において、１は直流電源、２はインバータ、３
はブラシレス直流モータ、４は電機子巻線、５は磁石回
転子、６は制御手段、７は位置検出手段である。インバ
ータ２は、Ｔr1〜Ｔr6の６個のトランジスタとそれぞれ
に逆並列接続された６個のダイオードを備えている。位
置検出手段７は、電機子巻線４の誘起電圧８Ｕ,８Ｖ,８
Ｗをうけて位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗを出力するもの
であり、図２(ａ)に示すように３つのフィルタ１０Ｕ,
１０Ｖ,１０Ｗと、３つの比較器２０Ｕ,２０Ｖ,２０Ｗ
から構成されている。上記各フィルタ１０Ｕ,１０Ｖ,１
０Ｗは、図２(ｂ)に示すように、抵抗１２とコンデンサ
１３からなるローパスフィルタにコンデンサ１４と抵抗
１５からなる直流分除去回路を接続したものか、あるい
は、図２(ｃ)に示すように、コンデンサ１６と抵抗１７
からなる直流分除去回路に抵抗１８とコンデンサ１９か
らなるローパスフィルタを接続したものである。また、
上記比較器２０Ｕ,２０Ｖ,２０Ｗは、それぞれ他の２相
のフィルタの出力を比較して図３あるいは図４に示す位
置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗを出力する。
【０００９】制御手段６は、起動指令手段６１と、同期
信号発生手段６２と、モード判別手段６３と、駆動信号
生成手段６４を備えている。同期信号発生手段６２は起
動指令手段６１からの起動指令信号をうけて同期信号を
出力する。駆動信号生成手段６４はこの同期信号に基づ
いて図３あるいは図４に示すような駆動信号Ｔr1〜Ｔr6
を生成し、出力する。この駆動信号によりインバータ２
のトランジスタがスイッチング動作を行い、モータ３が
回転する。モータ３が回転すると電機子巻線４に誘起電
圧８Ｕ,８Ｖ,８Ｗが発生し、この誘起電圧をうけて位置
検出手段７が位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗを出力する。
モード判別手段６３は、位置検出信号が安定するまで一
定期間を置いた後の上記駆動信号のモードと位置検出信
号のモードを比較して、位置検出信号のモードが駆動信
号のモードに対して所定の関係にあるかどうかを判別す
る。ここで、信号のモードとはある時点における信号の
ハイ、ローの組み合わせパターンをいい、駆動信号Ｔr1
〜Ｔr6および位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗ共、その組み
合わせパターンは６通りあり、それを０から５までのモ
ードで表してある。
信号発生手段６２と、モード判別手段６３と、駆動信号
生成手段６４を備えている。同期信号発生手段６２は起
動指令手段６１からの起動指令信号をうけて同期信号を
出力する。駆動信号生成手段６４はこの同期信号に基づ
いて図３あるいは図４に示すような駆動信号Ｔr1〜Ｔr6
を生成し、出力する。この駆動信号によりインバータ２
のトランジスタがスイッチング動作を行い、モータ３が
回転する。モータ３が回転すると電機子巻線４に誘起電
圧８Ｕ,８Ｖ,８Ｗが発生し、この誘起電圧をうけて位置
検出手段７が位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗを出力する。
モード判別手段６３は、位置検出信号が安定するまで一
定期間を置いた後の上記駆動信号のモードと位置検出信
号のモードを比較して、位置検出信号のモードが駆動信
号のモードに対して所定の関係にあるかどうかを判別す
る。ここで、信号のモードとはある時点における信号の
ハイ、ローの組み合わせパターンをいい、駆動信号Ｔr1
〜Ｔr6および位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗ共、その組み
合わせパターンは６通りあり、それを０から５までのモ
ードで表してある。
【００１０】正常運転状態においては、位置検出信号の
モードが駆動信号のモードに対して一定の関係にある状
態が続き、負荷トルクの増加により電圧不足の状態にあ
るような異常状態においては、そのような一定の関係に
ある状態は続かない。本実施例では、一例として、図３
に示すように、駆動信号Ｔr1〜Ｔr6のパルスの立ち上が
りの時点で駆動信号のモードと位置検出信号のモードを
比較した場合、位置検出信号のモードが駆動信号のモー
ドに対して１だけ大きい状態が一定時間以上続いた場合
を正常運転状態と判断し、図４に示すように、そのよう
なモード状態は続かない場合、例えば一定時間以内に位
置検出信号のモードが同期信号のモードと同じ状態(図
３の状態より位相が進んだ状態)が出現したりした場合
を異常運転状態と判断する。そして、上記１だけ大きい
状態が一定時間以上続いた後は位置検出信号に基づいて
駆動信号を生成し、出力する。
モードが駆動信号のモードに対して一定の関係にある状
態が続き、負荷トルクの増加により電圧不足の状態にあ
るような異常状態においては、そのような一定の関係に
ある状態は続かない。本実施例では、一例として、図３
に示すように、駆動信号Ｔr1〜Ｔr6のパルスの立ち上が
りの時点で駆動信号のモードと位置検出信号のモードを
比較した場合、位置検出信号のモードが駆動信号のモー
ドに対して１だけ大きい状態が一定時間以上続いた場合
を正常運転状態と判断し、図４に示すように、そのよう
なモード状態は続かない場合、例えば一定時間以内に位
置検出信号のモードが同期信号のモードと同じ状態(図
３の状態より位相が進んだ状態)が出現したりした場合
を異常運転状態と判断する。そして、上記１だけ大きい
状態が一定時間以上続いた後は位置検出信号に基づいて
駆動信号を生成し、出力する。
【００１１】図５は本実施例の動作を示すフローチャー
トである。本フローは同期信号ごとに処理される。モー
ド判別手段６がステップＳ１で、位置検出手段７が出力
した位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗのモードを読み込み、
ステップＳ２でその位置検出信号のモードと駆動信号の
モードを比較して、位置検出信号のモードが駆動信号の
モードよりも１大きい状態かどうかを判別し、１大きい
状態にあればステップＳ３に進み、１大きい状態が一定
時間続いているかを判別する。そして、一定時間続いて
いなければステップＳ９に進んで正常処理、すなわち、
同期信号に基づいて駆動信号を生成し、インバータ２に
出力する処理を行い、１大きい状態が一定時間続いたと
きはステップＳ８に進んで位置検出運転に切り換える。
上記ステップＳ２において位置検出信号のモードが駆動
信号のモードよりも１大きい状態でなければステップＳ
４に進んで同期運転を停止する。そして、同期運転の停
止後ステップＳ５に進んで停止タイマ(図示せず)をスタ
ートさせ、停止タイマが所定の停止時間をカウントする
とステップＳ６からステップＳ７に進んで、同期信号に
基づく再起動処理で起動の準備を行い再び本フローの最
初から処理される。
トである。本フローは同期信号ごとに処理される。モー
ド判別手段６がステップＳ１で、位置検出手段７が出力
した位置検出信号９Ｕ,９Ｖ,９Ｗのモードを読み込み、
ステップＳ２でその位置検出信号のモードと駆動信号の
モードを比較して、位置検出信号のモードが駆動信号の
モードよりも１大きい状態かどうかを判別し、１大きい
状態にあればステップＳ３に進み、１大きい状態が一定
時間続いているかを判別する。そして、一定時間続いて
いなければステップＳ９に進んで正常処理、すなわち、
同期信号に基づいて駆動信号を生成し、インバータ２に
出力する処理を行い、１大きい状態が一定時間続いたと
きはステップＳ８に進んで位置検出運転に切り換える。
上記ステップＳ２において位置検出信号のモードが駆動
信号のモードよりも１大きい状態でなければステップＳ
４に進んで同期運転を停止する。そして、同期運転の停
止後ステップＳ５に進んで停止タイマ(図示せず)をスタ
ートさせ、停止タイマが所定の停止時間をカウントする
とステップＳ６からステップＳ７に進んで、同期信号に
基づく再起動処理で起動の準備を行い再び本フローの最
初から処理される。
【００１２】このように、位置検出信号のモードと駆動
信号のモードを比較して、位置検出信号のモードが駆動
信号のモードに対して１だけ大きい状態が一定期間続い
たときに、同期信号に基づく運転から位置検出信号に基
づく運転に切り換えるようにしているので、位置検出信
号に基づく運転への切り換えを異常運転時に行うことが
なく、従って、切り換え失敗がなく、インバータ２のト
ランジスタに損傷を与えることもない。
信号のモードを比較して、位置検出信号のモードが駆動
信号のモードに対して１だけ大きい状態が一定期間続い
たときに、同期信号に基づく運転から位置検出信号に基
づく運転に切り換えるようにしているので、位置検出信
号に基づく運転への切り換えを異常運転時に行うことが
なく、従って、切り換え失敗がなく、インバータ２のト
ランジスタに損傷を与えることもない。
【００１３】上記実施例では、位置検出信号のモードが
駆動信号のモードに対して１だけ大きい状態が一定期間
続いたときに、同期信号に基づく運転から位置検出信号
に基づく運転に切り換えるようにしたが、位置検出手段
７の回路構成や位置検出信号のモードの決め方によって
は、位置検出信号のモードが駆動信号のモードに対して
他の関係、例えば同一モードにある場合が正常運転状態
であるものもあり、その場合はそのような関係にある状
態が一定期間続いたときに、同期信号に基づく運転から
位置検出信号に基づく運転に切り換えるようにするのが
よい。また、上記実施例では、位置検出信号のモード
を、同期信号のモードと１対１の対応関係にある駆動信
号のモードと比較するようにしたが、同期信号のモード
そのものと比較するようにしてもよい。また、上記実施
例では、同期信号のモードの開始タイミングで位置検出
信号のモードを読み込んで両者を比較したが、位置検出
信号のモードの開始タイミングで同期信号のモードを読
み込んで両者を比較するようにしてもよい。
駆動信号のモードに対して１だけ大きい状態が一定期間
続いたときに、同期信号に基づく運転から位置検出信号
に基づく運転に切り換えるようにしたが、位置検出手段
７の回路構成や位置検出信号のモードの決め方によって
は、位置検出信号のモードが駆動信号のモードに対して
他の関係、例えば同一モードにある場合が正常運転状態
であるものもあり、その場合はそのような関係にある状
態が一定期間続いたときに、同期信号に基づく運転から
位置検出信号に基づく運転に切り換えるようにするのが
よい。また、上記実施例では、位置検出信号のモード
を、同期信号のモードと１対１の対応関係にある駆動信
号のモードと比較するようにしたが、同期信号のモード
そのものと比較するようにしてもよい。また、上記実施
例では、同期信号のモードの開始タイミングで位置検出
信号のモードを読み込んで両者を比較したが、位置検出
信号のモードの開始タイミングで同期信号のモードを読
み込んで両者を比較するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のブ
ラシレス直流モータの駆動装置は、位置検出手段の出力
信号の状態が、この出力信号の状態に対応する同期信号
あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆動信号の
状態に対して予め定められた特定の関係にあるか否かを
判別する判別手段を備えると共に、ブラシレス直流モー
タの３相電機子巻線への電流を通電、遮断するインバー
タの各スイッチング素子の駆動信号を生成する駆動信号
生成手段が、同期信号発生手段が出力した同期信号に基
づいてインバータの各スイッチング素子の駆動信号を生
成する一方、上記判別手段の判別結果をうけ、上記位置
検出手段の出力信号の状態が同期信号あるいはこの同期
信号に基づく駆動信号の状態に対して予め定められた特
定の関係にある状態が所定期間続いた後は上記位置検出
手段の出力信号に基づいて上記スイッチング素子の駆動
信号を生成するようになっているので、同期信号に基づ
く運転から位置検出手段の出力信号に基づく運転への切
り換えを、負荷トルクが大きいときのような異常運転時
に行うことはなく、従って、切り換え失敗がなく、ま
た、インバータのスイッチング素子を損傷することもな
い。
ラシレス直流モータの駆動装置は、位置検出手段の出力
信号の状態が、この出力信号の状態に対応する同期信号
あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆動信号の
状態に対して予め定められた特定の関係にあるか否かを
判別する判別手段を備えると共に、ブラシレス直流モー
タの３相電機子巻線への電流を通電、遮断するインバー
タの各スイッチング素子の駆動信号を生成する駆動信号
生成手段が、同期信号発生手段が出力した同期信号に基
づいてインバータの各スイッチング素子の駆動信号を生
成する一方、上記判別手段の判別結果をうけ、上記位置
検出手段の出力信号の状態が同期信号あるいはこの同期
信号に基づく駆動信号の状態に対して予め定められた特
定の関係にある状態が所定期間続いた後は上記位置検出
手段の出力信号に基づいて上記スイッチング素子の駆動
信号を生成するようになっているので、同期信号に基づ
く運転から位置検出手段の出力信号に基づく運転への切
り換えを、負荷トルクが大きいときのような異常運転時
に行うことはなく、従って、切り換え失敗がなく、ま
た、インバータのスイッチング素子を損傷することもな
い。
【図１】 この発明の一実施例のブロック図である。
【図２】 上記実施例の位置検出手段のブロック図(ａ)
とフィルタの回路図(ｂ,ｃ)である。
とフィルタの回路図(ｂ,ｃ)である。
【図３】 上記実施例における正常運転時における駆動
信号と位置検出信号の関係を示す図である。
信号と位置検出信号の関係を示す図である。
【図４】 上記実施例における異常運転時における駆動
信号と位置検出信号の関係を示す図である。
信号と位置検出信号の関係を示す図である。
【図５】 上記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図６】 従来例のブロック図である。
【図７】 上記従来例の回路波形図である。
【図８】 同期始動から位置検出運転への切り換えの説
明図である。
明図である。
１…直流電源、２…インバータ、３…ブラシレス直流モ
ータ、４…電機子巻線、５…磁石回転子、６…制御手
段、７…誘起電圧検出手段、６１…起動指令手段、６２
…同期信号発生手段、６３…モード判別手段、６４…駆
動信号生成手段。
ータ、４…電機子巻線、５…磁石回転子、６…制御手
段、７…誘起電圧検出手段、６１…起動指令手段、６２
…同期信号発生手段、６３…モード判別手段、６４…駆
動信号生成手段。
Claims (5)
- 【請求項１】 ブラシレス直流モータ(３)の３相電機子
巻線(４)への電流を通電、遮断する複数のスイッチング
素子からなるインバータ(２)と、起動指令手段(６１)
と、上記起動指令手段(６１)の起動指令により、上記複
数のスイッチング素子のスイッチング動作を同期させる
ための同期信号を出力する同期信号発生手段(６２)と、
上記電機子巻線(２)に誘起された誘起電圧に基づいて磁
石回転子(５)と上記電機子巻線(４)との相対的位置を検
出し、検出した相対的位置を表す信号を出力する位置検
出手段(７)と、上記同期信号発生手段(６２)が出力した
同期信号あるいは上記位置検出手段の出力信号に基づい
て上記複数のスイッチング素子それぞれの駆動信号を生
成する駆動信号生成手段（６４）とを備えて、モータ起
動時には上記モータが一定の速度で回転するようになる
までは同期運転し、その後は誘起電圧に基づく位置検出
運転を行なうようにしたブラシレス直流モータの駆動装
置であって、 上記同期信号およびこの同期信号に基づいて生成された
駆動信号の状態は周期的に変化する一方、上記位置検出
手段（７）の出力信号の状態は、上記同期信号および上
記駆動信号の状態の変化に対応して周期的に変化し、 上記位置検出手段(７)の出力信号の状態が、この出力信
号の状態に対応する同期信号あるいはこの同期信号に基
づいて生成された駆動信号の状態に対して予め定められ
た特定の関係にあるか否かを判別する判別手段(６３)を
さらに備え、 上記駆動信号生成手段（６４）は、上記判別手段(６３)
の判別結果をうけ、上記位置検出手段(７)の出力信号の
状態が同期信号あるいはこの同期信号に基づいて生成さ
れた駆動信号の状態に対して上記予め定められた特定の
関係にある状態で所定期間が経過するまでは、上記同期
信号に基づいて上記インバータ（２）の各スイッチング
素子の駆動信号を生成し、その後は上記位置検出手段
(７)の出力信号に基づいて上記スイッチング素子の駆動
信号を生成することを特徴とするブラシレス直流モータ
の駆動装置。 - 【請求項２】 上記判別手段(６３)は、同期信号あるい
はこの同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態変
化の開始タイミングで上記位置検出手段(７)の出力信号
の状態を読み込んで、上記同期信号あるいはこの同期信
号に基づいて生成された駆動信号の状態と上記位置検出
手段(７)の出力信号の状態を比較するようになっている
請求項１に記載のブラシレス直流モータの駆動装置。 - 【請求項３】 上記判別手段(６３)は、上記位置検出手
段(７)の出力信号の状態変化の開始タイミングで同期信
号あるいはこの同期信号に基づいて生成された駆動信号
の状態を読み込んで、上記同期信号あるいはこの同期信
号に基づいて生成された駆動信号の状態と上記位置検出
手段(７)の出力信号の状態を比較するようになっている
請求項１に記載のブラシレス直流モータの駆動装置。 - 【請求項４】 上記駆動信号生成手段（６４）は、上記
位置検出手段(７)の出力信号の状態が同期信号あるいは
この同期信号に基づいて生成された駆動信号の状態に対
して上記予め定められた特定の関係にないとき、駆動信
号の生成を停止し、一定時間経過後、上記起動指令手段
（６１）が再度起動指令を発することを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか一つに記載のブラシレス直流モー
タの駆動装置。 - 【請求項５】 上記位置検出手段（７）の出力信号は３
つの信号からなり、上記判別手段（６３）によって比較
される上記位置検出手段の出力信号の状態は上記３つの
信号の状態の組み合わせパターンであり、上記判別手段
（６３）によって比較される駆動信号の状態は、これら
複数の駆動信号の状態の組み合わせパターンであること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のブ
ラシレス直流モータの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022452A JP2940281B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | ブラシレス直流モータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022452A JP2940281B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | ブラシレス直流モータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219784A JPH05219784A (ja) | 1993-08-27 |
| JP2940281B2 true JP2940281B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=12083108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4022452A Expired - Fee Related JP2940281B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | ブラシレス直流モータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940281B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3546482B2 (ja) * | 1994-09-20 | 2004-07-28 | ダイキン工業株式会社 | ブラシレスｄｃモータ |
| JP5798838B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2015-10-21 | 日立アプライアンス株式会社 | モータ制御装置 |
| DE102012102868A1 (de) * | 2012-04-02 | 2013-10-02 | Minebea Co., Ltd. | Verfahren zum Betreiben eines bürstenlosen Elektromotors |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP4022452A patent/JP2940281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05219784A (ja) | 1993-08-27 |
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