JP3274903B2 - ブラシレスモータの電流制御法 - Google Patents

ブラシレスモータの電流制御法

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JP3274903B2
JP3274903B2 JP07007193A JP7007193A JP3274903B2 JP 3274903 B2 JP3274903 B2 JP 3274903B2 JP 07007193 A JP07007193 A JP 07007193A JP 7007193 A JP7007193 A JP 7007193A JP 3274903 B2 JP3274903 B2 JP 3274903B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモータの電
流制御法に関し、特に、指令電流を零Vと比較してデジ
タル処理により制御し、電流を一定化すると共に、逆起
電流によるモータの減速を防止するための新規な改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のブラシレ
スモータの電流制御法としては、例えば、図4に示す構
成が採用されている。すなわち、図4において、符号
1,2,3で示されるものはU相、V相、W相からなる
駆動コイルであり、各駆動コイル1,2,3には、各々
一対の直列に接続されたトランジスタUH,ULとV
H,VLとWH,WLが接続されている。
【0003】前記各トランジスタVH〜WLには、比較
回路4,5,6からのPWM(パルス幅変調)によるP
WM信号4a,5a,6aが直接又はインバータ7を介
して反転させて供給されている。前記各比較回路4,
5,6には三角波パルス8が入力されると共に指令電流
iu*,iv*,iw*が減算器9及びゲインKを有す
る定数部10を介して入力されている。
【0004】前記各トランジスタUH〜WLの出力側す
なわち各駆動コイル1,2,3を流れる実電流iu,i
v,iwは電流検出器11を介して前記各減算器9に各
帰還入力されている。
【0005】次に、前述の構成において、まず、U相の
指令電流iu*とその相の実電流iuとの差を取り、そ
れにゲインKをかけ、実定数10の出力10aと三角波
8のレベルとをアナログコンパレータよりなる比較回路
4で比較してPWM信号4aを形成する。このPWM信
号4aをU相の各トランジスタUH,ULに入力してオ
ン・オフを行っている。また、他のV相、W相について
も前述と同様の動作により各相の実電流が指令電流と等
しくなるように制御する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のブラシレスモー
タの電流制御法は、以上のように構成されているため、
次のような課題が存在していた。すなわち、各駆動コイ
ルに誘起電圧が発生すると、モータの回転を止める方向
の逆起電流が流れ、これによりモータの回転が減速され
ることがあった。
【0007】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、指令電流を零Vと比較して
デジタル処理により制御し、電流を一定化すると共に、
逆起電流によるモータの減速を防止するようにしたブラ
シレスモータの電流制御法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるブラシレス
モータの電流制御法は、三相の駆動コイル(1,2,3)に対
し各々一対のトランジスタ(UH〜WL)を介して指令電流
(iu*,iv*,iw*)に基づく実電流(iu,iv,iw)を制御するよ
うにしたブラシレスモータの電流制御法において、前記
指令電流(iu*,iv*,iw*)を零Vと比較し、当該比較結果
をクロック(28)の立上りでラッチして当該相の何れかの
トランジスタ(UH〜WL)をオンし、前記指令電流(iu*,iv
*,iw*)と前記トランジスタ(UH〜WL)を経た実電流(iu)と
が等しくなった時に当該の前記トランジスタ(UH〜WLの
何れか)をオフとすることにより、各相の実電流(iu,i
v,iw)を停止させ、前記指令電流(iu*,iv*,iw*)以上に電
流が前記駆動コイル(1,2,3)に流れないようにし、前記
各相の実電流(iu,iv,iw)を一定に制御する方法である。
【0009】
【作用】本発明によるブラシレスモータの電流制御法に
おいては、指令電流を零(0)Vと比較し、その比較結
果をクロックの立上がりでラッチして当該相の何れかの
トランジスタをオンし、前記指令電流と前記トランジス
タを経た実電流とが等しくなった時に当該の前記トラン
ジスタをオフとすることにより、前記指令電流以上に電
流が前記駆動コイルに流れないように制御し、電流がほ
ぼ一定に制御される。従って、二つの相の駆動コイルに
接続されたトランジスタがオフとなると、残りの一つの
相の駆動コイルに接続されたトランジスタのみがオン状
態を保つため、モータの誘起起電圧による逆方向電流に
伴うモータの減速を防止することができる。
【0010】
【実施例】以下、図面と共に本発明によるブラシレスモ
ータの電流制御法の好適な実施例について詳細に説明す
る。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付
して説明する。図1から図3迄は本発明によるブラシレ
スモータの電流制御法を示すためのもので、図1はブロ
ック図、図2は図1の要部の波形図、図3は図1の要部
の波形図である。
【0011】図1において符号1,2,3で示されるも
のはU相、V相、W相の第1、第2、第3駆動コイルで
あり、各駆動コイル1,2,3は、U相駆動回路20、
V相駆動回路21及びW相駆動回路22により駆動され
る構成である。
【0012】前記各駆動回路20,21,22は何れも
同一構成であり、ここではU相駆動回路20についての
み説明する。電流指令iu*と各トランジスタUH,U
Lの出力側に設けられた電流検出器11で検出された実
電流iuは、第1、第2比較器23,24に各々入力さ
れ、各比較器23,24からの比較出力a,bは、一対
の第1、第2ゲート回路25,26に入力されている。
【0013】前記各ゲート回路25,26の出力e1,
e2は第3ゲート回路27を経てゲート出力eとして、
外部からのクロック28が入力される第1、第2フリッ
プフロップFF1,FF2のうち第2フリップフロップ
FF2のリセット端子RSTに入力されている。同時
に、前記比較出力aは第1フリップフロップFF1のデ
ータ端子Dに入力されている。
【0014】前記各フリップフロップFF1,FF2の
FF出力c,dは、前記トランジスタUH,ULに接続
された第4,第5ゲート29,30に各々入力されてい
る。
【0015】次に、前述の構成において実際に各相の駆
動コイル1,2,3を駆動する場合について説明する。
なお、各駆動回路20,21,22は同一動作を行うた
め。代表側としてU相駆動回路20についてのみ説明す
る。まず、比較出力aはiu*>0=1、iu*<0=
0となり、比較出力bは、iu>iu*=1、iu<i
u*=0として出力される。すなわち、比較出力aは指
令電流iuの流れる極性信号となり、1の時にiuは正
(流れる出る)、0の時に負(流れ込む)となる。ゆ
お、この正、負の流れ方向は図1に示されている。
【0016】また、比較出力bは、指令電流iuと実電
流iu*との比較出力で、比較出力aとの論理積(図2
に示す)によりゲート出力e(iu>iu*)が得られ
る。
【0017】次に、図3に示すように、クロック28の
立上がりにて各フリップフロップFF1,FF2を同時
にセットし、各FF出力c,dの同期化が行われ、FF
出力cは実電流iuの極性信号として用いられる。ま
た、このFF出力c,dにより、ハイアーム又はローア
ーム側のトランジスタUH又はULがオンし、実電流i
uが流れ始める。この場合、iu>iu*の状態となる
と、ゲート出力eが0となり、第2フリップフロップF
F2をリセットし、FF出力dが零(0)となるため、
各トランジスタUH,ULがオフとなって実電流iuが
停止される。
【0018】従って、前述の制御を他の駆動回路21,
22にも同様に適用することにより、指令電流iu*以
上に電流が流れないように制御することができ、実電流
iuをほぼ一定に制御することができる。また、各祖
U,V,Wのうち、二つの相のトランジスタが指令電流
iu*・iv*,iw*と実電流iu,iv,iwの比
較に基づいてオフになると、残りの一つの相には新たに
実電流iu,iv,iwが増加することはなく、その相
のトランジスタのみがオン状態を継続し、モータの誘起
電圧により、逆方向電流が流れることはなく、モータの
減速化を防止することができる。
【0019】従って、前述の制御をまとめて述べると次
のようになる。すなわち、各相の指令電流iu*,iv
*,iw*に対応して、その相のハイアーム側のトラン
ジスタをオンするか、ローアーム側のトランジスタをオ
ンするかを決定し、選択した以外のトランジスタを全て
オフとする。また、周知のPWM(パルス幅変調)方式
による駆動の1サイクルの開始により、選択されたトラ
ンジスタは全てオンにセットする。各相に実電流iu,
iv,iwが流れ指令電流と等しくなった時、当該相の
オンしているトランジスタをオフとする。以上の動作を
PWM方式の各サイクルで行うことにより、実電流i
u,iv,iwをほぼ一定に制御することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によるブラシレスモータの電流制
御法は、以上のように構成されているため、次のような
効果を得ることができる。すなわち、二つの相のトラン
ジスタが実電流と指令電流との比較によってオフとなる
と、残る一つの相には新たに電流が増えることはなく、
その相のトランジスタのみがオン状態を保つため、モー
タの誘起電圧による逆方向電流が流れることがなく、モ
ータの減速化を防止することができる。また、各トラン
ジスタのオン・オフを行う制御回路がデジタル構成であ
るため、温度ドリフト等の影響を受けることがなく、安
定した駆動を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるブラシレスモータの電流制御法を
示すためのブロック図である。
【図2】図1の要部の波形図である。
【図3】図1の要部の波形図である。
【図4】従来の電流制御法を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,2,3 駆動コイル UH〜WL トランジスタ iu* 指令電流 iu 実電流 28 クロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三相の駆動コイル(1,2,3)に対し各々一
    対のトランジスタ(UH〜WL)を介して指令電流(iu*,iv*,
    iw*)に基づく実電流(iu,iv,iw)を制御するようにしたブ
    ラシレスモータの電流制御法において、前記指令電流(i
    u*,iv*,iw*)を零Vと比較し、当該比較結果をクロック
    (28)の立上りでラッチして当該相の何れかのトランジス
    タ(UH〜WL)をオンし、前記指令電流(iu*,iv*,iw*)と前
    記トランジスタ(UH〜WL)を経た実電流(iu)とが等しくな
    った時に当該の前記トランジスタ(UH〜WLの何れか)を
    オフとすることにより、各相の実電流(iu,iv,iw)を停止
    させ、前記指令電流(iu*,iv*,iw*)以上に電流が前記駆
    動コイル(1,2,3)に流れないようにし、前記各相の実電
    流(iu,iv,iw)を一定に制御することを特徴とするブラシ
    レスモータの電流制御法。
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