JP4100442B2 - モータ駆動制御装置ならびにモータの駆動制御システム - Google Patents
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Description
このように、本発明は、逆回転状態から駆動させる場合のある換気扇用モータにおいてもその効果を奏することができる。
(1)全体及びモータの構成
図1は、モータ51と、このモータの駆動を制御するためのモータ駆動制御装置1とを含むモータの駆動制御システム100の全体構成図である。ここで、モータの種類としては、一般的には直流モータや交流モータ、ステッピングモータ、ブラシレスDCモータ等が挙げられるが、本実施形態では、ブラシレスDCモータを用いる。
次いで、本実施形態に係るモータ駆動制御装置1の構成について説明する。本実施形態のモータ駆動制御装置1は、ロータ53の回転数に応じた制御を行うものであって、2つのホールIC2u,2v、回転数計測部3、回転方向検知部4、タイマ5、位置推定部6、駆動信号決定部7及び出力回路8(駆動信号出力手段に相当)を備える。
次に、本実施形態の一特徴である、ロータ53の回転数が“0”rpm付近以上かつ所定回転数未満の場合にモータ駆動制御装置1がブラシレスDCモータ51の駆動を制御する動作について説明する。尚、本実施形態に係る位置検出信号Hu,Hvは、各駆動コイルLu,Lvに発生する各誘起電圧Vun,Vvnのゼロクロス点から30度遅れて変化する。
図6は、モータ駆動制御装置1が行う制御動作の全体的な流れを示すフローチャートである。尚、以下より、回転数が“0”rpm付近であるか否かを判断するための所定回転数を“第1所定回転数”とし、第1所定回転数よりも十分に高い所定回転数を“第2所定回転数”とする(第1所定回転数<第2所定回転数)。例えば、第1所定回転数は数十rpm程度であり、第2所定回転数は百数十rpm程度である。
図7は、0付近制御動作の流れを示すフローチャートである。
図8は、位置推定制御動作の流れを示すフローチャートである。
このモータ駆動制御装置1は、2つのホールIC2u,2vの位置検出信号Hu,Hvのみからゲート信号Gu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gzを決定することで駆動信号SU,SV,SWを決定し、各駆動コイルLu,Lv,Lwに出力する。すると、各駆動コイルLu,Lv,Lwにはその時々の駆動信号SU,SV,SWに応じた向きに電流が通電し、ブラシレスDCモータ51が駆動する。このように、モータ駆動制御装置1は、2つのホールIC2u,2vを備えた構成によりブラシレスDCモータ51の駆動制御を行うが、特有の駆動制御用の回路等を必要とせず、3つのホールICを備えた場合の駆動制御用の回路等を用いてブラシレスDCモータ51を駆動制御することができる。従って、コストの低廉化が実現できる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
2 ホールIC
3 回転数計測部
4 回転方向検知部
5 タイマ
6 位置推定部
7 駆動信号決定部
8 出力回路
9 電源部
51 ブラシレスDCモータ
52 ステータ
53 ロータ
61 ファン
LU,LV,LW 駆動コイル
SU,SV,SW 駆動信号
Gu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gz ゲート信号
Hu, Hv 位置検出信号
Hw' 位置推定信号
Claims (16)
- 3相の駆動コイル(Lu,Lv,Lw)を有する固定子(52)と、複数の磁極を有する回転子(53)とを含むブラシレスモータ(51)の駆動を制御するモータ駆動制御装置(1)であって、
互いに電気角で略120度離れた位置に設けられており、前記固定子(52)に対する前記回転子(53)の位置を示す位置検出信号(Hu,Hv)を出力する2つの位置検出手段(2u,2v)と、
前記2つの位置検出手段(2u,2v)それぞれが出力した前記位置検出信号(Hu,Hv)に基づいて、前記3相の駆動コイル(Lu,Lv,Lw)を駆動するための駆動信号(SU,SV,SW)を決定する駆動信号決定手段(7)と、
前記駆動信号決定手段(7)により決定された前記駆動信号(SU,SV,SW)を生成して前記3相の駆動コイル(Lu,Lv,Lw)に出力する駆動信号出力手段(8)と、
を備え、
前記駆動信号決定手段(7)は、前記3相の駆動コイル(Lu,Lv,Lw)それぞれの通電幅が電気角で略120度、略180度及び略60度となるように、前記駆動信号(SU,SV,SW)を決定する、
モータ駆動制御装置(1)。 - 前記通電幅が電気角で略120度の前記駆動信号(SU)は、この駆動信号(SU)の入力される前記駆動コイル(Lu)に発生する誘起電圧(Vun)とほぼ同相である、請求項1に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記位置検出信号(Hu,Hv)は、前記位置検出信号(Hu,Hv)を出力する前記位置検出手段(2u,2v)に対応している前記駆動コイル(Lu,Lv)に発生する誘起電圧(Vun,Vvn)に対して位相が所定の第1角度ずれている、請求項2に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記所定の第1角度は略30度である、請求項3に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記通電幅が電気角で略180度の前記駆動信号(SV)及び略60度の前記駆動信号(SW)は、これらの駆動信号(SV,SW)がそれぞれ入力される前記駆動コイル(Lv,Lw)に発生する各誘起電圧(Vwn,Vvn)とほぼ同相である、請求項1に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記位置検出信号(Hu,Hv)は、前記位置検出信号(Hu,Hv)を出力する前記位置検出手段(2u,2v)に対応している前記駆動コイル(Lu,Lv)に発生する誘起電圧(Vun,Vvn)とほぼ同相である、請求項5に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記2つの位置検出手段(2u,2v)それぞれは、前記回転子(53)の回転方向に応じて前記回転子(53)の位置を検出するための閾値が異なるヒステリシス特性を有しており、前記ヒステリシス特性に基づいて、設けられる位置が調整されている、請求項1〜6のいずれかに記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記2つの位置検出手段(2u,2v)それぞれは、前記位置検出手段(2u,2v)に対応している前記駆動コイル(Lu,Lv)に発生する各誘起電圧(Vun,Vvn)に対する前記位置検出信号(Hu,Hv)の位相のずれが、前記回転子の回転方向が変化してもほぼ同じになるように配置されている、請求項7に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記位置検出信号(Hu,Hv)は矩形波であって、
前記2つの位置検出手段(2u,2v)それぞれが検出する2つの位置検出信号(Hu,Hv)のうちいずれか1つが変化するタイミングで第1時間の計測を開始する時間計測手段(5)を更に備え、
前記駆動信号決定手段(7)は、前記第1時間が第1所定時間以上となった場合、現在出力されている前記駆動信号(SU,SV,SW)を変更する、請求項1〜8のいずれかに記載のモータ駆動制御装置(1)。 - 前記時間計測手段(5)は、前記駆動信号決定手段(7)が前記駆動信号(SU,SV,SW)を変更したタイミングで第2時間の計測を開始し、
前記駆動信号決定手段(7)は、前記第2時間が第2所定時間以上となった場合、前記駆動信号(SU,SV,SW)を更に変更する、請求項9に記載のモータ駆動制御装置(1)。 - 前記回転子(53)の回転数を計測する回転数計測手段(3)と、
前記2つの位置検出手段(2u,2v)それぞれにより検出される前記位置検出信号(Hu,Hv)の少なくとも1つに基づいて、前記回転子の位置を推定する位置推定手段(6)と、を更に備え、
前記駆動信号決定手段(7)は、前記回転子(53)が正方向に回転しており、かつ前記回転数が所定回転数以上である場合、前記位置推定手段(6)により推定された前記回転子(53)の位置に基づいて、前記駆動信号(SU,SV,SW)の通電幅を電気角で所定の第2角度に変更する、請求項1〜10のいずれかに記載のモータ駆動制御装置(1)。 - 前記所定の第2角度は略120度である、請求項11に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記回転子(53)の回転方向を検知する回転方向検知手段(4)を更に備える、請求項11または12に記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記ブラシレスモータ(51)は、換気扇用モータである、請求項1〜13のいずれかに記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 前記ブラシレスモータ(51)は、空気調和機の室外機ファンモータである、請求項1〜13のいずれかに記載のモータ駆動制御装置(1)。
- 3相の駆動コイル(Lu,Lv,Lw)を有する固定子(52)と、複数の磁極を有する回転子(53)とを含むブラシレスモータ(51)と、
前記ブラシレスモータ(51)を駆動させるための請求項1〜15のいずれかに記載のモータ駆動制御装置(1)と、
を備える、モータの駆動制御システム(100)。
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