JPH01126192A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動装置Info
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- JPH01126192A JPH01126192A JP62284041A JP28404187A JPH01126192A JP H01126192 A JPH01126192 A JP H01126192A JP 62284041 A JP62284041 A JP 62284041A JP 28404187 A JP28404187 A JP 28404187A JP H01126192 A JPH01126192 A JP H01126192A
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Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は各相の電機子巻線に誘起される誘起電圧に基づ
いて回転子の位置を検出するようにしたブラシレスモー
タの駆動装置に関する。
いて回転子の位置を検出するようにしたブラシレスモー
タの駆動装置に関する。
(従来の技術)
ブラシレスモータは、回転子側に配置した界磁磁極の位
置を検出し、これに応じて固定子側に配置した電機子巻
線の通断電を制御する構成である。斯かる構成において
界磁磁極の位置を検出する方式として、近年、回転子の
回転に伴い各相の電機子巻線に電圧が誘起されることを
利用するものが供されており、その従来例を第5図に示
した。
置を検出し、これに応じて固定子側に配置した電機子巻
線の通断電を制御する構成である。斯かる構成において
界磁磁極の位置を検出する方式として、近年、回転子の
回転に伴い各相の電機子巻線に電圧が誘起されることを
利用するものが供されており、その従来例を第5図に示
した。
ここで、1は直流電源、2はスイッチング素子3をオン
オフさせることにより三相の電機子巻線4u、4v、4
wの通断電を制御する出力回路、5は各相の電機子巻線
に誘起される電圧を検出する誘起電圧検出回路、6は磁
極位置検出回路である。
オフさせることにより三相の電機子巻線4u、4v、4
wの通断電を制御する出力回路、5は各相の電機子巻線
に誘起される電圧を検出する誘起電圧検出回路、6は磁
極位置検出回路である。
磁極位置検出回路6は、誘起電圧検出回路5により検出
された各相の誘起電圧の差に相当する相間検出電圧を生
成すると共に、その相間検出電圧のゼロクロス点を検出
することにより120@ずつずれたパルス幅180°
(いずれも電気角)の磁極位置検出信号を出力する。具
体的に示すと、各相の電機子巻線の誘起電圧は、回転子
の界磁磁極7が回転することに伴い第6図(A)〜(C
)の通りとなり、従って各相間検出電圧は同図(D)〜
(F)に示す台形波となり、これらのゼロクロス点に基
づきパルス化した磁極位置検出信号81゜sn、smは
同図(G)〜(1)に示す通りとなる。これらの磁極位
置検出信号SI、sn、smは論理回路8に与えられ、
ここで6個のスイッチング索子3を夫々オンオフ制御す
るためのパルス幅1206の通電タイミング信号(同図
(J)〜(0))が得られる。そして、この通電タイミ
ング信号に基づき制御回路9により前記出力回路2の各
スイッチング素子3がオンオフ制御される。
された各相の誘起電圧の差に相当する相間検出電圧を生
成すると共に、その相間検出電圧のゼロクロス点を検出
することにより120@ずつずれたパルス幅180°
(いずれも電気角)の磁極位置検出信号を出力する。具
体的に示すと、各相の電機子巻線の誘起電圧は、回転子
の界磁磁極7が回転することに伴い第6図(A)〜(C
)の通りとなり、従って各相間検出電圧は同図(D)〜
(F)に示す台形波となり、これらのゼロクロス点に基
づきパルス化した磁極位置検出信号81゜sn、smは
同図(G)〜(1)に示す通りとなる。これらの磁極位
置検出信号SI、sn、smは論理回路8に与えられ、
ここで6個のスイッチング索子3を夫々オンオフ制御す
るためのパルス幅1206の通電タイミング信号(同図
(J)〜(0))が得られる。そして、この通電タイミ
ング信号に基づき制御回路9により前記出力回路2の各
スイッチング素子3がオンオフ制御される。
ところで、この種のモータにあっては、電機子電流が増
大するにつれその影響で空隙磁束が歪むため、電気的中
性軸が幾何学的中性軸から回転り。
大するにつれその影響で空隙磁束が歪むため、電気的中
性軸が幾何学的中性軸から回転り。
向とは反対側に移動するという電機子反作用が不可避で
ある。しかるに、上記従来構成では、相間検出電圧のゼ
ロクロス点を基準に通電タイミング信号を得るに過ぎな
いから、電機子電流の増大に伴い、トルク発生に最適な
時点からの通電タイミング信号のずれが大きくなり、効
率低下を招く上、最悪の場合には整流不良に至る問題が
あった。
ある。しかるに、上記従来構成では、相間検出電圧のゼ
ロクロス点を基準に通電タイミング信号を得るに過ぎな
いから、電機子電流の増大に伴い、トルク発生に最適な
時点からの通電タイミング信号のずれが大きくなり、効
率低下を招く上、最悪の場合には整流不良に至る問題が
あった。
斯る問題を解決するには、例えば特公昭61−5907
3号公報に記載された技術も供されている。これは、2
相分の線間電圧及び相電流を検出して3相の線間起電力
を演算により求め、これらを夫々積分して3相の磁束波
形を求め、川にこの磁束波形をlat相基準基準信号且
つこれを電機子電流の大きさに比例した信号として与え
ることにより電機子反作用による影響を補正せんとする
ものである。
3号公報に記載された技術も供されている。これは、2
相分の線間電圧及び相電流を検出して3相の線間起電力
を演算により求め、これらを夫々積分して3相の磁束波
形を求め、川にこの磁束波形をlat相基準基準信号且
つこれを電機子電流の大きさに比例した信号として与え
ることにより電機子反作用による影響を補正せんとする
ものである。
(発明が解決しようとする問題点)
、1−述の構成では、位相基準信号が磁束波形であるか
ら、信号振幅が回転速度に依存せず低速度範囲において
も安定な制御が可能であり且つ電機子反作用による磁界
の歪があっても適切な整流をなしうるという利点がある
。しかしながら上述の構成とすると、電圧・電流等の検
出要素が増大し][つそれらの信号を処理する回路が必
要になるため、全体として構成が複雑化することを避は
得ない。また、磁束波形を得るために線間起電力を積分
して位相を90°ずらすようにしているため、急速な速
度変動に対して十分な追従性が得られないという欠点が
ある。
ら、信号振幅が回転速度に依存せず低速度範囲において
も安定な制御が可能であり且つ電機子反作用による磁界
の歪があっても適切な整流をなしうるという利点がある
。しかしながら上述の構成とすると、電圧・電流等の検
出要素が増大し][つそれらの信号を処理する回路が必
要になるため、全体として構成が複雑化することを避は
得ない。また、磁束波形を得るために線間起電力を積分
して位相を90°ずらすようにしているため、急速な速
度変動に対して十分な追従性が得られないという欠点が
ある。
本発明は」−2事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、モータの回転速度に影響を受けずに安定的制
御を可能にし且つ電機子反作用による磁界の歪があって
も適切な整流をなし得ることは勿論のこと、構成の簡単
化及び速度変動に対する高速応答も可能にできるブラシ
レスモータの駆動装置を提供するにある。
の目的は、モータの回転速度に影響を受けずに安定的制
御を可能にし且つ電機子反作用による磁界の歪があって
も適切な整流をなし得ることは勿論のこと、構成の簡単
化及び速度変動に対する高速応答も可能にできるブラシ
レスモータの駆動装置を提供するにある。
[発明の構成]
(問題点を解決するためのf9段)
本発明に係るブラシレスモータの駆動装置は、回転子の
回転に伴い各相の電機子巻線に誘起される電圧を検出す
る誘起電圧検出手段と、電機子巻線に印加される電圧と
電機子電流とに比例するパルス高でnつ前記回転子の回
転速度に応じたパルス幅の基準電圧を発生する基準電圧
発生手段と、前記誘起電圧検出手段により検出された各
相の誘起電圧のうち任意の2相間の電位差に対応する相
間検出電圧と前記基準電圧とを比較することにより磁極
位置検出信号を出力する磁極位置検出手段と、この磁極
位置検出信号に基づいて通電タイミング信号を出力する
制御手段と、この通電タイミング信号に基づいてスイッ
チング素子がオンオフすることにより各相の電機子巻線
の通断電を制御する出力回路とを具備せる構成としたと
ころに特徴を有するものである。
回転に伴い各相の電機子巻線に誘起される電圧を検出す
る誘起電圧検出手段と、電機子巻線に印加される電圧と
電機子電流とに比例するパルス高でnつ前記回転子の回
転速度に応じたパルス幅の基準電圧を発生する基準電圧
発生手段と、前記誘起電圧検出手段により検出された各
相の誘起電圧のうち任意の2相間の電位差に対応する相
間検出電圧と前記基準電圧とを比較することにより磁極
位置検出信号を出力する磁極位置検出手段と、この磁極
位置検出信号に基づいて通電タイミング信号を出力する
制御手段と、この通電タイミング信号に基づいてスイッ
チング素子がオンオフすることにより各相の電機子巻線
の通断電を制御する出力回路とを具備せる構成としたと
ころに特徴を有するものである。
(作用)
」二足手段によれば、各相の誘起電圧差に対応する相間
検出電圧は台形波状となり、これと比較される基準電圧
は、電機子電流が増大するとこれに比例して増大する。
検出電圧は台形波状となり、これと比較される基準電圧
は、電機子電流が増大するとこれに比例して増大する。
この結果、磁極位置検出手段から出力される磁極位置検
出信号ひいては通電タイミング信号は電機子電流の大き
さに比例して位相がずれるようになり、これにて電機子
反作用による影響が補正される。この場合、測定要素は
、各相の電機子巻線に誘起される誘起電圧と電機子電流
のみで済むから、構成が簡Illになり、また積分動作
を行なわないから、高速応答も可能になる。
出信号ひいては通電タイミング信号は電機子電流の大き
さに比例して位相がずれるようになり、これにて電機子
反作用による影響が補正される。この場合、測定要素は
、各相の電機子巻線に誘起される誘起電圧と電機子電流
のみで済むから、構成が簡Illになり、また積分動作
を行なわないから、高速応答も可能になる。
しかも、電機子巻線に印加される電圧が低くモータの回
転速度が低下するときには、誘起電圧ひいては相間検出
電圧が低下するが、これに伴い基準電圧発生手段から出
力される基準電圧も電機子巻線に印加される電圧に比例
して低下するから、モータの回転速度の影響を受けるこ
となく安定的な制御が可能になる。
転速度が低下するときには、誘起電圧ひいては相間検出
電圧が低下するが、これに伴い基準電圧発生手段から出
力される基準電圧も電機子巻線に印加される電圧に比例
して低下するから、モータの回転速度の影響を受けるこ
となく安定的な制御が可能になる。
(実施例)
以下本発明ヲ3 相4 m、120@a?I!方式のブ
ラシレスモーフに適用した一実施例につき第1図乃至第
4図を参照して説明する。
ラシレスモーフに適用した一実施例につき第1図乃至第
4図を参照して説明する。
まず、全体的な回路構成につき述べる。ブラシレスモー
フの固定子側にはY結線した3相の電機r・巻線10u
、10v、10wが配置され、回転子側には永久磁石に
より構成した界磁磁極11が配置されている。一方、1
2は出力電圧f′11変形の直流電源、13は6個のス
イッチング索子14を3相ブリツジ接続して構成した出
力回路で、この出力回路13の各スイッチング素子14
をオンオフさせることにより前記各相の電機子巻線10
u。
フの固定子側にはY結線した3相の電機r・巻線10u
、10v、10wが配置され、回転子側には永久磁石に
より構成した界磁磁極11が配置されている。一方、1
2は出力電圧f′11変形の直流電源、13は6個のス
イッチング索子14を3相ブリツジ接続して構成した出
力回路で、この出力回路13の各スイッチング素子14
をオンオフさせることにより前記各相の電機子巻線10
u。
10V、IOWの通断電が制御される。電機子巻線10
u〜10wの各相端子U、V、Wとグランドラインとの
間には各相毎に2個の抵抗15.16を直列接続して構
成した3組の分圧回路により誘起電圧検出手段17が構
成され、これにて回転子ひいては界磁磁極11の回転に
伴い各相の電機子巻線10u−10Wに誘起される誘起
電圧が所定の分圧比で分圧され、これが各相毎に磁極位
置検出手段18に出力される。この磁極位置検出手段1
8では、分圧された各相の誘起電圧のうち任意の2相聞
(U−V相間、V−W相間、W−U相間)の各電位差に
対応する3種の相間検出電圧が生成されると共に、その
各相間検出電圧と後に詳述する基準電圧発生手段19か
らの基準電圧V rl。
u〜10wの各相端子U、V、Wとグランドラインとの
間には各相毎に2個の抵抗15.16を直列接続して構
成した3組の分圧回路により誘起電圧検出手段17が構
成され、これにて回転子ひいては界磁磁極11の回転に
伴い各相の電機子巻線10u−10Wに誘起される誘起
電圧が所定の分圧比で分圧され、これが各相毎に磁極位
置検出手段18に出力される。この磁極位置検出手段1
8では、分圧された各相の誘起電圧のうち任意の2相聞
(U−V相間、V−W相間、W−U相間)の各電位差に
対応する3種の相間検出電圧が生成されると共に、その
各相間検出電圧と後に詳述する基準電圧発生手段19か
らの基準電圧V rl。
V r2. V r3とが比較され、その比較結果に
基づく磁極位置検出信号Sl、Sn、Smが論理回路2
0に出力される。これらの磁極位置検出信号Sl〜S■
は、第6図(G)〜(I)に示したものと同様に、互い
に120°・ずつずれた幅180゜(いずれも電気角)
のパルス信号であり、論理回路20はこの位置検出信号
5l−8I[Iに基づき従来と同様に、出力回路13の
各スイッチング索子14をオンオフ制御するためのパル
ス幅12o。
基づく磁極位置検出信号Sl、Sn、Smが論理回路2
0に出力される。これらの磁極位置検出信号Sl〜S■
は、第6図(G)〜(I)に示したものと同様に、互い
に120°・ずつずれた幅180゜(いずれも電気角)
のパルス信号であり、論理回路20はこの位置検出信号
5l−8I[Iに基づき従来と同様に、出力回路13の
各スイッチング索子14をオンオフ制御するためのパル
ス幅12o。
の通電タイミング信号を生成してドライブ回路21に出
力する。これら論理回路20及びドライブ回路21は協
働して制御手段22として機能するもので、1−記通電
タイミング信号に基づき出力回路13の各スイッチング
素子14がオンオフすることにより各相の電機子巻線1
0u〜10wの通断電が制御される。
力する。これら論理回路20及びドライブ回路21は協
働して制御手段22として機能するもので、1−記通電
タイミング信号に基づき出力回路13の各スイッチング
素子14がオンオフすることにより各相の電機子巻線1
0u〜10wの通断電が制御される。
さて、前記基準電圧発生手段19には直流電源12の母
線12a、12bから電機子巻線に印加される電圧に応
じた電圧信号Svと、電流検出器23から電機子電流に
応じた電流信号Siが与えられる。この基準電圧発生手
段19の具体的構成は第2図に示されており、゛ここで
24は電圧信号SvをTTLレベルに変換するレベル変
換回路、25は電流信号S!を電流に比例した電圧に変
換する電流−電圧変換回路、26は電圧信号Svと電流
信号Slとの双方に比例する電圧を発生する電圧発生回
路である。27は制御手段22から受ける回転速度信号
を遅延させる遅延回路で、前記磁極位置検出信号5l−
3II[のパルス幅は回転速度に対応しているから、こ
の実施例の場合その制御1段22からの位置検出信号5
l−SI[Iを回転速度信号として利用している。28
は正負切換回路で、これは遅延させた磁極位置検出信号
がハイレベルにあるときに電圧発生回路26の出力電圧
を正にして出力し、ローレベルにあるときにその出力電
圧を負にして出力する。この正負切換回路28からの出
力電圧は前記基準電圧V rl、 V r2゜Vr3と
して前記磁極位置検出手段18に出力されるもので、回
転速度信号のパルス幅は回転子の回転速度に反比例して
いるから、結局、基準電圧Vrl、 V r2. V
r3のパルス高は電機子巻線に印加される電圧と電機子
電流とに比例し且つパルス幅は回転速度に反比例するこ
とになる。尚、磁極位置検出手段18においてU−V相
の相間検出電圧と比較される基準電圧は、基準電圧発生
手段19において磁極位置検出信号S■に基づき生成さ
れた基準電圧Vr2であり、v−W相の相間検出電圧と
比較される基準電圧は磁極位置検出信号S■に基づき生
成された基準電圧Vr3で、W−U相の検出電圧差と比
較される基準電圧は磁極位置検出信号Slに基づき生成
された基準電圧Vrlである。
線12a、12bから電機子巻線に印加される電圧に応
じた電圧信号Svと、電流検出器23から電機子電流に
応じた電流信号Siが与えられる。この基準電圧発生手
段19の具体的構成は第2図に示されており、゛ここで
24は電圧信号SvをTTLレベルに変換するレベル変
換回路、25は電流信号S!を電流に比例した電圧に変
換する電流−電圧変換回路、26は電圧信号Svと電流
信号Slとの双方に比例する電圧を発生する電圧発生回
路である。27は制御手段22から受ける回転速度信号
を遅延させる遅延回路で、前記磁極位置検出信号5l−
3II[のパルス幅は回転速度に対応しているから、こ
の実施例の場合その制御1段22からの位置検出信号5
l−SI[Iを回転速度信号として利用している。28
は正負切換回路で、これは遅延させた磁極位置検出信号
がハイレベルにあるときに電圧発生回路26の出力電圧
を正にして出力し、ローレベルにあるときにその出力電
圧を負にして出力する。この正負切換回路28からの出
力電圧は前記基準電圧V rl、 V r2゜Vr3と
して前記磁極位置検出手段18に出力されるもので、回
転速度信号のパルス幅は回転子の回転速度に反比例して
いるから、結局、基準電圧Vrl、 V r2. V
r3のパルス高は電機子巻線に印加される電圧と電機子
電流とに比例し且つパルス幅は回転速度に反比例するこ
とになる。尚、磁極位置検出手段18においてU−V相
の相間検出電圧と比較される基準電圧は、基準電圧発生
手段19において磁極位置検出信号S■に基づき生成さ
れた基準電圧Vr2であり、v−W相の相間検出電圧と
比較される基準電圧は磁極位置検出信号S■に基づき生
成された基準電圧Vr3で、W−U相の検出電圧差と比
較される基準電圧は磁極位置検出信号Slに基づき生成
された基準電圧Vrlである。
次に上記構成の作用につき説明する。
今、回転子が回転しているとすると、各相の電機子巻線
10u 〜IOWには第6図(A) 〜(C)に示すよ
うな誘起電圧が発生する。この誘起電圧は誘起電圧検出
手段17により検出・分圧されて磁極位置検出手段18
に与えられ、ここで各相間の誘起電圧の差に対応する第
6図(D)〜(F)に示すような台形波状の相間検出電
圧が生成される。一方、直流型al!12から定格電圧
が出力されているとすると、基準電圧発生手段19のレ
ベル変換回路24からは、第3図(A)に示すように1
00%の電圧信号Svが出力される。また、電機r−雷
電流定格値にあるとすると、電流−電圧発生回路25か
ら第3図(B)に実線で示すように、100%の電流信
号S1が出力される。すると、この場合には電圧発生回
路26からは第3図(C)に実線で示すように100%
の電流信号S1がそのまま出力される。また、基準電圧
発生手段19の遅延回路27には各相の磁極位置検出信
号Sl〜S■が回転速度信号として与えられている。こ
れの1相分を示すと第3図(D)に示すようになってお
り、これは遅延回路27にて同図(E)に示すように遅
延されて各相毎に正負切換回路28に与えられる。尚、
以下の説明において各相の動作は時間的に電気角で12
0°ずれた関係にあるので、1相分についてのみ述べる
。即ち、正負切換回路28では、回転速度信号がハイレ
ベルにあるとき、電圧発生回路26の電圧を正極性にて
出力し、逆に回転速度信号がローレベルにあるときには
電圧発生回路26の出力電圧を負極性として出力し、結
局、第3図(C)及び(D)に示す信号が与えられてい
る場合には、正負切換回路28から同図(F)に実線で
示すような基準電圧が出力される。そして、磁極位置検
出手段18では、前述したように台形波状の3種の相間
検出電圧が生成されており、これが上記基準電圧Vrl
−Vr3と比較され、基準電圧が相間検出電圧よりも高
い期間においてハイレベルとなり且つ逆に基準電圧が相
間検出電圧よりも低い期間においてローレベルとなる磁
極位置検出信号5I−SI[Iが生成される。この様子
を図示すると第3図(G)、(H)に実線で示すように
なる。このようにして得られた磁極位置検出信号5I−
SI[[は制御手段22に与えられ、ここではその信号
に基づき第6図(J)〜(0)に示すような電気角12
0@幅の通電タイミング信号が生成され、出力回路13
の各スイッチング素子14がこの通電タイミング信号に
基づきオンオフされて電機子巻線10u〜10wの通断
電が制御される。
10u 〜IOWには第6図(A) 〜(C)に示すよ
うな誘起電圧が発生する。この誘起電圧は誘起電圧検出
手段17により検出・分圧されて磁極位置検出手段18
に与えられ、ここで各相間の誘起電圧の差に対応する第
6図(D)〜(F)に示すような台形波状の相間検出電
圧が生成される。一方、直流型al!12から定格電圧
が出力されているとすると、基準電圧発生手段19のレ
ベル変換回路24からは、第3図(A)に示すように1
00%の電圧信号Svが出力される。また、電機r−雷
電流定格値にあるとすると、電流−電圧発生回路25か
ら第3図(B)に実線で示すように、100%の電流信
号S1が出力される。すると、この場合には電圧発生回
路26からは第3図(C)に実線で示すように100%
の電流信号S1がそのまま出力される。また、基準電圧
発生手段19の遅延回路27には各相の磁極位置検出信
号Sl〜S■が回転速度信号として与えられている。こ
れの1相分を示すと第3図(D)に示すようになってお
り、これは遅延回路27にて同図(E)に示すように遅
延されて各相毎に正負切換回路28に与えられる。尚、
以下の説明において各相の動作は時間的に電気角で12
0°ずれた関係にあるので、1相分についてのみ述べる
。即ち、正負切換回路28では、回転速度信号がハイレ
ベルにあるとき、電圧発生回路26の電圧を正極性にて
出力し、逆に回転速度信号がローレベルにあるときには
電圧発生回路26の出力電圧を負極性として出力し、結
局、第3図(C)及び(D)に示す信号が与えられてい
る場合には、正負切換回路28から同図(F)に実線で
示すような基準電圧が出力される。そして、磁極位置検
出手段18では、前述したように台形波状の3種の相間
検出電圧が生成されており、これが上記基準電圧Vrl
−Vr3と比較され、基準電圧が相間検出電圧よりも高
い期間においてハイレベルとなり且つ逆に基準電圧が相
間検出電圧よりも低い期間においてローレベルとなる磁
極位置検出信号5I−SI[Iが生成される。この様子
を図示すると第3図(G)、(H)に実線で示すように
なる。このようにして得られた磁極位置検出信号5I−
SI[[は制御手段22に与えられ、ここではその信号
に基づき第6図(J)〜(0)に示すような電気角12
0@幅の通電タイミング信号が生成され、出力回路13
の各スイッチング素子14がこの通電タイミング信号に
基づきオンオフされて電機子巻線10u〜10wの通断
電が制御される。
さて、このようにして回転子が定格状態で回転している
際には、定格値の電機子電流の影響により比較的大きな
電機子反作用が生ずる。ところが、本実施例では相間検
出電圧を一定のゼロクロス点と比較するのではなく、電
機子電流に比例する基準電圧と比較しているので、第3
図(G)に示す角度α分だけ位置検出信号の位相がずれ
て電機子反作用による電気的中性軸のずれを補正するこ
とができる。また、負荷トルクが減少して電機子電流が
例えば定格値の50%となったときには、電機子反作用
はその分減少する。ところが、本実施例では、このよう
になると電流信号Stの低ドにより電流−電圧変換回路
25の出力電圧が第3図(B)に破線で示すように50
%出力となり、基準電圧も同図(F)、(G)に破線で
示すようにパルス高が半分になる。即ち、基準電圧のパ
ルス高は電機子電流に比例して低下する。このため、磁
極位置検出信号のゼロクロス点からのずれ角は、第3図
(H)にて示すように定格運転時のαよりも小さくなり
、もって電機子反作用による電気的中性軸のずれを適切
に補正し得る最適な通電タイミング信号を得ることがで
きる。
際には、定格値の電機子電流の影響により比較的大きな
電機子反作用が生ずる。ところが、本実施例では相間検
出電圧を一定のゼロクロス点と比較するのではなく、電
機子電流に比例する基準電圧と比較しているので、第3
図(G)に示す角度α分だけ位置検出信号の位相がずれ
て電機子反作用による電気的中性軸のずれを補正するこ
とができる。また、負荷トルクが減少して電機子電流が
例えば定格値の50%となったときには、電機子反作用
はその分減少する。ところが、本実施例では、このよう
になると電流信号Stの低ドにより電流−電圧変換回路
25の出力電圧が第3図(B)に破線で示すように50
%出力となり、基準電圧も同図(F)、(G)に破線で
示すようにパルス高が半分になる。即ち、基準電圧のパ
ルス高は電機子電流に比例して低下する。このため、磁
極位置検出信号のゼロクロス点からのずれ角は、第3図
(H)にて示すように定格運転時のαよりも小さくなり
、もって電機子反作用による電気的中性軸のずれを適切
に補正し得る最適な通電タイミング信号を得ることがで
きる。
一方、直流電源12の出力電圧ひいては電機子巻線10
u〜IOWに印加される電圧が定格値の例えば50%と
なって回転速度が定格値の略半分になっているとすると
、各相の電機子巻線10u〜10wに誘起される誘起電
圧は定格運転時の半分になり、結局、磁極位置検出手段
19に与えられる相間検出電圧も半分になる。ところが
本実施例では、この場合、基準電圧発生手段19のレベ
ル変換回路24の出力電圧は、第4図(A)に示すよう
に50%出力となり、電機子電流が定格値のままである
とすると、電圧発生回路26の出力も同図(C)に実線
で示すように50%となって、結局、基準電圧は電機子
巻線10u〜10wに印加される電圧に比例して同図(
F)に実線で示すよ□うに第3図(F)の場合の50%
の値となる。
u〜IOWに印加される電圧が定格値の例えば50%と
なって回転速度が定格値の略半分になっているとすると
、各相の電機子巻線10u〜10wに誘起される誘起電
圧は定格運転時の半分になり、結局、磁極位置検出手段
19に与えられる相間検出電圧も半分になる。ところが
本実施例では、この場合、基準電圧発生手段19のレベ
ル変換回路24の出力電圧は、第4図(A)に示すよう
に50%出力となり、電機子電流が定格値のままである
とすると、電圧発生回路26の出力も同図(C)に実線
で示すように50%となって、結局、基準電圧は電機子
巻線10u〜10wに印加される電圧に比例して同図(
F)に実線で示すよ□うに第3図(F)の場合の50%
の値となる。
従って、同図(G)及び(H)に実線で示すように、相
間検出電圧が第3図(G)及び(H)の場合に比べて1
1を分になったとしても、これと同様に基準電圧も゛ト
分になるから、磁極位置検出信号のずれ角は第3図の定
格電圧が印加されている第3図の場合と同様にαとなり
、やはり電機子反作用を適切に補正することができる。
間検出電圧が第3図(G)及び(H)の場合に比べて1
1を分になったとしても、これと同様に基準電圧も゛ト
分になるから、磁極位置検出信号のずれ角は第3図の定
格電圧が印加されている第3図の場合と同様にαとなり
、やはり電機子反作用を適切に補正することができる。
これにて、回転子の回転速度に関わらず、即ち、低速回
転時にあっても電機子反作用を適切に補正して安定的な
制御がrlJ能になるものである。尚、電機子巻線10
U〜10wに印加される電圧が定格時の半分になってい
る場合において、電機子電流も定格値のやはり半分にな
ったときには、第4図に破線で示したようになり、この
場合にも第3図の場合と同様に、電機子反作用が小さく
なった分だけ磁極位置検出信号のずれ角を小さくして電
機子反作用を適切に補正することができる。
転時にあっても電機子反作用を適切に補正して安定的な
制御がrlJ能になるものである。尚、電機子巻線10
U〜10wに印加される電圧が定格時の半分になってい
る場合において、電機子電流も定格値のやはり半分にな
ったときには、第4図に破線で示したようになり、この
場合にも第3図の場合と同様に、電機子反作用が小さく
なった分だけ磁極位置検出信号のずれ角を小さくして電
機子反作用を適切に補正することができる。
しかも本実施例では、上述のように電機子反作用をその
程度に応じて且つ回転子の回転速度に関わらず適切に補
正できるのみならず、従来のように信号処理過程で積分
動作を行なわないから、高速応答をn1能にできる。ま
た、測定要素は各相の電機子巻線10u〜10wの誘起
電圧及び電機子電流だけで済ますことができるので、全
体の構成を簡r1を化することもできる。
程度に応じて且つ回転子の回転速度に関わらず適切に補
正できるのみならず、従来のように信号処理過程で積分
動作を行なわないから、高速応答をn1能にできる。ま
た、測定要素は各相の電機子巻線10u〜10wの誘起
電圧及び電機子電流だけで済ますことができるので、全
体の構成を簡r1を化することもできる。
尚、」二記実施例では、各相の電機子巻線10u〜IO
Wの誘起電圧は各相端子U、V、Wから直接に検出する
ようにしているが、本発明はこれに限られず、例えば線
間電圧等に基づき検出するようにしてもよく、また必ず
しも直流電源12からの母線において電流を検出せずと
も、線電流を検出するようにしても良い。その他、全て
の機能をいわゆるハード的に達成せずとも、一部をマイ
クロコンピュータ−により処理する当要旨を逸脱しない
範囲内で種々変形して実施することができるものである
。
Wの誘起電圧は各相端子U、V、Wから直接に検出する
ようにしているが、本発明はこれに限られず、例えば線
間電圧等に基づき検出するようにしてもよく、また必ず
しも直流電源12からの母線において電流を検出せずと
も、線電流を検出するようにしても良い。その他、全て
の機能をいわゆるハード的に達成せずとも、一部をマイ
クロコンピュータ−により処理する当要旨を逸脱しない
範囲内で種々変形して実施することができるものである
。
[発明の効果]
本発明は以」;述べたように、各相の電機子巻線に誘起
される誘起電圧のうち任意の2相間の電位差に対応する
相間検出電圧を、電機子電流及び電機子電圧に比例する
パルス高で且つ回転速度に対応するパルス幅の基準電圧
と比較するようにしているから、電機子反作用を回転速
度に影響を受けずに安定的に補正することができ、しか
も構成の簡Cl化及び速度変動に対する応答の高速化を
可能にできるという優れた効果を奏するものである。
される誘起電圧のうち任意の2相間の電位差に対応する
相間検出電圧を、電機子電流及び電機子電圧に比例する
パルス高で且つ回転速度に対応するパルス幅の基準電圧
と比較するようにしているから、電機子反作用を回転速
度に影響を受けずに安定的に補正することができ、しか
も構成の簡Cl化及び速度変動に対する応答の高速化を
可能にできるという優れた効果を奏するものである。
第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示し、第1図は
全体のブロック図、第2図は基準電圧発生手段のブロッ
ク図、第3図は高速回転時における各部の電圧波形図、
第4図は低速回転時における第3図相当図、第5図は従
来例を示す第1図相当図、第6図は従来例における各部
の電圧波形図である。 図面中、10は電機子巻線、11は界磁磁極、13は出
力回路、14はスイッチング素子、17は誘起電圧検出
手段、18は磁極位置検出手段、19は基準電圧発生手
段、22は制御手段である。 第2 図 ♂ 第3図 (A)しベル変1灸口路出力(Sv)。□□(E)鐸二
ロ路出力 ぜ
全体のブロック図、第2図は基準電圧発生手段のブロッ
ク図、第3図は高速回転時における各部の電圧波形図、
第4図は低速回転時における第3図相当図、第5図は従
来例を示す第1図相当図、第6図は従来例における各部
の電圧波形図である。 図面中、10は電機子巻線、11は界磁磁極、13は出
力回路、14はスイッチング素子、17は誘起電圧検出
手段、18は磁極位置検出手段、19は基準電圧発生手
段、22は制御手段である。 第2 図 ♂ 第3図 (A)しベル変1灸口路出力(Sv)。□□(E)鐸二
ロ路出力 ぜ
Claims (1)
- 1. 固定子側に配置した各相の電機子巻線に、回転子
側に配置した界磁磁極の位置に応じて順次通電するよう
にしたものにおいて、前記回転子の回転に伴い前記各相
の電機子巻線に誘起される電圧を検出する誘起電圧検出
手段と、前記電機子巻線に印加される電圧と電機子電流
とに比例するパルス高で且つ前記回転子の回転速度に応
じたパルス幅の基準電圧を発生する基準電圧発生手段と
、前記誘起電圧検出手段により検出された各相の誘起電
圧のうち任意の2相間の電位差に対応する相間検出電圧
と前記基準電圧とを比較することにより磁極位置検出信
号を出力する磁極位置検出手段と、この磁極位置検出信
号に基づいて通電タイミング信号を出力する制御手段と
、この通電タイミング信号に基づいてスイッチング素子
がオンオフすることにより前記各相の電機子巻線の通断
電を制御する出力回路とを具備してなるブラシレスモー
タの駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62284041A JP2538624B2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | ブラシレスモ―タの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62284041A JP2538624B2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | ブラシレスモ―タの駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01126192A true JPH01126192A (ja) | 1989-05-18 |
JP2538624B2 JP2538624B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=17673529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62284041A Expired - Lifetime JP2538624B2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | ブラシレスモ―タの駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2538624B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01194886A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-04 | Toshiba Corp | ブラシレスモータの駆動装置 |
JPH07123775A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-12 | Yamamoto Denki Kk | センサレスブラシレスモータの回転子位置信号発生回路及びセンサレスブラシレスモータの駆動回路 |
WO2009004888A1 (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-08 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | インバータ装置とその出力電圧検出方法 |
JP2018121521A (ja) * | 2010-06-22 | 2018-08-02 | エアリステック・コントロール・テクノロジーズ・リミテッド | 制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61191291A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Matsushita Refrig Co | 無整流子直流電動機の位置検出回路 |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP62284041A patent/JP2538624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61191291A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Matsushita Refrig Co | 無整流子直流電動機の位置検出回路 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01194886A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-04 | Toshiba Corp | ブラシレスモータの駆動装置 |
JPH07123775A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-12 | Yamamoto Denki Kk | センサレスブラシレスモータの回転子位置信号発生回路及びセンサレスブラシレスモータの駆動回路 |
WO2009004888A1 (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-08 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | インバータ装置とその出力電圧検出方法 |
US8084974B2 (en) | 2007-07-02 | 2011-12-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Inverter device |
JP5093692B2 (ja) * | 2007-07-02 | 2012-12-12 | 株式会社安川電機 | インバータ装置とその出力電圧検出方法 |
TWI423578B (zh) * | 2007-07-02 | 2014-01-11 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Converter device and its output voltage detection method |
JP2018121521A (ja) * | 2010-06-22 | 2018-08-02 | エアリステック・コントロール・テクノロジーズ・リミテッド | 制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2538624B2 (ja) | 1996-09-25 |
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