JPH04261388A - Starting method of brushless motor - Google Patents
Starting method of brushless motorInfo
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- JPH04261388A JPH04261388A JP3019086A JP1908691A JPH04261388A JP H04261388 A JPH04261388 A JP H04261388A JP 3019086 A JP3019086 A JP 3019086A JP 1908691 A JP1908691 A JP 1908691A JP H04261388 A JPH04261388 A JP H04261388A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は空調機のコンプレッサモ
ータなどに使用されるブラシレスモータの起動方法に関
し、特に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、この位置
検出信号にもとづいて運転を行う形式のブラシレスモー
タの起動方法に関するものである。[Industrial Application Field] The present invention relates to a method of starting a brushless motor used in a compressor motor of an air conditioner, and in particular, to a method for starting a brushless motor used in a compressor motor of an air conditioner, and in particular, a method for starting a brushless motor used in a compressor motor of an air conditioner. The present invention relates to a method for starting a brushless motor that detects a target position and operates based on this position detection signal.
【0002】0002
【従来の技術】通常ブラシレスモータには、その回転子
の磁極位置を検出するための検出器が必要である。とこ
ろで、たとえば高温高圧条件下に置かれる空調機のコン
プレッサモータのように、この磁極位置検出器を使用し
にくい場合などには、磁極位置検出器を省略し、電機子
巻線に誘起される電圧信号にもとづいてモータの転流信
号を生成する方法が用いられている。2. Description of the Related Art Brushless motors usually require a detector for detecting the magnetic pole position of the rotor. By the way, in cases where it is difficult to use this magnetic pole position detector, such as in the compressor motor of an air conditioner that is placed under high temperature and high pressure conditions, the magnetic pole position detector can be omitted and the voltage induced in the armature winding can be measured. A method is used in which a motor commutation signal is generated based on the signal.
【0003】すなわち、一般にブラシレスモータは電機
子巻線と磁石回転子とを有するが、この電機子巻線に誘
起される電圧信号を検出して回転子位置検出信号に変換
し、この回転子位置検出信号から生成した転流信号によ
って、前記ブラシレスモータを回転させている。このよ
うな運転モードは、回転子位置検出運転モードと称され
る。That is, a brushless motor generally has an armature winding and a magnet rotor, and detects a voltage signal induced in the armature winding and converts it into a rotor position detection signal, and detects the rotor position. The brushless motor is rotated by a commutation signal generated from the detection signal. Such an operation mode is called a rotor position detection operation mode.
【0004】一方、ブラシレスモータが停止中であると
きには、電機子巻線に誘起電圧が発生しないため、外部
信号から生成した低周波の転流信号によって、前記ブラ
シレスモータを強制的に低速で回転させている。このよ
うな運転モードは、同期運転モードと称される。On the other hand, when the brushless motor is stopped, no induced voltage is generated in the armature winding, so the brushless motor is forced to rotate at a low speed by a low-frequency commutation signal generated from an external signal. ing. Such an operation mode is called a synchronous operation mode.
【0005】同期運転モードで回転子位置検出信号が確
立されたなら、その時点で転流信号の信号源を回転子位
置検出信号に切り換え、回転子位置検出モードに移行す
ることとなる。[0005] Once the rotor position detection signal is established in the synchronous operation mode, at that point the signal source of the commutation signal is switched to the rotor position detection signal, and the mode shifts to the rotor position detection mode.
【0006】図4は、同期運転モードから回転子位置検
出モードへの移行時におけるモータの回転速度の変化の
従来例を示す。図示のように従来においては、同期運転
中のモータの加速率は一定とされている。FIG. 4 shows a conventional example of a change in the rotational speed of the motor when transitioning from the synchronous operation mode to the rotor position detection mode. As shown in the figure, conventionally, the acceleration rate of the motor during synchronous operation is constant.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、同期運転モー
ドでは強制的にブラシレスモータを運転しているため挙
動が不安定であり、特に加速時はそれが顕著となる。こ
のような加速状態で同期運転モードから回転子位置検出
運転モードへ移行すると状態が著しく変化し、その結果
モード移行を失敗することがあるという課題があった。
この課題を解決するために、回転子位置検出運転モード
へ移行する直前に一定速期間を設ける方法が考案されて
いるが、これを空調機のコンプレッサモータに適用した
場合、コンプレッサモータが所定の速度まで加速する時
間が長くなり、空調の立ち上がり性能が悪化するという
課題を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the synchronous operation mode, since the brushless motor is forced to operate, the behavior is unstable, and this is particularly noticeable during acceleration. When the synchronous operation mode is shifted to the rotor position detection operation mode in such an accelerated state, the state changes significantly, and as a result, there is a problem in that the mode shift may fail. In order to solve this problem, a method has been devised to provide a constant speed period just before transitioning to the rotor position detection operation mode, but when this is applied to the compressor motor of an air conditioner, the compressor motor does not reach a predetermined speed. The problem is that it takes a long time to accelerate to the point where the air conditioner starts up, and the start-up performance of the air conditioner deteriorates.
【0008】本発明は、上記の課題に鑑み、同期運転モ
ードから回転子位置検出運転モードへの移行時に、短時
間でスムーズにモード移行できるブラシレスモータの起
動方法を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a method for starting a brushless motor that allows a smooth mode transition from a synchronous operation mode to a rotor position detection operation mode in a short period of time. It is.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、磁石回転子を有するブラシレスモータの電
機子巻線に誘起される電圧信号を検出し、この電圧信号
を回転子位置検出手段により回転子位置検出信号に変換
し、この回転子位置検出信号から生成した転流信号によ
り前記ブラシレスモータを運転する回転子位置検出運転
モードと、前記回転子位置検出信号が確立されるまでの
間、外部信号から生成した転流信号により回転磁界を発
生させて強制的に前記ブラシレスモータを運転、加速す
る同期運転モードとを有し、前記同期運転モードから回
転子位置検出運転モードへ移行する直前の一定期間にお
いて、前記同期運転の加速率を低下させるものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention detects a voltage signal induced in the armature winding of a brushless motor having a magnetic rotor, and uses this voltage signal to detect the rotor position. a rotor position detection operation mode in which the brushless motor is operated by a commutation signal generated from the rotor position detection signal, and a rotor position detection operation mode in which the rotor position detection signal is converted into a rotor position detection signal by means of a rotor position detection signal; The brushless motor has a synchronous operation mode in which a rotating magnetic field is generated by a commutation signal generated from an external signal to forcibly operate and accelerate the brushless motor, and the synchronous operation mode shifts to a rotor position detection operation mode. This is to reduce the acceleration rate of the synchronous operation during the immediately preceding fixed period.
【0010】0010
【作用】本発明はこうすることによって、同期運転モー
ドから回転子位置検出運転モードへの移行時に加速率を
低下させるため、安定性が増加し、しかも短時間でスム
ーズにモード移行できることとなる。[Operation] By doing so, the present invention reduces the acceleration rate at the time of transition from the synchronous operation mode to the rotor position detection operation mode, thereby increasing stability and allowing a smooth mode transition in a short time.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図2は本発明の実施例のブラシレス
モータの運転装置の構成図で、1は直流電源である。2
は半導体スイッチング素子群で、U〜Z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
とからなる。3はブラシレスモータで、3相結線された
電機子巻線4と、磁石回転子5とからなる。6は回転子
位置検出手段で、3個のフィルタ61〜63と、コンパ
レータ群64とからなる。7は転流信号発生手段として
のマイクロコンピュータで、回転子位置検出手段6から
出力される回転子位置検出信号6U、6V、6Wを論理
演算することにより、半導体スイッチング素子群2のト
ランジスタの転流信号7U〜7Zを生成し、それぞれU
〜Zの6個のトランジスタをスイッチングする。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of a brushless motor driving device according to an embodiment of the present invention, and 1 is a DC power supply. 2
is a group of semiconductor switching elements, which consists of six transistors U to Z and six diodes connected in antiparallel to each transistor. Reference numeral 3 designates a brushless motor, which includes an armature winding 4 and a magnet rotor 5 connected in three phases. Reference numeral 6 denotes rotor position detecting means, which includes three filters 61 to 63 and a comparator group 64. Reference numeral 7 denotes a microcomputer as a commutation signal generating means, which performs logical operations on the rotor position detection signals 6U, 6V, and 6W output from the rotor position detection means 6 to perform commutation of the transistors of the semiconductor switching element group 2. Generate signals 7U to 7Z, respectively U
~ Switch six transistors of Z.
【0012】以上のように構成されたブラシスレスモー
タの運転装置について、その動作を説明する。まず、回
転子位置検出運転モードでは、電機子巻線4に誘起され
る電圧信号U〜Wを検出し、この電圧信号を回転子位置
検出手段6により回転子位置検出信号6U〜6Wに変換
する。そして、この回転子位置検出信号6U〜6Wから
生成した転流信号7U〜7Zにより、ブラシレスモータ
3を運転する。すなわち、この回転子位置検出運転モー
ドでは、図3に示す回転子位置検出信号6U〜6Wを転
流信号発生手段7に取り込み、論理演算を行なって転流
信号7U〜7Zを生成する。これらの転流信号7U〜7
Zにより半導体スイッチング素子群2のトランジスタが
スイッチングされ、ブラシレスモータ3に連続的に回転
トルクを発生させることとなる。The operation of the brushless motor operating device constructed as above will be explained. First, in the rotor position detection operation mode, voltage signals U to W induced in the armature winding 4 are detected, and these voltage signals are converted into rotor position detection signals 6U to 6W by the rotor position detection means 6. . The brushless motor 3 is driven by commutation signals 7U to 7Z generated from the rotor position detection signals 6U to 6W. That is, in this rotor position detection operation mode, the rotor position detection signals 6U to 6W shown in FIG. 3 are taken into the commutation signal generating means 7, and logical operations are performed to generate commutation signals 7U to 7Z. These commutation signals 7U~7
Z causes the transistors of the semiconductor switching element group 2 to be switched, causing the brushless motor 3 to continuously generate rotational torque.
【0013】一方、ブラシレスモータ3が停止中の場合
は、電機子巻線4に誘起電圧が発生しない。このため、
起動時には、図3の転流信号7U〜7Zを外部から低周
波で与えて回転磁界を発生させることで、ブラシレスモ
ータ3を強制的に低速で回転させる。この回転により電
機子巻線4に誘起電圧が発生し、それを回転子位置検出
手段6にて変換することで、同図の回転子位置検出信号
6U〜6Wを得る。以上が同期運転モードである。On the other hand, when the brushless motor 3 is stopped, no induced voltage is generated in the armature winding 4. For this reason,
At startup, the brushless motor 3 is forcibly rotated at a low speed by applying the commutation signals 7U to 7Z of FIG. 3 at a low frequency from the outside to generate a rotating magnetic field. This rotation generates an induced voltage in the armature winding 4, which is converted by the rotor position detection means 6 to obtain rotor position detection signals 6U to 6W shown in the figure. The above is the synchronous operation mode.
【0014】同期運転モードで回転子位置検出信号が確
立された時点で、転流信号7U〜7Zの信号源を回転子
位置検出信号6U〜6Wに切り換え、回転子位置検出運
転モードへ移行することとなる。When the rotor position detection signal is established in the synchronous operation mode, switch the signal sources of the commutation signals 7U to 7Z to the rotor position detection signals 6U to 6W, and shift to the rotor position detection operation mode. becomes.
【0015】図1は、本発明にもとづく同期運転モード
から回転子位置検出モードへの移行時のモータの回転速
度を示す。図1に示す通り、同期運転時には、ある加速
率で時刻t1まで加速される。そして時刻t1において
同期運転速度の加速率を低下させ、緩やかな加速を行な
う。
これにより回転子位置検出信号は安定に確立し、モード
移行に十分な状態となる。この状態となった時点、すな
わち時刻t2において、同期運転モードから回転子位置
検出運転モードへ移行することにより、磁石回転子5の
磁極位置を正確に検出しながらブラシレスモータを運転
することとなる。FIG. 1 shows the rotational speed of the motor at the time of transition from the synchronous operation mode to the rotor position detection mode according to the present invention. As shown in FIG. 1, during synchronous operation, the vehicle is accelerated at a certain acceleration rate until time t1. Then, at time t1, the acceleration rate of the synchronous operation speed is lowered to perform gentle acceleration. As a result, the rotor position detection signal is stably established, and the state is sufficient for mode transition. When this state is reached, that is, at time t2, the brushless motor is operated while accurately detecting the magnetic pole position of the magnet rotor 5 by shifting from the synchronous operation mode to the rotor position detection operation mode.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、同期運転
モードから回転子位置検出運転モードへ移行する直前の
一定期間において同期運転速度の加速率を低下すること
により、回転子位置検出信号が安定化し、短時間でスム
ーズなモード移行が可能となる。As described above, according to the present invention, the rotor position detection signal is is stabilized, allowing for smooth mode transitions in a short period of time.
【図1】本発明の実施例におけるブラシレスモータの起
動時の運転速度の変化を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing changes in operating speed at startup of a brushless motor in an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例におけるブラシレスモータの運
転装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a brushless motor driving device in an embodiment of the present invention.
【図3】本発明にもとづく回転子位置検出信号と転流信
号のタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart of rotor position detection signals and commutation signals according to the present invention.
【図4】従来例におけるブラシレスモータの起動時の運
転速度の変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing changes in operating speed at startup of a brushless motor in a conventional example.
3 ブラシレスモータ
4 電機子巻線
5 磁石回転子
6 回転子位置検出手段
6U〜6W 回転子位置検出信号
7 転流信号発生手段(マイクロコンピュータ)7U
〜7Z 転流信号
U〜W 電圧信号3 Brushless motor 4 Armature winding 5 Magnet rotor 6 Rotor position detection means 6U to 6W Rotor position detection signal 7 Commutation signal generation means (microcomputer) 7U
~7Z Commutation signal U~W Voltage signal
Claims (1)
の電機子巻線に誘起される電圧信号を検出し、この電圧
信号を回転子位置検出手段により回転子位置検出信号に
変換し、この回転子位置検出信号から生成した転流信号
により前記ブラシレスモータを運転する回転子位置検出
運転モードと、前記回転子位置検出信号が確立されるま
での間、外部信号から生成した転流信号により回転磁界
を発生させて強制的に前記ブラシレスモータを運転、加
速する同期運転モードとを有し、前記同期運転モードか
ら回転子位置検出運転モードへ移行する直前の一定期間
において、前記同期運転速度の加速率を低下させること
を特徴とするブラシレスモータの起動方法。1. A voltage signal induced in the armature winding of a brushless motor having a magnetic rotor is detected, this voltage signal is converted into a rotor position detection signal by a rotor position detection means, and the rotor position is detected by detecting the voltage signal induced in the armature winding of a brushless motor having a magnetic rotor. A rotor position detection operation mode in which the brushless motor is operated by a commutation signal generated from a detection signal, and a rotating magnetic field is generated by a commutation signal generated from an external signal until the rotor position detection signal is established. and a synchronous operation mode in which the brushless motor is forcibly operated and accelerated, and the acceleration rate of the synchronous operation speed is reduced during a certain period immediately before transitioning from the synchronous operation mode to the rotor position detection operation mode. A method for starting a brushless motor characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3019086A JPH04261388A (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Starting method of brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3019086A JPH04261388A (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Starting method of brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04261388A true JPH04261388A (en) | 1992-09-17 |
Family
ID=11989646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3019086A Pending JPH04261388A (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Starting method of brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04261388A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0621681A1 (en) * | 1993-04-23 | 1994-10-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of controlling start of compressor in refrigerating cycle |
JP2008278748A (en) * | 2008-06-23 | 2008-11-13 | Seiko Epson Corp | Motor, and drive system of motor |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP3019086A patent/JPH04261388A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0621681A1 (en) * | 1993-04-23 | 1994-10-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of controlling start of compressor in refrigerating cycle |
JPH06307719A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-01 | Toshiba Corp | Controlling method for start-up of compressor in air conditioner |
JP2008278748A (en) * | 2008-06-23 | 2008-11-13 | Seiko Epson Corp | Motor, and drive system of motor |
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