JPH0787782A - Controlling device for drive dc brushless motor - Google Patents
Controlling device for drive dc brushless motorInfo
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- JPH0787782A JPH0787782A JP5228527A JP22852793A JPH0787782A JP H0787782 A JPH0787782 A JP H0787782A JP 5228527 A JP5228527 A JP 5228527A JP 22852793 A JP22852793 A JP 22852793A JP H0787782 A JPH0787782 A JP H0787782A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機などに用
いる直流ブラシレスモータの駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a DC brushless motor used in an air conditioner or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】直流ブラシレスモータは、複数の相巻線
が装着されるステータと永久磁石を有するロータより構
成される。このモータには２極式と４極式があり、２極
式では星形結線の三相巻線が互いに 120°の機械的な位
置ずれをもってステータに装着され、ロータには１つの
永久磁石（磁極Ｎ，Ｓ）が設けられる。４極式では、同
じく星形結線の三相巻線が２組、互いに 180°の機械的
な位置ずれをもってステータに装着され、ロータには２
つの永久磁石が互いに90°の機械的な位置ずれをもって
設けられる。2. Description of the Related Art A DC brushless motor comprises a stator having a plurality of phase windings and a rotor having a permanent magnet. There are two-pole type and four-pole type in this motor. In the two-pole type, three-phase windings with star connection are mounted on the stator with a mechanical displacement of 120 ° from each other, and one permanent magnet ( Magnetic poles N, S) are provided. In the 4-pole type, two sets of three-phase windings, which are also star-connected, are mounted on the stator with a mechanical displacement of 180 ° from each other, and the rotor has two
Two permanent magnets are provided with a mechanical displacement of 90 ° from each other.
【０００３】２極式と４極式の動作の違いは、２極式で
は三相巻線の電気角１サイクル分の通電にロータの機械
角１サイクル分が対応し、４極式では三相巻線の電気角
２サイクル分の通電にロータの機械角１サイクルが対応
する点である。The difference between the operation of the two-pole type and that of the four-pole type is that in the two-pole type, one cycle of the electrical angle of the three-phase winding corresponds to one cycle of the mechanical angle of the rotor, and in the four-pole type the three-phase type This is a point where one cycle of the mechanical angle of the rotor corresponds to two cycles of the electrical angle of the winding.
【０００４】このような直流ブラシレスモータを駆動す
る場合、複数のスイッチング素子を有するスイッチング
回路、およびこのスイッチング回路に直流電圧を印加す
るための直流電圧回路が用意される。直流電圧回路とし
ては、交流電圧を整流する整流回路が用いられ、その整
流回路とスイッチング回路とでいわゆるインバータ回路
が構成される。そして、ロータの位置が逐次に検出さ
れ、その検出位置に応じてスイッチング回路の各スイッ
チング素子がオン，オフされることで、モータの各相巻
線への通電が順次に切換えられ、駆動がなされる。When driving such a DC brushless motor, a switching circuit having a plurality of switching elements and a DC voltage circuit for applying a DC voltage to the switching circuit are prepared. A rectifier circuit that rectifies an AC voltage is used as the DC voltage circuit, and the rectifier circuit and the switching circuit form a so-called inverter circuit. Then, the position of the rotor is sequentially detected, and each switching element of the switching circuit is turned on and off in accordance with the detected position, whereby the energization of each phase winding of the motor is sequentially switched to drive the motor. It
【０００５】このインバータ回路には、整流回路とスイ
ッチング回路との間の接続ラインに電流検知用のシャン
ト抵抗が挿接され、そのシャント抵抗を介した電流検知
によってインバータ回路に対する過電流保護が行なわれ
る。すなわち、シャント抵抗に流れる電流が検知され、
その検知電流が設定値を超えると、過電流が生じたとの
判断の下に直ちに運転が停止され、スイッチング回路の
素子が保護される。In this inverter circuit, a shunt resistor for current detection is inserted in a connection line between the rectifier circuit and the switching circuit, and the current detection through the shunt resistor protects the inverter circuit from overcurrent. . That is, the current flowing through the shunt resistor is detected,
When the detected current exceeds the set value, the operation is immediately stopped based on the judgment that an overcurrent has occurred, and the elements of the switching circuit are protected.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】モータの動作中、ロー
タの位置と各相巻線への通電とがうまく合わなくなるこ
とがある。いわゆる、脱調である。この脱調が起こる
と、ステータの相巻線とロータの永久磁石との磁気作用
による余計な還流電流が生じ、スイッチング回路の素子
が破壊に至る心配がある。During the operation of the motor, the position of the rotor and the energization of each phase winding may not match well. So-called step-out. When this step-out occurs, an extra return current is generated due to the magnetic action between the phase winding of the stator and the permanent magnet of the rotor, and there is a concern that the elements of the switching circuit may be destroyed.
【０００７】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、モータに脱調が起こると、直
ちにそれを検知してスイッチング回路の素子を保護し得
る安全性にすぐれた直流ブラシレスモータの駆動制御装
置を提供することにある。The present invention takes the above circumstances into consideration,
It is an object of the present invention to provide a drive control device for a DC brushless motor, which is capable of immediately detecting a step-out of a motor and protecting the elements of a switching circuit when the motor is out of step.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の相巻
線を有するステータおよび永久磁石を有するロータより
構成された直流ブラシレスモータと、複数のスイッチン
グ素子を有するスイッチング回路と、このスイッチング
回路に直流電圧を印加するための手段とを備え、ロータ
の位置を検出しながら各スイッチング素子をオン，オフ
し各相巻線への通電を順次に切換えてモータ駆動を行な
う直流ブラシレスモータの駆動制御装置において、直流
電圧回路とスイッチング回路との間に流れる通常とは逆
方向の電流を検知する検知手段と、この検知電流が設定
値を超えると運転を停止する制御手段とを備える。The present invention relates to a DC brushless motor composed of a stator having a plurality of phase windings and a rotor having a permanent magnet, a switching circuit having a plurality of switching elements, and a switching circuit for the switching circuit. A drive controller for a DC brushless motor, which is provided with means for applying a DC voltage, and turns on / off each switching element while detecting the position of the rotor to sequentially switch the energization to each phase winding to drive the motor. In the above, there is provided a detecting means for detecting a current flowing in the reverse direction from the normal flowing between the DC voltage circuit and the switching circuit, and a control means for stopping the operation when the detected current exceeds a set value.
【０００９】[0009]
【作用】この発明の直流ブラシレスモータの駆動制御装
置では、モータの脱調時、スイッチング回路に通常とは
逆方向の電流が流れる。この逆方向電流を検知し、それ
が設定値を超えると運転を停止する。In the drive controller for the DC brushless motor according to the present invention, when the motor is out of step, a current in the opposite direction to the normal direction flows through the switching circuit. This reverse current is detected, and when it exceeds the set value, the operation is stopped.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１において、１は直流ブラシレスモ
ータで、星形結線の三相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する
ステータ（図示しない）、および永久磁石を有するロー
タ（図示しない）より構成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 is a DC brushless motor, which is composed of a stator (not shown) having three-phase windings Lu, Lv, Lw of star connection and a rotor (not shown) having permanent magnets.
【００１１】三相交流電源２にインバータ回路３が接続
される。このインバータ回路３は、整流回路４およびス
イッチング回路５からなる。整流回路４は、ダイオード
ブリッジ６および平滑コンデンサ７を有する。An inverter circuit 3 is connected to the three-phase AC power supply 2. The inverter circuit 3 includes a rectifier circuit 4 and a switching circuit 5. The rectifier circuit 4 has a diode bridge 6 and a smoothing capacitor 7.
【００１２】スイッチング回路５は、上流側スイッチン
グ素子と下流側スイッチング素子の直列回路を三相分設
けたもので、Ｕ相用の上流側および下流側スイッチング
素子としてトランジスタＴu+とＴu-、Ｖ相用としてトラ
ンジスタＴv+とＴv-、Ｗ相用としてトランジスタＴw+と
Ｔw-が設けられる。これら直列回路に整流回路４からの
直流電圧が印加される。なお、逆起電力防止用のダンパ
ダイオードＤが各トランジスタに並列接続される。The switching circuit 5 is provided with a series circuit of upstream side switching elements and downstream side switching elements for three phases. Transistors Tu + and Tu-, for V phase are used as upstream and downstream side switching elements for U phase. Are provided as transistors Tv + and Tv-, and transistors Tw + and Tw- are provided for the W phase. The DC voltage from the rectifier circuit 4 is applied to these series circuits. In addition, a damper diode D for preventing back electromotive force is connected in parallel to each transistor.
【００１３】インバータ回路３において、整流回路４と
のスイッチング回路５との間の負側の接続ラインにシャ
ント抵抗８が挿接される。スイッチング回路５における
トランジスタＴu+，Ｔu-の相互接続点に、相巻線Ｌｕの
非結線端が接続される。トランジスタＴv+，Ｔv-の相互
接続点に、相巻線Ｌｖの非結線端が接続される。トラン
ジスタＴw+，Ｔw-の相互接続点に、相巻線Ｌｗの非結線
端が接続される。In the inverter circuit 3, a shunt resistor 8 is inserted and connected to a connection line on the negative side between the rectifying circuit 4 and the switching circuit 5. The non-connection end of the phase winding Lu is connected to the interconnection point of the transistors Tu + and Tu− in the switching circuit 5. The non-connection end of the phase winding Lv is connected to the interconnection point of the transistors Tv + and Tv-. The non-connection end of the phase winding Lw is connected to the interconnection point of the transistors Tw + and Tw-.
【００１４】１０はロータの位置を検出するための位置
検出回路で、比較器１１，１２，１３を有する。相巻線
Ｌｕの端子電圧が比較器１１の非反転入力端（＋）に入
力される。相巻線Ｌｖの端子電圧が比較器１２の非反転
入力端（＋）に入力される。相巻線Ｌｗの端子電圧が比
較器１３の非反転入力端（＋）に入力される。そして、
比較器１１，１２，１３の反転入力端（−）に基準電圧
Ｖd が入力される。基準電圧Ｖd は、整流回路４の出力
電圧の 1/2のレベルに設定されている。Reference numeral 10 is a position detection circuit for detecting the position of the rotor, and has comparators 11, 12, and 13. The terminal voltage of the phase winding Lu is input to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 11. The terminal voltage of the phase winding Lv is input to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 12. The terminal voltage of the phase winding Lw is input to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 13. And
The reference voltage Vd is input to the inverting input terminals (-) of the comparators 11, 12, and 13. The reference voltage Vd is set to the level of 1/2 of the output voltage of the rectifier circuit 4.
【００１５】比較器１１，１２，１３は、非反転入力端
（＋）への入力電圧が基準電圧Ｖdよりも低いとき論理
“０”信号を出力し、非反転入力端（＋）への入力電圧
が基準電圧Ｖd 以上のとき論理“１”信号を出力する。The comparators 11, 12, 13 output a logic "0" signal when the input voltage to the non-inverting input terminal (+) is lower than the reference voltage Vd, and input to the non-inverting input terminal (+). When the voltage is equal to or higher than the reference voltage Vd, the logic "1" signal is output.
【００１６】比較器１１，１２，１３の出力が制御部３
０に供給される。制御部３０は、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌ
ｗにそれぞれ誘起する電圧を比較器１１，１２，１３を
通して監視し、その誘起電圧の変化を基にロータの位置
を検出しながらスイッチング回路５の各トランジスタに
対する駆動信号を作成する。これら駆動信号は、スイッ
チング回路５の各トランジスタのベースに供給される。The outputs of the comparators 11, 12, 13 are the control unit 3
Supplied to zero. The control unit 30 controls the phase windings Lu, Lv, L
The voltages induced in w are monitored through the comparators 11, 12, and 13, and the drive signal for each transistor of the switching circuit 5 is created while detecting the position of the rotor based on the change in the induced voltage. These drive signals are supplied to the bases of the respective transistors of the switching circuit 5.
【００１７】インバータ回路３におけるシャント抵抗８
の両端に電流検知回路２０が接続される。この電流検知
回路２０は、順方向電流検知回路２１および逆方向電流
検知回路２２を有する。Shunt resistor 8 in the inverter circuit 3
The current detection circuit 20 is connected to both ends of the. The current detection circuit 20 has a forward current detection circuit 21 and a reverse current detection circuit 22.
【００１８】順方向電流検知回路２１は、シャント抵抗
８に流れる通常の順方向の電流Ｉ1を検知し、その検知
電流Ｉ1 が設定値Ｉａを超えているか否か判定する。逆
方向電流検知回路２２は、シャント抵抗８に流れる通常
とは逆方向の電流Ｉ2 を検知し、その検知電流Ｉ2 が設
定値Ｉｂを超えているか否か判定する。The forward current detection circuit 21 detects a normal forward current I 1 flowing through the shunt resistor 8 and determines whether or not the detected current I 1 exceeds a set value Ia. The reverse current detection circuit 22 detects a current I 2 flowing in the shunt resistor 8 in the reverse direction to the normal direction, and determines whether or not the detected current I 2 exceeds a set value Ib.
【００１９】順方向電流検知回路２１および逆方向電流
検知回路２２の出力は異常検出回路２３に送られる。こ
の異常検出回路２３は、順方向電流検知回路２１におい
て検知電流Ｉ1 が設定値Ｉａ以上との判定がなされたと
き、逆方向電流検知回路２２において検知電流Ｉ2 が設
定値Ｉｂ以上との判定がなされたとき、それぞれ異常と
判断して異常検出指令を制御部３０に送る。The outputs of the forward current detection circuit 21 and the reverse current detection circuit 22 are sent to the abnormality detection circuit 23. When the forward current detection circuit 21 determines that the detection current I 1 is greater than or equal to the set value Ia, the abnormality detection circuit 23 determines that the reverse current detection circuit 22 determines that the detection current I 2 is greater than or equal to the set value Ib. When it is determined that each is abnormal, an abnormality detection command is sent to the control unit 30.
【００２０】制御部３０は、異常検出回路２３から異常
検出指令を受けると、直ちにスイッチング回路５の駆動
を停止し、それから所定時間後にスイッチング回路５の
駆動を再開する。Upon receiving the abnormality detection command from the abnormality detection circuit 23, the control unit 30 immediately stops the driving of the switching circuit 5 and restarts the driving of the switching circuit 5 after a predetermined time.
【００２１】順方向電流検知回路２１と逆方向電流検知
回路２２の具体例を図２に示す。順方向電流検知回路２
１は、順方向電流Ｉ1 によるシャント抵抗８の両端電圧
を積分回路を通してフォトカプラ４１の発光ダイオード
４１ａに印加する構成であり、順方向電流Ｉ1 が設定値
Ｉａを超える状況において発光ダイオード４１ａが発光
する。逆方向電流検知回路２２は、逆方向電流Ｉ2 によ
るシャント抵抗８の両端電圧を積分回路を通してフォト
カプラ５１の発光ダイオード５１ａに印加する構成であ
り、逆方向電流Ｉ2 が設定値Ｉｂを超える状況において
発光ダイオード５１ａが発光する。Specific examples of the forward current detection circuit 21 and the reverse current detection circuit 22 are shown in FIG. Forward current detection circuit 2
1 is a configuration in which the voltage across the shunt resistor 8 due to the forward current I 1 is applied to the light emitting diode 41a of the photocoupler 41 through the integrating circuit. When the forward current I 1 exceeds the set value Ia, the light emitting diode 41a operates as follows. It emits light. The reverse current detection circuit 22 is configured to apply the voltage across the shunt resistor 8 due to the reverse current I 2 to the light emitting diode 51a of the photocoupler 51 through the integrating circuit, and the reverse current I 2 exceeds the set value Ib. At, the light emitting diode 51a emits light.
【００２２】フォトカプラ４１，５１には、図示してい
ないが、発光ダイオード４１ａ，５１ａの光を受けて作
動するフォトトランジスタがあり、これらフォトトラン
ジスタが報知手段として異常検出回路２３に設けられ
る。Although not shown, the photocouplers 41 and 51 have phototransistors which operate by receiving the light from the light emitting diodes 41a and 51a, and these phototransistors are provided in the abnormality detection circuit 23 as a notification means.
【００２３】なお、シャント抵抗８に生じる電圧だけで
は発光ダイオード４１ａ，５１ａを発光動作させること
が難しいため、動作電圧補助用のバッテリ電源６０を電
流検知回路２０に設けている。Since it is difficult to cause the light emitting diodes 41a and 51a to perform the light emitting operation only with the voltage generated in the shunt resistor 8, a battery power source 60 for supplementing the operating voltage is provided in the current detection circuit 20.
【００２４】つぎに、上記の構成の作用を図３のフロー
チャートを参照して説明する。まず、相巻線Ｌｕから相
巻線Ｌｖにかけての２相通電を行なうべく、上流側のト
ランジスタＴu+と下流側のトランジスタＴv-の２つがオ
ンタイミングとなる。そして、上流側のトランジスタＴ
u+がオンされ、下流側のトランジスタＴv-がオン，オフ
される。Next, the operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in order to carry out two-phase energization from the phase winding Lu to the phase winding Lv, the two transistors Tu + on the upstream side and the transistor Tv- on the downstream side are turned on. And the transistor T on the upstream side
u + is turned on, and the transistor Tv- on the downstream side is turned on / off.
【００２５】相巻線Ｌｕ，Ｌｖに磁界が生じると、それ
と永久磁石が作る磁界との相互作用によってロータに回
転トルクが生じ、ロータが回転を始める。このとき、永
久磁石の回転に伴う磁気作用により、非通電の１つの相
巻線Ｌｗに電圧が誘起する。この相巻線Ｌｗへの誘起電
圧は比較器１３において基準電圧Ｖd と比較され、その
比較出力が制御部３０に送られる。制御部３０では、比
較出力の論理レベルの変化点（誘起電圧と基準電圧Ｖd
の交差する点）がロータの回転基準位置として検出され
る。When a magnetic field is generated in the phase windings Lu and Lv, a rotational torque is generated in the rotor due to the interaction between the magnetic field generated by the permanent magnets and the magnetic field, and the rotor starts rotating. At this time, a voltage is induced in the non-energized one phase winding Lw by the magnetic action accompanying the rotation of the permanent magnet. The induced voltage to the phase winding Lw is compared with the reference voltage Vd in the comparator 13, and the comparison output is sent to the control unit 30. In the control unit 30, the change point of the logic level of the comparison output (the induced voltage and the reference voltage Vd
The intersection point of) is detected as the rotation reference position of the rotor.
【００２６】回転基準位置が検出されると、それから電
気角30°に相当する時間が経過した後、相巻線Ｌｕ，Ｌ
ｖに対する２相通電から相巻線Ｌｕ，Ｌｗに対する２相
通電への転流がなされる。When the rotation reference position is detected, after a time corresponding to an electrical angle of 30 ° has elapsed, the phase windings Lu, L
Commutation is performed from the two-phase energization for v to the two-phase energization for the phase windings Lu and Lw.
【００２７】すなわち、相巻線Ｌｕから相巻線Ｌｗにか
けての２相通電を行なうべく、上流側のトランジスタＴ
u+と下流側のトランジスタＴw-の２つがオンタイミング
となる。そして、上流側のトランジスタＴu+がオン，オ
フされ、下流側のトランジスタＴw-がオンされる。That is, in order to carry out two-phase conduction from the phase winding Lu to the phase winding Lw, the transistor T on the upstream side is provided.
Two of u + and the transistor Tw- on the downstream side are turned on. Then, the transistor Tu + on the upstream side is turned on and off, and the transistor Tw- on the downstream side is turned on.
【００２８】相巻線Ｌｕ，Ｌｗに磁界が生じると、それ
と永久磁石が作る磁界との相互作用でロータに回転トル
クが生じ、ロータが回転を続ける。このとき、永久磁石
の回転に伴う磁気作用により、非通電の１つの相巻線Ｌ
ｖに電圧が誘起する。この相巻線Ｌｖへの誘起電圧は比
較器１２において基準電圧Ｖd と比較され、その比較出
力が制御部３０に送られる。制御部３０では、比較出力
の論理レベルの変化点（誘起電圧と基準電圧Ｖd の交差
する点）がロータの回転基準位置として検出される。When a magnetic field is generated in the phase windings Lu and Lw, a rotational torque is generated in the rotor due to the interaction between the magnetic field and the magnetic field created by the permanent magnet, and the rotor continues to rotate. At this time, due to the magnetic action associated with the rotation of the permanent magnets, one non-energized phase winding L
A voltage is induced in v. The induced voltage to the phase winding Lv is compared with the reference voltage Vd in the comparator 12, and the comparison output is sent to the control unit 30. The control unit 30 detects a change point of the logical level of the comparison output (a point where the induced voltage and the reference voltage Vd intersect) as the rotation reference position of the rotor.
【００２９】回転基準位置が検出されると、それから電
気角30°に相当する時間が経過した後、相巻線Ｌｕ，Ｌ
ｗに対する２相通電から相巻線Ｌｖ，Ｌｗに対する２相
通電への転流がなされる。When the rotation reference position is detected, after a time corresponding to an electrical angle of 30 ° has elapsed, the phase windings Lu, L
Commutation is performed from the two-phase energization for w to the two-phase energization for the phase windings Lv, Lw.
【００３０】すなわち、相巻線Ｌｖから相巻線Ｌｗにか
けての２相通電を行なうべく、上流側のトランジスタＴ
v+と下流側のトランジスタＴw-の２つがオンタイミング
となる。そして、上流側のトランジスタＴv+がオンさ
れ、下流側のトランジスタＴw-がオン，オフされる。That is, in order to perform two-phase energization from the phase winding Lv to the phase winding Lw, the transistor T on the upstream side is provided.
Two of v + and the transistor Tw- on the downstream side are turned on. Then, the transistor Tv + on the upstream side is turned on, and the transistor Tw- on the downstream side is turned on / off.
【００３１】以下同様に、回転基準位置の検出から電気
角30°の遅れをもって転流が繰返され、ロータの回転が
継続する。こうして、モータ１が動作しているとき、シ
ャント抵抗８に電流が流れる。この電流のうち、順方向
電流Ｉ1 は順方向電流検知回路２１で検知され、逆方向
電流Ｉ2 は逆方向電流検知回路２２で検知される。Similarly, commutation is repeated with a delay of an electrical angle of 30 ° from the detection of the rotation reference position, and the rotor continues to rotate. Thus, a current flows through the shunt resistor 8 when the motor 1 is operating. Of this current, the forward current I 1 is detected by the forward current detection circuit 21, and the reverse current I 2 is detected by the reverse current detection circuit 22.
【００３２】モータ１の正常動作時は順方向電流Ｉ1 が
設定値Ｉａを超えることはなく、また逆方向電流Ｉ2 は
小さい。何らかの原因で順方向電流Ｉ1 が過大となり、
それが設定値Ｉａを超えると、異常検出回路２３から制
御部３０に異常検出指令が送られる。すると、スイッチ
ング回路５の駆動が直ちに停止され、モータ１の動作が
止まる。この停止により、過電流が解除され、スイッチ
ング回路５の各トランジスタが保護される。During normal operation of the motor 1, the forward current I 1 does not exceed the set value Ia, and the reverse current I 2 is small. For some reason, the forward current I 1 becomes excessive,
When it exceeds the set value Ia, the abnormality detection circuit 23 sends an abnormality detection command to the control unit 30. Then, the driving of the switching circuit 5 is immediately stopped and the operation of the motor 1 is stopped. By this stop, the overcurrent is released and each transistor of the switching circuit 5 is protected.
【００３３】停止から所定時間後、自動的にモータ１の
駆動が再開される。モータ１に脱調が起こった場合、図
４に示すように、順方向電流Ｉ1 （図の＋側）が大きく
なり、逆方向電流Ｉ2 （図の−側）も大きくなる。この
逆方向電流Ｉ2 の増大は、脱調時にのみ顕著に現われる
ことが実験で確かめられている。After a predetermined time from the stop, the driving of the motor 1 is automatically restarted. When the motor 1 goes out of step, the forward current I 1 (+ side in the figure) increases and the reverse current I 2 (− side in the figure) also increases, as shown in FIG. It has been confirmed by experiments that this increase in the reverse current I 2 is remarkable only during step out.
【００３４】こうして逆方向電流Ｉ2 が設定値Ｉｂ（た
とえば14A ）を超えると、異常検出回路２３から制御部
３０に異常検出指令が送られる。すると、スイッチング
回路５の駆動が直ちに停止され、モータ１の動作が止ま
る。この停止により、逆方向電流Ｉ2 が解除され、スイ
ッチング回路５の各トランジスタが保護される。When the reverse current I 2 exceeds the set value Ib (eg, 14 A) in this way, the abnormality detection circuit 23 sends an abnormality detection command to the control unit 30. Then, the driving of the switching circuit 5 is immediately stopped and the operation of the motor 1 is stopped. By this stop, the reverse current I 2 is released and each transistor of the switching circuit 5 is protected.
【００３５】停止から所定時間後、自動的にモータ１の
駆動が再開される。なお、逆方向電流Ｉ2 の増大に基づ
く動作停止時の電流波形を時間方向に拡大したのが図５
である。After a predetermined time from the stop, the driving of the motor 1 is automatically restarted. Note that the current waveform at the time of operation stop due to the increase of the reverse current I 2 is enlarged in the time direction as shown in FIG.
Is.
【００３６】また、図６は従来装置における脱調時の電
流波形を示しており、順方向電流（＋側）の増大を過電
流として検知するものの、逆方向電流（−側）について
は検知することができなかった。この場合、順方向の過
電流検知によってモータ１の動作を一応は止めることが
できるが、その時点よりも前から逆方向電流の増大は続
いており、スイッチング回路５の各トランジスタにかな
りの負担がかかってしまう。Further, FIG. 6 shows a current waveform at the time of step-out in the conventional device. Although an increase in the forward current (+ side) is detected as an overcurrent, a reverse current (− side) is detected. I couldn't. In this case, the operation of the motor 1 can be temporarily stopped by detecting the overcurrent in the forward direction, but the reverse current continues to increase before that time, and each transistor of the switching circuit 5 is considerably burdened. It will take.
【００３７】一方、本実施例では、脱調時の特徴である
逆方向電流Ｉ2 の増大を逆方向電流検知回路２２によっ
て検知するので、逆方向電流Ｉ2 を直ちに解除すること
ができ、スイッチング回路５の各トランジスタにとって
安全である。なお、上記実施例では、スイッチング回路
５のスイッチング素子がトランジスタの場合を例に説明
したが、他の素子であっても同様に実施可能である。On the other hand, in this embodiment, since the reverse current detection circuit 22 detects the increase in the reverse current I 2 which is a characteristic at the time of step-out, the reverse current I 2 can be immediately released and the switching can be performed. It is safe for each transistor of the circuit 5. In the above embodiment, the case where the switching element of the switching circuit 5 is a transistor has been described as an example, but the present invention can be implemented in the same manner even if other elements are used.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、ス
イッチング回路に流れる通常とは逆方向の電流を検知す
る検知手段と、この検知電流が設定値を超えると運転を
停止する制御手段とを設けたので、モータに脱調が起こ
ると、直ちにそれを検知してスイッチング回路の素子を
保護し得る安全性にすぐれた直流ブラシレスモータの駆
動制御装置を提供できる。As described above, according to the present invention, the detecting means for detecting the current flowing in the switching circuit in the opposite direction to the normal direction, and the controlling means for stopping the operation when the detected current exceeds the set value. Since the step-out is provided, it is possible to provide a drive control device for a DC brushless motor, which is highly safe and can detect the step-out of the motor immediately and protect the element of the switching circuit.
【図１】この発明の一実施例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例における電流検知回路の具体例のブロ
ック図。FIG. 2 is a block diagram of a specific example of a current detection circuit according to the same embodiment.
【図３】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト。FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.
【図４】同実施例における脱調時の順方向電流と逆方向
電流を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing a forward current and a reverse current at the time of step-out in the embodiment.
【図５】図４の要部を時間方向に拡大して示す波形図。FIG. 5 is a waveform diagram showing a main part of FIG. 4 in an enlarged manner in the time direction.
【図６】従来装置における脱調時の順方向電流と逆方向
電流を示す波形図。FIG. 6 is a waveform diagram showing a forward current and a reverse current during step-out in a conventional device.
１…直流ブラシレスモータ、３…インバータ回路、４…
整流回路、５…スイッチング回路、１０…位置検出回
路、２０…電流検知回路、２１…順方向電流検知回路、
２２…逆方向電流検知回路、２３…異常検出回路、３０
…制御部。1 ... DC brushless motor, 3 ... inverter circuit, 4 ...
Rectifier circuit, 5 ... Switching circuit, 10 ... Position detection circuit, 20 ... Current detection circuit, 21 ... Forward current detection circuit,
22 ... Reverse current detection circuit, 23 ... Abnormality detection circuit, 30
… Control unit.
Claims (1)
久磁石を有するロータより構成された直流ブラシレスモ
ータと、 複数のスイッチング素子を有するスイッチング回路と、 このスイッチング回路に直流電圧を印加する手段とを備
え、 前記ロータの位置を検出しながら前記各スイッチング素
子をオン，オフし各相巻線への通電を順次に切換えてモ
ータ駆動を行なう直流ブラシレスモータの駆動制御装置
において、 前記スイッチング回路との間に流れる通常とは逆方向の
電流を検知する検知手段と、 この検知電流が設定値を超えると運転を停止する制御手
段と、 を備えたことを特徴とする直流ブラシレスモータの駆動
制御装置。1. A DC brushless motor comprising a stator having a plurality of phase windings and a rotor having a permanent magnet, a switching circuit having a plurality of switching elements, and means for applying a DC voltage to the switching circuit. A drive control device for a DC brushless motor, which drives the motor by sequentially turning on / off each switching element while detecting the position of the rotor and sequentially switching energization to each phase winding, A drive control device for a DC brushless motor, comprising: a detection unit that detects a current flowing in a direction opposite to the normal direction, and a control unit that stops operation when the detected current exceeds a set value.
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|---|---|---|---|
| JP05228527A JP3127183B2 (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | DC brushless motor drive controller |
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|---|---|
| JPH0787782A true JPH0787782A (en) | 1995-03-31 |
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ID=16877816
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP05228527A Expired - Fee Related JP3127183B2 (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | DC brushless motor drive controller |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127183B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002101686A (en) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Ebara Corp | Brushless motor device |
| EP1258980A3 (en) * | 2001-05-17 | 2004-02-04 | STMicroelectronics S.r.l. | "Driving circuit and method for preventing voltage surges on supply lines while driving a dc motor" |
| WO2004084400A1 (en) * | 2003-03-17 | 2004-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of driving brushless dc motor and device therefor |
| JP2005184884A (en) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Driving device of brushless dc motor |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP05228527A patent/JP3127183B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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| JP2005184884A (en) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Driving device of brushless dc motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3127183B2 (en) | 2001-01-22 |
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