JPH11289788A - ブラシレスモータの制御方法 - Google Patents
ブラシレスモータの制御方法Info
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- JPH11289788A JPH11289788A JP10103476A JP10347698A JPH11289788A JP H11289788 A JPH11289788 A JP H11289788A JP 10103476 A JP10103476 A JP 10103476A JP 10347698 A JP10347698 A JP 10347698A JP H11289788 A JPH11289788 A JP H11289788A
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- brushless motor
- time
- rotation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラシレスモータの円滑な回転制御を行い、
振動や騒音等を解消するとともに、省エネルギー化を図
る。 【解決手段】 AC/DC変換部2で得た直流電圧をイ
ンバータ部3でスイッチングしてブラシレスモータ4に
印加して同ブラシレスモータ4を回転する。制御回路1
0は位置検出回路5で得られた回転子の位置検出をもと
にしてブラシレスモータ4の通電を切り替えるためにイ
ンバータ部3を制御する一方、ブラシレスモータ4の1
回転中を複数の区間に分割し、各区間の時間を得るとと
もに、1回転中の区間の平均時間を得る。回転毎に、各
区間の時間差を算出するとともに、平均時間の差を算出
し、各区間の時間差に対する平均時間差の割合を算出
し、この算出割合に応じて各区間の印加電圧の可変幅を
調整し、各区間の時間差が平均時間差になるようにす
る。
振動や騒音等を解消するとともに、省エネルギー化を図
る。 【解決手段】 AC/DC変換部2で得た直流電圧をイ
ンバータ部3でスイッチングしてブラシレスモータ4に
印加して同ブラシレスモータ4を回転する。制御回路1
0は位置検出回路5で得られた回転子の位置検出をもと
にしてブラシレスモータ4の通電を切り替えるためにイ
ンバータ部3を制御する一方、ブラシレスモータ4の1
回転中を複数の区間に分割し、各区間の時間を得るとと
もに、1回転中の区間の平均時間を得る。回転毎に、各
区間の時間差を算出するとともに、平均時間の差を算出
し、各区間の時間差に対する平均時間差の割合を算出
し、この算出割合に応じて各区間の印加電圧の可変幅を
調整し、各区間の時間差が平均時間差になるようにす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機(圧縮
機)等のモータに用いるセンサレス直流ブラシレスモー
タ(以下、ブラシレスモータと記す)の回転制御技術に
係り、特に詳しくは1回転中における各区間の回転速度
を平均速度にし、負荷にかかわらず回転速度の変動を抑
えるブラシレスモータの制御方法に関するものである。
機)等のモータに用いるセンサレス直流ブラシレスモー
タ(以下、ブラシレスモータと記す)の回転制御技術に
係り、特に詳しくは1回転中における各区間の回転速度
を平均速度にし、負荷にかかわらず回転速度の変動を抑
えるブラシレスモータの制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のブラシレスモータの制御方法に
おいては、ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、
この位置検出をもとにしてブラシレスモータの電機子巻
線の通電を切り替える。そのため、例えば図4に示す制
御装置が必要である。この制御装置は、交流電源1をA
C/DC変換部2で所定の直流電源に変換し、この直流
電源をインバータ部3のスイッチング素子Ua,Va,
Wa,X,Y,Zでスイッチングしてブラシレスモータ
4の電機子巻線に印加する。
おいては、ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、
この位置検出をもとにしてブラシレスモータの電機子巻
線の通電を切り替える。そのため、例えば図4に示す制
御装置が必要である。この制御装置は、交流電源1をA
C/DC変換部2で所定の直流電源に変換し、この直流
電源をインバータ部3のスイッチング素子Ua,Va,
Wa,X,Y,Zでスイッチングしてブラシレスモータ
4の電機子巻線に印加する。
【0003】位置検出回路5はブラシレスモータ4の電
機子巻線U,V,Wの端子電圧により回転子の位置を検
出し、例えばその端子電圧に含まれる誘起電圧の1/2
点を検出し、この1/2点を位置検出信号A,B,Cと
して制御回路(マイクロコンピュータ)6に出力する。
なお、位置検出の方法としては、ブラシレスモータ4の
所定箇所にホール素子を配置し、このホール素子による
検出信号を位置検出信号としてもよい。
機子巻線U,V,Wの端子電圧により回転子の位置を検
出し、例えばその端子電圧に含まれる誘起電圧の1/2
点を検出し、この1/2点を位置検出信号A,B,Cと
して制御回路(マイクロコンピュータ)6に出力する。
なお、位置検出の方法としては、ブラシレスモータ4の
所定箇所にホール素子を配置し、このホール素子による
検出信号を位置検出信号としてもよい。
【0004】制御回路6は、入力位置検出信号A,B,
Cにより回転子の位置検出点を得るとともに、今回位置
検出時刻と前回の位置検出時刻をもとにして次の通電切
り替え時刻を推定し、この推定時刻で通電を切り替える
所定駆動信号を発生する一方、ブラシレスモータ4の回
転数に対応して所定デューティ比のチョッピング信号を
発生し、その駆動信号にチョッピング信号を重畳して駆
動回路7に出力する。このようにして、ブラシレスモー
タ4の電機子巻線の通電が切り替えられ、またブラシレ
スモータ4の印加電圧が予め設定した可変幅(例えば2
V)のステップで変えられるために、ブラシレスモータ
4の回転数を目標回転数に回転制御することができる。
Cにより回転子の位置検出点を得るとともに、今回位置
検出時刻と前回の位置検出時刻をもとにして次の通電切
り替え時刻を推定し、この推定時刻で通電を切り替える
所定駆動信号を発生する一方、ブラシレスモータ4の回
転数に対応して所定デューティ比のチョッピング信号を
発生し、その駆動信号にチョッピング信号を重畳して駆
動回路7に出力する。このようにして、ブラシレスモー
タ4の電機子巻線の通電が切り替えられ、またブラシレ
スモータ4の印加電圧が予め設定した可変幅(例えば2
V)のステップで変えられるために、ブラシレスモータ
4の回転数を目標回転数に回転制御することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ブラシ
レスモータ4を空気調和機の圧縮機モータに用いた場
合、圧縮機の構造上、冷媒の吸入、圧縮および吐出を繰
り返すため、1回転中において回転速度が一定でない。
例えば、三相四極のブラシレスモータの場合、1回転を
12分割して各区間について見ると、吐出する区間にお
いては負荷が軽くなるため、回転速度が一時的ではある
が一番速くなり、吸入から圧縮にかけての区間において
は負荷が重くなるため、回転速度が一時的に最も遅くな
る。
レスモータ4を空気調和機の圧縮機モータに用いた場
合、圧縮機の構造上、冷媒の吸入、圧縮および吐出を繰
り返すため、1回転中において回転速度が一定でない。
例えば、三相四極のブラシレスモータの場合、1回転を
12分割して各区間について見ると、吐出する区間にお
いては負荷が軽くなるため、回転速度が一時的ではある
が一番速くなり、吸入から圧縮にかけての区間において
は負荷が重くなるため、回転速度が一時的に最も遅くな
る。
【0006】このように、ブラシレスモータ4に回転速
度が1回転中で変動するため、ブラシレスモータ4が機
械的振動を発生し、騒音を発生するという問題点があっ
た。特に、空気調和機にあっては、低消費電力を実現す
る上で、できるだけ低回転数での運転が好ましいが、回
転数が低いほど、振動や騒音が大きくなる傾向にある。
そのために、例えば特別な機構等を用いる方法がある
が、コスト高や品質上の問題が残っている。
度が1回転中で変動するため、ブラシレスモータ4が機
械的振動を発生し、騒音を発生するという問題点があっ
た。特に、空気調和機にあっては、低消費電力を実現す
る上で、できるだけ低回転数での運転が好ましいが、回
転数が低いほど、振動や騒音が大きくなる傾向にある。
そのために、例えば特別な機構等を用いる方法がある
が、コスト高や品質上の問題が残っている。
【0007】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は振動や騒音の問題を解消し、低回転数
まで円滑な回転制御を行なうことにより、省エネルギー
化を図ることができるとともに、特別な機構等を用いず
とも、コストアップなしに済ませることができるように
したブラシレスモータの制御方法を提供することにあ
る。
あり、その目的は振動や騒音の問題を解消し、低回転数
まで円滑な回転制御を行なうことにより、省エネルギー
化を図ることができるとともに、特別な機構等を用いず
とも、コストアップなしに済ませることができるように
したブラシレスモータの制御方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧に含まれ
ている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータの回転子の
位置を検出し、該位置検出をもとにして前記ブラシレス
モータの電機子巻線の通電を切り替えるとともに、前記
電機子巻線の印加電圧を可変して前記ブラシレスモータ
の回転数を制御するブラシレスモータの制御方法におい
て、1回転中を複数に分割して各分割した区間における
回転速度を得、かつ1回転の区間の平均回転速度を得る
一方、同区間の回転速度の変化を算出するとともに、平
均回転速度の変化を算出し、該算出回転速度の変化に対
する平均回転速度の変化の割合を算出し、該割合に応じ
て前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調整し、1回転
中の各区間の回転速度を平均回転速度に近づけるように
したことを特徴としている。
に、ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧に含まれ
ている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータの回転子の
位置を検出し、該位置検出をもとにして前記ブラシレス
モータの電機子巻線の通電を切り替えるとともに、前記
電機子巻線の印加電圧を可変して前記ブラシレスモータ
の回転数を制御するブラシレスモータの制御方法におい
て、1回転中を複数に分割して各分割した区間における
回転速度を得、かつ1回転の区間の平均回転速度を得る
一方、同区間の回転速度の変化を算出するとともに、平
均回転速度の変化を算出し、該算出回転速度の変化に対
する平均回転速度の変化の割合を算出し、該割合に応じ
て前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調整し、1回転
中の各区間の回転速度を平均回転速度に近づけるように
したことを特徴としている。
【0009】この発明はブラシレスモータの電機子巻線
の端子電圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレ
スモータの回転子の位置を検出し、該位置検出をもとに
して前記ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替
えるとともに、前記電機子巻線の印加電圧を可変して前
記ブラシレスモータの回転数を制御するブラシレスモー
タの制御方法において、前記回転子の位置検出をもとに
して1回転中を複数に分割し、該各分割した区間の時間
を計測するとともに、該計測した各区間の時間により1
回転中の平均時間を算出する一方、前回の回転時に計測
した区間と今回の回転時に計測した同区間の時間との差
を算出するとともに、前回の平均時間と今回の平均時間
との差を算出し、前記同区間の時間差に対する平均時間
差の割合を算出し、該割合に応じて前記電機子巻線の印
加電圧の可変幅を調整し、1回転中の各区間の時間を平
均時間に近づけるようにしたことを特徴としている。
の端子電圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレ
スモータの回転子の位置を検出し、該位置検出をもとに
して前記ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替
えるとともに、前記電機子巻線の印加電圧を可変して前
記ブラシレスモータの回転数を制御するブラシレスモー
タの制御方法において、前記回転子の位置検出をもとに
して1回転中を複数に分割し、該各分割した区間の時間
を計測するとともに、該計測した各区間の時間により1
回転中の平均時間を算出する一方、前回の回転時に計測
した区間と今回の回転時に計測した同区間の時間との差
を算出するとともに、前回の平均時間と今回の平均時間
との差を算出し、前記同区間の時間差に対する平均時間
差の割合を算出し、該割合に応じて前記電機子巻線の印
加電圧の可変幅を調整し、1回転中の各区間の時間を平
均時間に近づけるようにしたことを特徴としている。
【0010】この場合、前記電機子巻線の印加電圧の可
変幅を調整するための手段は前記ブラシレスモータの制
御手段のマイクロコンピュータであると好ましい。ま
た、前記ブラシレスモータは圧縮機モータであると好ま
しい。
変幅を調整するための手段は前記ブラシレスモータの制
御手段のマイクロコンピュータであると好ましい。ま
た、前記ブラシレスモータは圧縮機モータであると好ま
しい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1ないし図3を参照して詳細に説明する。なお、図1
中、図4と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
1ないし図3を参照して詳細に説明する。なお、図1
中、図4と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
【0012】この発明のブラシレスモータの制御方法
は、例えば三相四極のブラシレスモータであれば1回転
を12分割し、各区間taないしtlの回転速度の平均
速度を次の1回転の情報にして印加電圧の可変幅を調整
すれば、1回転中の各区間の回転速度を平均速度にする
ことができ、また、負荷にかかわらず、例えば空気調和
機の圧縮機モータの冷媒吸入、圧縮機および吐出によっ
て1回転中における負荷が変わっても、その1回転中の
各区間の回転変動を抑えられることに着目したものであ
る。
は、例えば三相四極のブラシレスモータであれば1回転
を12分割し、各区間taないしtlの回転速度の平均
速度を次の1回転の情報にして印加電圧の可変幅を調整
すれば、1回転中の各区間の回転速度を平均速度にする
ことができ、また、負荷にかかわらず、例えば空気調和
機の圧縮機モータの冷媒吸入、圧縮機および吐出によっ
て1回転中における負荷が変わっても、その1回転中の
各区間の回転変動を抑えられることに着目したものであ
る。
【0013】そのために、図1に示すように、ブラシレ
スモータの制御方法が適用される制御装置は、位置検出
信号A,B,Cをもとにして1回転を複数区間に分割
し、各区間の時間(回転速度に対応)を算出するととも
に、この算出区間時間により1回転中における平均時間
(回転速度の平均速度に対応)を算出する一方、次の1
回転中の各区間の時間がその平均時間になるように、ブ
ラシレスモータ4の印加電圧の可変幅を調整する制御回
路(マイクロコンピュータ)10を備えている。なお、
制御回路10は、図4に示す制御回路6の機能も備えて
いる。
スモータの制御方法が適用される制御装置は、位置検出
信号A,B,Cをもとにして1回転を複数区間に分割
し、各区間の時間(回転速度に対応)を算出するととも
に、この算出区間時間により1回転中における平均時間
(回転速度の平均速度に対応)を算出する一方、次の1
回転中の各区間の時間がその平均時間になるように、ブ
ラシレスモータ4の印加電圧の可変幅を調整する制御回
路(マイクロコンピュータ)10を備えている。なお、
制御回路10は、図4に示す制御回路6の機能も備えて
いる。
【0014】次に、前記構成の制御装置の動作を図2お
よび図3の概略的タイムチャート図を参照して説明する
と、まずブラシレスモータ4が三相四極モータであり、
三相の位置検出信号A,B,Cは図2および図3(a)
ないし(c)に示す形になっているものとする。なお、
図2および図3(a)ないし(c)について補足説明を
行うと、ブラシレスモータ4をチョッピング駆動するた
め、つまりPWM制御方式を採用しているため、位置検
出信号A,B,Cはチョッピング波形が含まれた形にな
るが、そのチョッピング波形を省略している。また、図
2および図3は1回転毎に印加電圧を可変幅でステップ
アップし、ブラシレスモータ4の回転数を上昇する場合
の例を示している。
よび図3の概略的タイムチャート図を参照して説明する
と、まずブラシレスモータ4が三相四極モータであり、
三相の位置検出信号A,B,Cは図2および図3(a)
ないし(c)に示す形になっているものとする。なお、
図2および図3(a)ないし(c)について補足説明を
行うと、ブラシレスモータ4をチョッピング駆動するた
め、つまりPWM制御方式を採用しているため、位置検
出信号A,B,Cはチョッピング波形が含まれた形にな
るが、そのチョッピング波形を省略している。また、図
2および図3は1回転毎に印加電圧を可変幅でステップ
アップし、ブラシレスモータ4の回転数を上昇する場合
の例を示している。
【0015】すると、制御回路10はその位置検出信号
A,B,Cをもとにしてブラシレスモータ4の電機子巻
線の通電を切り替え、ブラシレスモータ4を回転駆動す
る一方、1回転中をtanないしtlnの12分割にす
る。また、PWM制御方式の場合、インバータ回路3を
駆動する駆動信号に重畳されているチョッピング信号の
オン、オフ比を変え、つまりブラシレスモータ4の印加
電圧を可変幅(2V;図3(g)および図4(g)参
照)ずつ可変してブラシレスモータ4の回転数を目標回
転数とする。
A,B,Cをもとにしてブラシレスモータ4の電機子巻
線の通電を切り替え、ブラシレスモータ4を回転駆動す
る一方、1回転中をtanないしtlnの12分割にす
る。また、PWM制御方式の場合、インバータ回路3を
駆動する駆動信号に重畳されているチョッピング信号の
オン、オフ比を変え、つまりブラシレスモータ4の印加
電圧を可変幅(2V;図3(g)および図4(g)参
照)ずつ可変してブラシレスモータ4の回転数を目標回
転数とする。
【0016】このとき、位置検出信号Aの立ち下がりか
ら位置検出信号Cの立ち上がりまでの区間Taの時間t
aを測定し、以下同様にして12区間TbないしTlの
時間tbないしtlを測定し、1回転の平均時間を算出
する一方、前回の各区間時間と今回の各区間時間との差
に対する前回の平均時間と今回の平均時間との差の割合
を算出し、この割合にしたがって各区間における印加電
圧の可変幅を調整する。
ら位置検出信号Cの立ち上がりまでの区間Taの時間t
aを測定し、以下同様にして12区間TbないしTlの
時間tbないしtlを測定し、1回転の平均時間を算出
する一方、前回の各区間時間と今回の各区間時間との差
に対する前回の平均時間と今回の平均時間との差の割合
を算出し、この割合にしたがって各区間における印加電
圧の可変幅を調整する。
【0017】ここで、ブラシレスモータ4を目標回転数
で制御している場合、従来であれば、ブラシレスモータ
4の印加電圧が各区間T1ないしT12で一定である。
例えば、各区間における巻線への印加電圧が100V
(可変幅;2V)であるとすると、冷媒の吸入、圧縮お
よび吐出の動作により1回転中の各区間の時間が異な
り、また前述した差の時間的な変化割合も異なる。この
各区間の時間が異なり、その差の時間的な変化割合も異
なるということは、各区間における回転速度が異なり、
振動や騒音の原因となり、最悪脱調することもある。
で制御している場合、従来であれば、ブラシレスモータ
4の印加電圧が各区間T1ないしT12で一定である。
例えば、各区間における巻線への印加電圧が100V
(可変幅;2V)であるとすると、冷媒の吸入、圧縮お
よび吐出の動作により1回転中の各区間の時間が異な
り、また前述した差の時間的な変化割合も異なる。この
各区間の時間が異なり、その差の時間的な変化割合も異
なるということは、各区間における回転速度が異なり、
振動や騒音の原因となり、最悪脱調することもある。
【0018】具体的例として、図2に示すように、現在
の平均時間tva1と区間Ta1の時間ta1とを比較
すると、(ta1+tb1+…+tl1)/12=1.
6に対して現在の区間Ta1は1.36であり、一方現
在に印加電圧の可変幅が2Vである。これに対して、1
回転前の平均時間tva0は2.0であり、区間Ta0
は1.7であったとする。この場合、1回転前の区間T
a0の時間ta0と今回の区間Ta1の時間ta1との
差0.34(=1.7−1.36)を算出し、1回転前
の平均時間tva0と平均時間tva1との差0.4
(=2.0−1.6)を算出する。そして、区間の時間
変化(ta0−ta1)に対する平均時間変化(tva
0−tva1)の割合0.85(=0.34/0.4)
を算出する。例えば、印加電圧の可変幅を一定の2Vの
ままにしていると、つまり回転数を目標回転数とするた
めに従来と同じく、印加電圧を100V,102V,1
04Vの順にステップアップすると、回転を重ねる度
に、その差が広がり、つまり区間の時間が1回転中の平
均時間から離れる傾向にある。
の平均時間tva1と区間Ta1の時間ta1とを比較
すると、(ta1+tb1+…+tl1)/12=1.
6に対して現在の区間Ta1は1.36であり、一方現
在に印加電圧の可変幅が2Vである。これに対して、1
回転前の平均時間tva0は2.0であり、区間Ta0
は1.7であったとする。この場合、1回転前の区間T
a0の時間ta0と今回の区間Ta1の時間ta1との
差0.34(=1.7−1.36)を算出し、1回転前
の平均時間tva0と平均時間tva1との差0.4
(=2.0−1.6)を算出する。そして、区間の時間
変化(ta0−ta1)に対する平均時間変化(tva
0−tva1)の割合0.85(=0.34/0.4)
を算出する。例えば、印加電圧の可変幅を一定の2Vの
ままにしていると、つまり回転数を目標回転数とするた
めに従来と同じく、印加電圧を100V,102V,1
04Vの順にステップアップすると、回転を重ねる度
に、その差が広がり、つまり区間の時間が1回転中の平
均時間から離れる傾向にある。
【0019】そこで、区間Taの印加電圧の可変幅を小
さくし、つまり可変幅を前記算出した2Vの85%とな
るように調整し、区間の時間変化が平均時間変化に近づ
ける。つまり、区間の回転速度が1回転中の回転速度の
平均なるように調整する。図3に示すように、前記区間
Ta2においては印加電圧の可変幅を1.7V(=2V
×85/100)だけ調整し、つまり印加電圧が102
Vである場合には印加電圧を103.7Vとすることに
より、区間Ta2の時間ta2(=1.2)が1回転中
の平均時間に対してほぼ同等となる。
さくし、つまり可変幅を前記算出した2Vの85%とな
るように調整し、区間の時間変化が平均時間変化に近づ
ける。つまり、区間の回転速度が1回転中の回転速度の
平均なるように調整する。図3に示すように、前記区間
Ta2においては印加電圧の可変幅を1.7V(=2V
×85/100)だけ調整し、つまり印加電圧が102
Vである場合には印加電圧を103.7Vとすることに
より、区間Ta2の時間ta2(=1.2)が1回転中
の平均時間に対してほぼ同等となる。
【0020】続いて、区間Tbについて説明すると、現
在の区間Tb1の時間tb1が1.44であり、また1
回転前の区間tb0の時間tb0が1.8であったとす
る。前述した区間Taの場合と同様に、1回転前の区間
Tb0の時間Tb0と今回の時間tb1との差0.36
(=1.80−1.44)を算出し、この区間時間変化
に対する平均時間変化(tva0−tva1)の割合
0.90(=0.36/0.4)を算出する。そして、
図3に示すように、区間Tbの印加電圧の可変幅を2V
×90/100=1.8Vだけ調整し、つまり印加電圧
が102Vである場合には印加電圧を103.8Vとす
ることにより、区間Tb2の時間tb2(1.2)が1
回転中の回転速度の平均時間に対してほぼ同等となる。
在の区間Tb1の時間tb1が1.44であり、また1
回転前の区間tb0の時間tb0が1.8であったとす
る。前述した区間Taの場合と同様に、1回転前の区間
Tb0の時間Tb0と今回の時間tb1との差0.36
(=1.80−1.44)を算出し、この区間時間変化
に対する平均時間変化(tva0−tva1)の割合
0.90(=0.36/0.4)を算出する。そして、
図3に示すように、区間Tbの印加電圧の可変幅を2V
×90/100=1.8Vだけ調整し、つまり印加電圧
が102Vである場合には印加電圧を103.8Vとす
ることにより、区間Tb2の時間tb2(1.2)が1
回転中の回転速度の平均時間に対してほぼ同等となる。
【0021】続いて、区間Tcについて説明すると、現
在の区間Tc1の時間tc1が1.52であり、また1
回転前の区間Tc0の時間tc0が1.9であったとす
る。前述同様に、1回転前の区間Tc0の時間tc0と
今回の時間tc1との差0.38(=1.90−1.5
2)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変化
(tva0−tva1)の割合0.95(=0.38/
0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区間
Tcの印加電圧の可変幅を2V×95/100=1.9
Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである場合に
は印加電圧を103.9Vとすることにより、区間Tc
2の時間tc2(1.2)が1回転中の回転速度の平均
時間に対してほぼ同等となる。
在の区間Tc1の時間tc1が1.52であり、また1
回転前の区間Tc0の時間tc0が1.9であったとす
る。前述同様に、1回転前の区間Tc0の時間tc0と
今回の時間tc1との差0.38(=1.90−1.5
2)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変化
(tva0−tva1)の割合0.95(=0.38/
0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区間
Tcの印加電圧の可変幅を2V×95/100=1.9
Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである場合に
は印加電圧を103.9Vとすることにより、区間Tc
2の時間tc2(1.2)が1回転中の回転速度の平均
時間に対してほぼ同等となる。
【0022】続いて、区間Tdについて説明すると、現
在の区間Td1の時間td1が1.60であり、また1
回転前の区間Td0の時間td0が2.0であったとす
る。前述同様に、1回転前の区間Td0の時間td0と
今回の時間td1との差0.4(=2.0−1.6)を
算出し、この区間時間変化に対する平均時間変化(tv
a0−tva1)の割合1.00(=0.4/0.4)
を算出する。そして、図3に示すように、区間Tdeの
印加電圧の可変幅を2V×100/100=2.0Vだ
け調整し、つまり印加電圧が102Vである場合には印
加電圧を104Vとすることにより、区間Td2の時間
td2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時間に対
してほぼ同等となる。
在の区間Td1の時間td1が1.60であり、また1
回転前の区間Td0の時間td0が2.0であったとす
る。前述同様に、1回転前の区間Td0の時間td0と
今回の時間td1との差0.4(=2.0−1.6)を
算出し、この区間時間変化に対する平均時間変化(tv
a0−tva1)の割合1.00(=0.4/0.4)
を算出する。そして、図3に示すように、区間Tdeの
印加電圧の可変幅を2V×100/100=2.0Vだ
け調整し、つまり印加電圧が102Vである場合には印
加電圧を104Vとすることにより、区間Td2の時間
td2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時間に対
してほぼ同等となる。
【0023】また、区間Teについても、区間Tdと同
じく、印加電圧の可変幅を2V×100/100=2.
0Vだけ調整するため、図3に示すように、区間Te2
の時間te2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時
間に対してほぼ同等となる。
じく、印加電圧の可変幅を2V×100/100=2.
0Vだけ調整するため、図3に示すように、区間Te2
の時間te2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時
間に対してほぼ同等となる。
【0024】続いて、区間Tfについて説明すると、現
在の区間Tf1の時間tf1が1.68であり、また1
回転前の区間Tf0の時間tf0が2.10であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Tf0の時間tf0
と今回の時間tf1との差0.42(=2.10−1.
68)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合1.05(=0.42
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間Tfの印加電圧の可変幅を2V×105/100=
2.1Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである
場合には印加電圧を104.1Vとすることにより、区
間Tf2の時間tf2(1.2)が1回転中の回転速度
の平均時間に対してほぼ同等となる。
在の区間Tf1の時間tf1が1.68であり、また1
回転前の区間Tf0の時間tf0が2.10であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Tf0の時間tf0
と今回の時間tf1との差0.42(=2.10−1.
68)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合1.05(=0.42
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間Tfの印加電圧の可変幅を2V×105/100=
2.1Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである
場合には印加電圧を104.1Vとすることにより、区
間Tf2の時間tf2(1.2)が1回転中の回転速度
の平均時間に対してほぼ同等となる。
【0025】続いて、区間Tgについて説明すると、現
在の区間Tg1の時間tg1が1.76であり、また1
回転前の区間Tg0の時間tg0が2.20であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Tg0の時間tg0
と今回の時間tg1との差0.44(=2.20−1.
76)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合1.10(=0.44
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間Tgの印加電圧の可変幅を2V×110/100=
2.2Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである
場合には印加電圧を104.2Vとすることにより、区
間Tg2の時間tg2(1.2)が1回転中の回転速度
の平均時間に対してほぼ同等となる。
在の区間Tg1の時間tg1が1.76であり、また1
回転前の区間Tg0の時間tg0が2.20であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Tg0の時間tg0
と今回の時間tg1との差0.44(=2.20−1.
76)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合1.10(=0.44
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間Tgの印加電圧の可変幅を2V×110/100=
2.2Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである
場合には印加電圧を104.2Vとすることにより、区
間Tg2の時間tg2(1.2)が1回転中の回転速度
の平均時間に対してほぼ同等となる。
【0026】続いて、区間Thについて説明すると、現
在の区間Th1の時間th1が1.84であり、また1
回転前の区間Th0の時間th0が2.30であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Th0の時間th0
と今回の時間th1との差0.46(=2.30−1.
84)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合1.15(=0.46
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間Thの印加電圧の可変幅を2V×115/100=
2.3Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである
場合には印加電圧を104.3Vとすることにより、区
間Th2の時間th2(1.2)が1回転中の回転速度
の平均時間に対してほぼ同等となる。
在の区間Th1の時間th1が1.84であり、また1
回転前の区間Th0の時間th0が2.30であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Th0の時間th0
と今回の時間th1との差0.46(=2.30−1.
84)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合1.15(=0.46
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間Thの印加電圧の可変幅を2V×115/100=
2.3Vだけ調整し、つまり印加電圧が102Vである
場合には印加電圧を104.3Vとすることにより、区
間Th2の時間th2(1.2)が1回転中の回転速度
の平均時間に対してほぼ同等となる。
【0027】続いて、区間Tiについて説明すると、現
在の区間Ti1の時間ti1が1.92であり、また1
回転前の区間Ti0の時間ti0が2.4であったとす
る。前述同様に、1回転前の区間Td0の時間td0と
今回の時間td1との差0.48(=2.4−1.9
2)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変化
(tva0−tva1)の割合1.20(=0.48/
0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区間
TdおよびTeの印加電圧の可変幅を2V×120/1
00=2.4Vだけ調整し、つまり印加電圧が102V
である場合には印加電圧を104.4Vとすることによ
り、区間Td2の時間td2(1.2)が1回転中の回
転速度の平均時間に対してほぼ同等となる。
在の区間Ti1の時間ti1が1.92であり、また1
回転前の区間Ti0の時間ti0が2.4であったとす
る。前述同様に、1回転前の区間Td0の時間td0と
今回の時間td1との差0.48(=2.4−1.9
2)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変化
(tva0−tva1)の割合1.20(=0.48/
0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区間
TdおよびTeの印加電圧の可変幅を2V×120/1
00=2.4Vだけ調整し、つまり印加電圧が102V
である場合には印加電圧を104.4Vとすることによ
り、区間Td2の時間td2(1.2)が1回転中の回
転速度の平均時間に対してほぼ同等となる。
【0028】また、区間Tjについても、区間Tiと同
じく、印加電圧の可変幅を2V×120/100=2.
4Vだけ調整するため、図3に示すように、区間Ti2
の時間ti2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時
間に対してほぼ同等となる。
じく、印加電圧の可変幅を2V×120/100=2.
4Vだけ調整するため、図3に示すように、区間Ti2
の時間ti2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時
間に対してほぼ同等となる。
【0029】続いて、区間Tkについて説明すると、現
在の区間Tk1の時間tk1が1.28であり、また1
回転前の区間Tk0の時間tk0が1.60であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Tk0の時間tk0
と今回の時間tk1との差0.32(=1.60−1.
28)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合0.80(=0.32
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間TdおよびTeの印加電圧の可変幅を2V×80/1
00=1.6Vだけ調整し、つまり印加電圧が102V
である場合には印加電圧を103.6Vとすることによ
り、区間Tk2の時間tk2(1.2)が1回転中の回
転速度の平均時間に対してほぼ同等となる。
在の区間Tk1の時間tk1が1.28であり、また1
回転前の区間Tk0の時間tk0が1.60であったと
する。前述同様に、1回転前の区間Tk0の時間tk0
と今回の時間tk1との差0.32(=1.60−1.
28)を算出し、この区間時間変化に対する平均時間変
化(tva0−tva1)の割合0.80(=0.32
/0.4)を算出する。そして、図3に示すように、区
間TdおよびTeの印加電圧の可変幅を2V×80/1
00=1.6Vだけ調整し、つまり印加電圧が102V
である場合には印加電圧を103.6Vとすることによ
り、区間Tk2の時間tk2(1.2)が1回転中の回
転速度の平均時間に対してほぼ同等となる。
【0030】また、区間Tlについても、区間Tkと同
じく、印加電圧の可変幅を2V×80/100=1.6
Vだけ調整するため、図3に示すように、区間Tl2の
時間tl2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時間
に対してほぼ同等となる。
じく、印加電圧の可変幅を2V×80/100=1.6
Vだけ調整するため、図3に示すように、区間Tl2の
時間tl2(1.2)が1回転中の回転速度の平均時間
に対してほぼ同等となる。
【0031】以下同様に、前述した処理を各回転毎に繰
り返すことにより、各区間の時間を1回転中の回転速度
の平均時間にし、つまり各区間の回転速度を1回転中の
回転速度の平均速度にする。
り返すことにより、各区間の時間を1回転中の回転速度
の平均時間にし、つまり各区間の回転速度を1回転中の
回転速度の平均速度にする。
【0032】このように、各区間の時間変化に対する平
均時間変化の割合を印加電圧に加味し、各区間の時間
(回転速度)が平均時間(平均回転速度)になるように
していることから、言い替えるならば1回転中の負荷状
態に応じて印加電圧の可変幅を調整(可変)しているこ
とから、回転数およびその時の負荷状態にかかわらず、
各区間の印加電圧を最適なものとすることができ、例え
ば圧縮機等で1回転中に負荷変動がある場合円滑な回転
制御ができ、これにより振動や騒音の問題を解消するこ
とができ、また低回転数まで円滑な回転制御を行うこと
ができ、ひいては省エネルギー化が図れる。また、当該
制御回路10に特別な機構等を用いず、マイクロコンピ
ュータのソフトウェアによって実行することができるた
め、コストアップなしに済ませることができる。
均時間変化の割合を印加電圧に加味し、各区間の時間
(回転速度)が平均時間(平均回転速度)になるように
していることから、言い替えるならば1回転中の負荷状
態に応じて印加電圧の可変幅を調整(可変)しているこ
とから、回転数およびその時の負荷状態にかかわらず、
各区間の印加電圧を最適なものとすることができ、例え
ば圧縮機等で1回転中に負荷変動がある場合円滑な回転
制御ができ、これにより振動や騒音の問題を解消するこ
とができ、また低回転数まで円滑な回転制御を行うこと
ができ、ひいては省エネルギー化が図れる。また、当該
制御回路10に特別な機構等を用いず、マイクロコンピ
ュータのソフトウェアによって実行することができるた
め、コストアップなしに済ませることができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、このブラシレスモ
ータの制御方法の請求項1記載の発明によると、ブラシ
レスモータの電機子巻線の端子電圧に含まれている誘起
電圧を用いて同ブラシレスモータの回転子の位置を検出
し、この位置検出をもとにして前記ブラシレスモータの
電機子巻線の通電を切り替えるとともに、前記電機子巻
線の印加電圧を可変して前記ブラシレスモータの回転数
を制御するブラシレスモータの制御方法において、1回
転中を複数に分割して各分割した区間における回転速度
を得、かつ1回転の区間の平均回転速度を得る一方、同
区間の回転速度の変化を算出するとともに、平均回転速
度の変化を算出し、この算出回転速度の変化に対する平
均回転速度の変化の割合を算出し、この割合に応じて前
記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調整し、1回転中の
各区間の回転速度を平均回転速度に近づけるようにした
ので、各区間の回転速度が平均化されるため、振動や騒
音の問題を解消し、しかも低回転数まで円滑な回転制御
を行うことができるとともに、省エネルギー化を図るこ
とができるという効果がある。
ータの制御方法の請求項1記載の発明によると、ブラシ
レスモータの電機子巻線の端子電圧に含まれている誘起
電圧を用いて同ブラシレスモータの回転子の位置を検出
し、この位置検出をもとにして前記ブラシレスモータの
電機子巻線の通電を切り替えるとともに、前記電機子巻
線の印加電圧を可変して前記ブラシレスモータの回転数
を制御するブラシレスモータの制御方法において、1回
転中を複数に分割して各分割した区間における回転速度
を得、かつ1回転の区間の平均回転速度を得る一方、同
区間の回転速度の変化を算出するとともに、平均回転速
度の変化を算出し、この算出回転速度の変化に対する平
均回転速度の変化の割合を算出し、この割合に応じて前
記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調整し、1回転中の
各区間の回転速度を平均回転速度に近づけるようにした
ので、各区間の回転速度が平均化されるため、振動や騒
音の問題を解消し、しかも低回転数まで円滑な回転制御
を行うことができるとともに、省エネルギー化を図るこ
とができるという効果がある。
【0034】請求項2記載の発明によると、ブラシレス
モータの電機子巻線の端子電圧に含まれている誘起電圧
を用いて同ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、
この位置検出をもとにして前記ブラシレスモータの電機
子巻線の通電を切り替えるとともに、前記電機子巻線の
印加電圧を可変して前記ブラシレスモータの回転数を制
御するブラシレスモータの制御方法において、前記回転
子の位置検出をもとにして1回転中を複数に分割し、こ
の各分割した区間の時間を計測するとともに、該計測し
た各区間の時間により1回転中の平均時間を算出する一
方、前回の回転時に計測した区間と今回の回転時に計測
した同区間の時間との差を算出するとともに、前回の平
均時間と今回の平均時間との差を算出し、前記同区間の
時間差に対する平均時間差の割合を算出し、該割合に応
じて前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調整し、1回
転中の各区間の時間を平均時間に近づけるようにしたの
で、各区間の時間を1回転の平均時間に近づけることに
より、各区間の印加電圧を最適なものとなるため、1回
転中に負荷変動がある場合でも円滑な回転制御ができ、
これにより振動や騒音の問題を解消することができる。
また、低回転数まで円滑な回転制御を行うことができる
ため、省エネルギー化が図れるという効果がある。
モータの電機子巻線の端子電圧に含まれている誘起電圧
を用いて同ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、
この位置検出をもとにして前記ブラシレスモータの電機
子巻線の通電を切り替えるとともに、前記電機子巻線の
印加電圧を可変して前記ブラシレスモータの回転数を制
御するブラシレスモータの制御方法において、前記回転
子の位置検出をもとにして1回転中を複数に分割し、こ
の各分割した区間の時間を計測するとともに、該計測し
た各区間の時間により1回転中の平均時間を算出する一
方、前回の回転時に計測した区間と今回の回転時に計測
した同区間の時間との差を算出するとともに、前回の平
均時間と今回の平均時間との差を算出し、前記同区間の
時間差に対する平均時間差の割合を算出し、該割合に応
じて前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調整し、1回
転中の各区間の時間を平均時間に近づけるようにしたの
で、各区間の時間を1回転の平均時間に近づけることに
より、各区間の印加電圧を最適なものとなるため、1回
転中に負荷変動がある場合でも円滑な回転制御ができ、
これにより振動や騒音の問題を解消することができる。
また、低回転数まで円滑な回転制御を行うことができる
ため、省エネルギー化が図れるという効果がある。
【0035】請求項3記載の発明によると、請求項1ま
たは2において前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調
整するための手段は前記ブラシレスモータの制御手段の
マイクロコンピュータであるので、請求項1または2の
効果に加え、制御手段のマイクロコンピュータのソフト
ウェアによって実行することができ、つまり特別な機構
等を用いず、コストアップなしに済ませることができる
という効果がある。
たは2において前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調
整するための手段は前記ブラシレスモータの制御手段の
マイクロコンピュータであるので、請求項1または2の
効果に加え、制御手段のマイクロコンピュータのソフト
ウェアによって実行することができ、つまり特別な機構
等を用いず、コストアップなしに済ませることができる
という効果がある。
【0036】請求項4記載の発明によると、請求項1ま
たは2におけるブラシレスモータは圧縮機モータに用い
たので、請求項1または2の効果に加え、例えば空気調
和機の圧縮機の場合1回転中に負荷変動があるが、この
負荷変動に対処することができ、空気調和機の円滑な運
転、省エネルギー化が図れるという効果がある。
たは2におけるブラシレスモータは圧縮機モータに用い
たので、請求項1または2の効果に加え、例えば空気調
和機の圧縮機の場合1回転中に負荷変動があるが、この
負荷変動に対処することができ、空気調和機の円滑な運
転、省エネルギー化が図れるという効果がある。
【図1】この発明の一実施の形態を示し、ブラシレスモ
ータの制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック
線図。
ータの制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック
線図。
【図2】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
略的タイムチャート図。
【図3】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
略的タイムチャート図。
【図4】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図。
ロック線図。
3 インバータ部 4 ブラシレスモータ(センサレス直流ブラシレスモー
タ) 5 位置検出回路 6,10 制御回路(マイクロコンピュータ)
タ) 5 位置検出回路 6,10 制御回路(マイクロコンピュータ)
Claims (4)
- 【請求項1】 ブラシレスモータの電機子巻線の端子電
圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータ
の回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記
ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替えるとと
もに、前記電機子巻線の印加電圧を可変して前記ブラシ
レスモータの回転数を制御するブラシレスモータの制御
方法において、1回転中を複数に分割して各分割した区
間における回転速度を得、かつ1回転の区間の平均回転
速度を得る一方、同区間の回転速度の変化を算出すると
ともに、平均回転速度の変化を算出し、該算出回転速度
の変化に対する平均回転速度の変化の割合を算出し、該
割合に応じて前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調整
し、1回転中の各区間の回転速度を平均回転速度に近づ
けるようにしたことを特徴とするブラシレスモータの制
御方法。 - 【請求項2】 ブラシレスモータの電機子巻線の端子電
圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータ
の回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記
ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替えるとと
もに、前記電機子巻線の印加電圧を可変して前記ブラシ
レスモータの回転数を制御するブラシレスモータの制御
方法において、前記回転子の位置検出をもとにして1回
転中を複数に分割し、該各分割した区間の時間を計測す
るとともに、該計測した各区間の時間により1回転中の
平均時間を算出する一方、前回の回転時に計測した区間
と今回の回転時に計測した同区間の時間との差を算出す
るとともに、前回の平均時間と今回の平均時間との差を
算出し、前記同区間の時間差に対する平均時間差の割合
を算出し、該割合に応じて前記電機子巻線の印加電圧の
可変幅を調整し、1回転中の各区間の時間を平均時間に
近づけるようにしたことを特徴とするブラシレスモータ
の制御方法。 - 【請求項3】 前記電機子巻線の印加電圧の可変幅を調
整するための手段は前記ブラシレスモータの制御手段の
マイクロコンピュータである請求項1または2記載のブ
ラシレスモータの制御方法。 - 【請求項4】 前記ブラシレスモータは圧縮機モータで
ある請求項1または2記載のブラシレスモータの制御方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10103476A JPH11289788A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | ブラシレスモータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10103476A JPH11289788A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | ブラシレスモータの制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11289788A true JPH11289788A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14355070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10103476A Withdrawn JPH11289788A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | ブラシレスモータの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11289788A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2484778A (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-25 | Dyson Technology Ltd | Commutation control of an electrical machine |
CN106130361A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 浙江陀曼智造科技有限公司 | 一种可控硅节能电路 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10103476A patent/JPH11289788A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2484778A (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-25 | Dyson Technology Ltd | Commutation control of an electrical machine |
GB2484778B (en) * | 2010-10-05 | 2013-05-29 | Dyson Technology Ltd | Control of an electrical machine |
US8487565B2 (en) | 2010-10-05 | 2013-07-16 | Dyson Technology Limited | Control of an electrical machine |
US8836254B2 (en) | 2010-10-05 | 2014-09-16 | Dyson Technology Limited | Control of an electrical machine |
CN106130361A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 浙江陀曼智造科技有限公司 | 一种可控硅节能电路 |
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Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |