JPH1141973A - Ｄｃブラシレスモータの起動制御方法および装置 - Google Patents
Ｄｃブラシレスモータの起動制御方法および装置Info
- Publication number
- JPH1141973A JPH1141973A JP9186334A JP18633497A JPH1141973A JP H1141973 A JPH1141973 A JP H1141973A JP 9186334 A JP9186334 A JP 9186334A JP 18633497 A JP18633497 A JP 18633497A JP H1141973 A JPH1141973 A JP H1141973A
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- synchronous
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 起動直後の同期起動モード時に同期位相指令
と位相情報との位相差が安定した後、位相差を十分小さ
くする制御を行う位相差制御モードを設けたことによ
り、ＤＣブラシレスモータを安定かつ高速に起動できる
インバータ制御装置を提供する。 【解決手段】 同期起動モードからロータ位置の位相検
出による自励転流モードに移行する際に、２つの運転モ
ードの間に第３の運転モードとして位相差制御モードの
期間を設け、位相差制御モード時には同期信号の位相と
ロータ位置の位相との位相差を予め決められた範囲内に
収束させてから自励転流モードに移行させる構成とした
ものである。従ってモード移行時の位相差の変動を抑制
し、高速かつ安定した起動を得られる。
と位相情報との位相差が安定した後、位相差を十分小さ
くする制御を行う位相差制御モードを設けたことによ
り、ＤＣブラシレスモータを安定かつ高速に起動できる
インバータ制御装置を提供する。 【解決手段】 同期起動モードからロータ位置の位相検
出による自励転流モードに移行する際に、２つの運転モ
ードの間に第３の運転モードとして位相差制御モードの
期間を設け、位相差制御モード時には同期信号の位相と
ロータ位置の位相との位相差を予め決められた範囲内に
収束させてから自励転流モードに移行させる構成とした
ものである。従ってモード移行時の位相差の変動を抑制
し、高速かつ安定した起動を得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣブラシレスモ
ータを任意の回転数で駆動するインバータ制御装置の起
動制御方法および装置に関する。
ータを任意の回転数で駆動するインバータ制御装置の起
動制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＤＣブラシレスモータを安定に起
動させる方法としては、例えば特開平２−１４２３８７
号公報のように電流制限を用いて起動させる方式が提案
されている。
動させる方法としては、例えば特開平２−１４２３８７
号公報のように電流制限を用いて起動させる方式が提案
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来方法においては、起動時の同期モータとしての通電方
法からブラシレスモータとしての自励転流による通電方
法に移行する際の、位相差変動が大きいことによる脱調
という課題があった。
来方法においては、起動時の同期モータとしての通電方
法からブラシレスモータとしての自励転流による通電方
法に移行する際の、位相差変動が大きいことによる脱調
という課題があった。
【０００４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、高速かつ安定に自励転流モードへ移行す
るインバータ制御装置を提供することを目的とする。
るものであり、高速かつ安定に自励転流モードへ移行す
るインバータ制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、同期起動モードからロータ位置の位相検
出による自励転流モードに移行する際に、前記２つの運
転モードの間に第３の運転モードとして位相差制御モー
ドの期間を設ける。
決するために、同期起動モードからロータ位置の位相検
出による自励転流モードに移行する際に、前記２つの運
転モードの間に第３の運転モードとして位相差制御モー
ドの期間を設ける。
【０００６】上記手段によって、自励転流モードへ移行
する際の位相差変動が抑制され、モード移行の際の脱調
を防止することができる。
する際の位相差変動が抑制され、モード移行の際の脱調
を防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために、同期
位相指令と同期回転数指令とに従って通電信号を出力す
る起動直後の同期起動モードと位相情報と回転数情報と
設定回転数指令とに従って通電信号を出力する自励転流
モードとの間に同期位相指令と位相情報と同期回転数指
令と回転数情報とに従って通電信号を出力する位相差制
御モードの期間を設け、および各運転モードの移行タイ
ミングを運転モード指定部が同期位相指令と位相情報と
から決定するようにした。
位相指令と同期回転数指令とに従って通電信号を出力す
る起動直後の同期起動モードと位相情報と回転数情報と
設定回転数指令とに従って通電信号を出力する自励転流
モードとの間に同期位相指令と位相情報と同期回転数指
令と回転数情報とに従って通電信号を出力する位相差制
御モードの期間を設け、および各運転モードの移行タイ
ミングを運転モード指定部が同期位相指令と位相情報と
から決定するようにした。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の一実施例について、図１か
ら図７を参照しながら説明する。
ら図７を参照しながら説明する。
【０００９】まず、本発明の一実施例におけるＤＣブラ
シレスモータのインバータ制御装置の構成を、図１を参
照しながら説明する。
シレスモータのインバータ制御装置の構成を、図１を参
照しながら説明する。
【００１０】図１において、インバータ回路１は、与え
られた通電信号に従って直流電源２から供給される直流
電力を交流電力に変換し、ＤＣブラシレスモータ３を駆
動する。誘起電圧検出回路４は、ＤＣブラシレスモータ
３に印加される電圧から誘起電圧を抽出して、ロータの
位相情報と回転数情報を出力する。同期信号指令部５
は、起動直後から早くとも自励転流モードに切り替わる
まで、予め定められたパターンで同期位相指令および同
期回転数指令を出力する。設定回転数指令部６は、遅く
とも自励転流モードに切り替わる時から、インバータ制
御装置外部より設定される任意の回転数に対応する設定
回転数指令を出力する。運転モード指定部７は、位相情
報と同期位相指令とから運転モードの移行タイミングを
決定し、停止モード・同期起動モード・位相差制御モー
ド・自励転流モードを順次運転モード信号として出力す
る。移行タイミングの決定方法については詳細を後述す
る。位相制御部８は、位相情報および同期位相指令か
ら、運転モード信号により指定される運転モードに対応
した位相制御演算を行って通電位相指令を出力する。各
運転モードに対応する位相制御演算の方法については詳
細を後述する。回転数制御部９は、回転数情報および同
期回転数指令および設定回転数指令から、運転モード信
号により指定される運転モードに対応した回転数制御演
算を行って電圧指令を出力する。各運転モードに対応す
る回転数制御演算の方法については詳細を後述する。通
電信号作成部１０は、通電位相指令と電圧指令とから通
電信号を作成して、インバータ回路１へ出力する。
られた通電信号に従って直流電源２から供給される直流
電力を交流電力に変換し、ＤＣブラシレスモータ３を駆
動する。誘起電圧検出回路４は、ＤＣブラシレスモータ
３に印加される電圧から誘起電圧を抽出して、ロータの
位相情報と回転数情報を出力する。同期信号指令部５
は、起動直後から早くとも自励転流モードに切り替わる
まで、予め定められたパターンで同期位相指令および同
期回転数指令を出力する。設定回転数指令部６は、遅く
とも自励転流モードに切り替わる時から、インバータ制
御装置外部より設定される任意の回転数に対応する設定
回転数指令を出力する。運転モード指定部７は、位相情
報と同期位相指令とから運転モードの移行タイミングを
決定し、停止モード・同期起動モード・位相差制御モー
ド・自励転流モードを順次運転モード信号として出力す
る。移行タイミングの決定方法については詳細を後述す
る。位相制御部８は、位相情報および同期位相指令か
ら、運転モード信号により指定される運転モードに対応
した位相制御演算を行って通電位相指令を出力する。各
運転モードに対応する位相制御演算の方法については詳
細を後述する。回転数制御部９は、回転数情報および同
期回転数指令および設定回転数指令から、運転モード信
号により指定される運転モードに対応した回転数制御演
算を行って電圧指令を出力する。各運転モードに対応す
る回転数制御演算の方法については詳細を後述する。通
電信号作成部１０は、通電位相指令と電圧指令とから通
電信号を作成して、インバータ回路１へ出力する。
【００１１】次に、運転モード指定部７の詳細なブロッ
ク図および運転モードの移行タイミングの決定方法をそ
れぞれ図２および図３を参照しながら説明する。
ク図および運転モードの移行タイミングの決定方法をそ
れぞれ図２および図３を参照しながら説明する。
【００１２】図２において、モード指定用位相比較器１
１では、同期位相指令と位相情報との位相差が計算され
る。位相差は、微分器１２によって計算される位相差速
度とともに運転モード判定器１３へ入力される。運転モ
ード判定器１３では、現在の運転モードと位相差と位相
差速度とから、運転モードの移行を判定し、その結果が
運転モード信号として出力される。運転モードの移行が
発生する条件については、図３を参照しながら説明す
る。
１では、同期位相指令と位相情報との位相差が計算され
る。位相差は、微分器１２によって計算される位相差速
度とともに運転モード判定器１３へ入力される。運転モ
ード判定器１３では、現在の運転モードと位相差と位相
差速度とから、運転モードの移行を判定し、その結果が
運転モード信号として出力される。運転モードの移行が
発生する条件については、図３を参照しながら説明す
る。
【００１３】図３は、運転モード判定器１３における運
転モード信号の状態遷移図である。状態１０１は、停止
モードであり、ＤＣブラシレスモータへ交流電力を供給
しない状態である。インバータ制御装置外部よりモータ
起動を指令されるという条件が満たされた場合のみ、状
態１０２へ遷移する。状態１０２は、同期起動モードを
運転モード信号として出力する状態である。位相差速度
の絶対値がＴ１周期にわたりｄＶ以下という条件が満た
された場合のみ、状態１０３へ遷移する。Ｔ１およびｄ
Ｖは予め設定された値である。状態１０３は、位相差制
御モードを運転モード信号として出力する状態である。
位相差の絶対値がＴ２周期にわたりｄＰ以下という条件
が満たされた場合のみ、状態１０４へ遷移する。Ｔ２お
よびｄＰは予め設定された値である。状態１０４は、自
励転流モードを運転モード信号として出力する状態であ
る。インバータ制御装置外部よりモータ停止を指令され
るという条件が満たされた場合のみ、状態１０１へ遷移
する。
転モード信号の状態遷移図である。状態１０１は、停止
モードであり、ＤＣブラシレスモータへ交流電力を供給
しない状態である。インバータ制御装置外部よりモータ
起動を指令されるという条件が満たされた場合のみ、状
態１０２へ遷移する。状態１０２は、同期起動モードを
運転モード信号として出力する状態である。位相差速度
の絶対値がＴ１周期にわたりｄＶ以下という条件が満た
された場合のみ、状態１０３へ遷移する。Ｔ１およびｄ
Ｖは予め設定された値である。状態１０３は、位相差制
御モードを運転モード信号として出力する状態である。
位相差の絶対値がＴ２周期にわたりｄＰ以下という条件
が満たされた場合のみ、状態１０４へ遷移する。Ｔ２お
よびｄＰは予め設定された値である。状態１０４は、自
励転流モードを運転モード信号として出力する状態であ
る。インバータ制御装置外部よりモータ停止を指令され
るという条件が満たされた場合のみ、状態１０１へ遷移
する。
【００１４】次に、位相制御部８の詳細なブロック図お
よび各運転モードにおける信号の流れをそれぞれ図４お
よび図５を参照しながら説明する。
よび各運転モードにおける信号の流れをそれぞれ図４お
よび図５を参照しながら説明する。
【００１５】図４において、位相制御入力選択器１４で
は、同期位相指令および位相情報を運転モード信号によ
り決められた信号伝達パターンに従って次段へ出力す
る。位相制御用位相比較器１５では、２つの入力信号の
差を算出し、続いて位相制御演算器１６では、その差信
号からＰＩＤ制御演算方法により通電位相指令を算出す
る。ＰＩＤ制御演算方法については既知であるとして、
ここでは説明を省略する。位相制御出力選択器１７で
は、２つの入力信号のどちらか一方を運転モード信号に
より決められた信号伝達パターンに従って通電位相指令
として出力する。各運転モード信号に対する位相制御入
力選択器１４および位相制御出力選択器１７の信号伝達
パターンについては、図５を参照しながら説明する。
は、同期位相指令および位相情報を運転モード信号によ
り決められた信号伝達パターンに従って次段へ出力す
る。位相制御用位相比較器１５では、２つの入力信号の
差を算出し、続いて位相制御演算器１６では、その差信
号からＰＩＤ制御演算方法により通電位相指令を算出す
る。ＰＩＤ制御演算方法については既知であるとして、
ここでは説明を省略する。位相制御出力選択器１７で
は、２つの入力信号のどちらか一方を運転モード信号に
より決められた信号伝達パターンに従って通電位相指令
として出力する。各運転モード信号に対する位相制御入
力選択器１４および位相制御出力選択器１７の信号伝達
パターンについては、図５を参照しながら説明する。
【００１６】図５は、各運転モード信号における位相制
御入力選択器１４および位相制御出力選択器１７による
信号の流れを示す図である。ただし、停止モードについ
ては非作動状態であるとして、ここでは説明を省略す
る。図５（ａ）は同期起動モード時の信号の流れを示す
図である。同期起動モード時は、同期位相指令が通電位
相指令として出力される。図５（ｂ）は位相差制御モー
ド時の信号の流れを示す図である。位相差制御モード時
は、同期位相指令が位相情報に一致するように制御演算
を行い、その結果が通電位相指令として出力される。図
５（ｃ）は自励転流モード時の信号の流れを示す図であ
る。自励転流モード時は、位相情報が通電位相指令とし
て出力される。
御入力選択器１４および位相制御出力選択器１７による
信号の流れを示す図である。ただし、停止モードについ
ては非作動状態であるとして、ここでは説明を省略す
る。図５（ａ）は同期起動モード時の信号の流れを示す
図である。同期起動モード時は、同期位相指令が通電位
相指令として出力される。図５（ｂ）は位相差制御モー
ド時の信号の流れを示す図である。位相差制御モード時
は、同期位相指令が位相情報に一致するように制御演算
を行い、その結果が通電位相指令として出力される。図
５（ｃ）は自励転流モード時の信号の流れを示す図であ
る。自励転流モード時は、位相情報が通電位相指令とし
て出力される。
【００１７】次に、回転数制御部９の詳細なブロック図
および各運転モードにおける信号の流れをそれぞれ図６
および図７を参照しながら説明する。
および各運転モードにおける信号の流れをそれぞれ図６
および図７を参照しながら説明する。
【００１８】図６において、回転数制御入力選択器１８
では、同期回転数指令および設定回転数指令および回転
数情報を運転モード信号により決められた信号伝達パタ
ーンに従って次段へ出力する。電圧変換器１９では、予
め決められた演算式に従って同期回転数指令を電圧指令
に変換する。回転数比較器２０では、２つの入力信号の
差を算出し、続いて回転数制御演算器２１では、その差
信号からＰＩＤ制御演算方法により電圧指令を算出す
る。ＰＩＤ制御演算方法については既知であるとして、
ここでは説明を省略する。回転数制御出力選択器２２で
は、２つの入力信号のどちらか一方を運転モード信号に
より決められた信号伝達パターンに従って電圧指令とし
て出力する。各運転モード信号に対する回転数制御入力
選択器１８および回転数制御出力選択器２２の信号伝達
パターンについては、図７を参照しながら説明する。
では、同期回転数指令および設定回転数指令および回転
数情報を運転モード信号により決められた信号伝達パタ
ーンに従って次段へ出力する。電圧変換器１９では、予
め決められた演算式に従って同期回転数指令を電圧指令
に変換する。回転数比較器２０では、２つの入力信号の
差を算出し、続いて回転数制御演算器２１では、その差
信号からＰＩＤ制御演算方法により電圧指令を算出す
る。ＰＩＤ制御演算方法については既知であるとして、
ここでは説明を省略する。回転数制御出力選択器２２で
は、２つの入力信号のどちらか一方を運転モード信号に
より決められた信号伝達パターンに従って電圧指令とし
て出力する。各運転モード信号に対する回転数制御入力
選択器１８および回転数制御出力選択器２２の信号伝達
パターンについては、図７を参照しながら説明する。
【００１９】図７は、各運転モード信号における回転数
制御入力選択器１８および回転数制御出力選択器２２に
よる信号の流れを示す図である。ただし、停止モードに
ついては非作動状態であるとして、ここでは説明を省略
する。図７（ａ）は同期起動モード時の信号の流れを示
す図である。同期起動モード時は、電圧変換器１９によ
り同期回転数指令から電圧指令が算出され、その結果が
電圧指令として出力される。図７（ｂ）は位相制御モー
ド時の信号の流れを示す図である。位相制御モード時
は、同期回転数指令と回転数情報が一致するように制御
演算を行い、その結果が電圧指令として出力される。図
７（ｃ）は自励転流モード時の信号の流れを示す図であ
る。自励転流モード時は、回転数情報が設定回転数指令
に一致するように制御演算を行い、その結果が電圧指令
として出力される。
制御入力選択器１８および回転数制御出力選択器２２に
よる信号の流れを示す図である。ただし、停止モードに
ついては非作動状態であるとして、ここでは説明を省略
する。図７（ａ）は同期起動モード時の信号の流れを示
す図である。同期起動モード時は、電圧変換器１９によ
り同期回転数指令から電圧指令が算出され、その結果が
電圧指令として出力される。図７（ｂ）は位相制御モー
ド時の信号の流れを示す図である。位相制御モード時
は、同期回転数指令と回転数情報が一致するように制御
演算を行い、その結果が電圧指令として出力される。図
７（ｃ）は自励転流モード時の信号の流れを示す図であ
る。自励転流モード時は、回転数情報が設定回転数指令
に一致するように制御演算を行い、その結果が電圧指令
として出力される。
【００２０】上記に記した一連の動作により、同期起動
モードから自励転流モードへ切り替える時の転流タイミ
ングの急激な変動による脱調を防ぎ、かつモータの挙動
および電流が不安定な同期起動モードの期間を短縮し
て、ＤＣブラシレスモータを安定かつ高速に起動できる
インバータ制御装置を提供する。
モードから自励転流モードへ切り替える時の転流タイミ
ングの急激な変動による脱調を防ぎ、かつモータの挙動
および電流が不安定な同期起動モードの期間を短縮し
て、ＤＣブラシレスモータを安定かつ高速に起動できる
インバータ制御装置を提供する。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、起動直後の同期起
動モード時に同期位相指令と位相情報との位相差が安定
した後、位相差を十分小さくする制御を行う位相差制御
モードを設けたことにより、ＤＣブラシレスモータを安
定かつ高速に起動できるインバータ制御装置を提供す
る。
動モード時に同期位相指令と位相情報との位相差が安定
した後、位相差を十分小さくする制御を行う位相差制御
モードを設けたことにより、ＤＣブラシレスモータを安
定かつ高速に起動できるインバータ制御装置を提供す
る。
【図１】本発明の実施例におけるＤＣブラシレスモータ
のインバータ制御装置の構成図
のインバータ制御装置の構成図
【図２】運転モード指定部の詳細ブロック図
【図３】運転モード判定器における状態遷移図
【図４】位相制御部の詳細ブロック図
【図５】（ａ）同期起動モード時の位相制御部の信号の
流れ図 （ｂ）位相差制御モード時の位相制御部の信号の流れ図 （ｃ）自励転流モード時の位相制御部の信号の流れ図
流れ図 （ｂ）位相差制御モード時の位相制御部の信号の流れ図 （ｃ）自励転流モード時の位相制御部の信号の流れ図
【図６】回転数制御部の詳細ブロック図
【図７】（ａ）同期起動モード時の回転数制御部の信号
の流れ図 （ｂ）位相差制御モード時の回転数制御部の信号の流れ
図 （ｃ）自励転流モード時の回転数制御部の信号の流れ図
の流れ図 （ｂ）位相差制御モード時の回転数制御部の信号の流れ
図 （ｃ）自励転流モード時の回転数制御部の信号の流れ図
１ インバータ回路 ２ 直流電源 ３ ＤＣブラシレスモータ ４ 誘起電圧検出回路 ５ 同期信号指令部 ６ 設定回転数指令部 ７ 運転モード指定部 ８ 位相制御部 ９ 回転数制御部 １０ 通電信号作成部 １１ モード指定用位相比較器 １２ 微分器 １３ 運転モード判定器 １４ 位相制御入力選択器 １５ 位相制御用位相比較器 １６ 位相制御演算器 １７ 位相制御出力選択器 １８ 回転数制御入力選択器 １９ 電圧変換器 ２０ 回転数比較器 ２１ 回転数制御演算器 ２２ 回転数制御出力選択器
Claims (2)
- 【請求項１】ＤＣブラシレスモータを任意の設定回転数
で駆動するインバータ制御装置において、同期起動モー
ドからロータ位置の位相検出による自励転流モードに移
行する際に、前記２つの運転モードの間に第３の運転モ
ードとして位相差制御モードの期間を設け、前記位相差
制御モード時には同期信号の位相とロータ位置の位相と
の位相差を予め決められた範囲内に収束させてから前記
自励転流モードに移行することを特徴とするＤＣブラシ
レスモータの起動制御方法。 - 【請求項２】直流電源と、前記直流電源から供給される
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記
交流電力を供給されて駆動されるＤＣブラシレスモータ
と、起動時の同期回転数指令と同期位相指令とを出力す
る同期信号指令部と、任意に設定される設定回転数指令
を出力する設定回転数指令部と、前記インバータ回路か
ら前記ＤＣブラシレスモータへ与えられる印加電圧より
前記ＤＣブラシレスモータのロータの位相情報と回転数
情報とを出力する誘起電圧検出回路と、運転モード信号
を出力する運転モード指定部と、前記運転モード信号と
前記同期位相指令と前記位相情報とから通電位相指令を
算出する位相制御部と、前記運転モード信号と前記同期
回転数指令と前記設定回転数指令と前記回転数情報とか
ら電圧指令を算出する回転数制御部と、前記通電位相指
令と前記電圧指令とから通電信号を前記インバータ回路
へ出力する通電信号作成部とから構成され、前記同期位
相指令と前記同期回転数指令とに従って通電信号を出力
する起動直後の同期起動モードと前記位相情報と前記回
転数情報と前記設定回転数指令とに従って通電信号を出
力する自励転流モードとの間に前記同期位相指令と前記
位相情報と前記同期回転数指令と前記回転数情報とに従
って通電信号を出力する位相差制御モードの期間を設け
たこと、および前記各運転モードの移行タイミングを前
記運転モード指定部が前記同期位相指令と前記位相情報
とから決定することを特徴とするＤＣブラシレスモータ
の起動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9186334A JPH1141973A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Ｄｃブラシレスモータの起動制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9186334A JPH1141973A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Ｄｃブラシレスモータの起動制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1141973A true JPH1141973A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16186538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9186334A Pending JPH1141973A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Ｄｃブラシレスモータの起動制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1141973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001327187A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Fujitsu General Ltd | ブラシレスモータの制御方法 |
-
1997
- 1997-07-11 JP JP9186334A patent/JPH1141973A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001327187A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Fujitsu General Ltd | ブラシレスモータの制御方法 |
| JP4506914B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2010-07-21 | 株式会社富士通ゼネラル | ブラシレスモータの制御方法 |
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