JP4079385B2 - Brushless DC motor drive device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源と、直流電源の正極側に接続された半導体スイッチング素子および負極側に接続された半導体スイッチング素子を有し、両半導体スイッチング素子は3相分として3対備え、互いに直列に接続されて接続点がモータへの出力端子となっており、さらに3相のうち少なくとも2相分のモータ電流検出器と演算装置を備えた、複数極の磁石を有する回転子と3相Y結線に接続された電機子コイルを有する固定子とから構成され、モータに直結した回転子位置検出手段を持たないブラシレスDCモータの駆動装置であり、かつブラシレスDCモータの非同期回転中における回転子速度および回転子位相(相誘起電圧位相)検出手段を備えたブラシレスDCモータの駆動装置によりブラシレスDCモータを駆動する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図13は特開平3−207290に記載された従来のブラシレスDCモータの駆動装置の構成図である。
このブラシレスDCモータ駆動装置は、複数極の磁極を有する回転子10と3相Y結線に接続された電機子コイル7,8,9を有する固定子から構成され、モータに直結した回転位置検出手段を持たないブラシレスDCモータ14を駆動するものであって、半導体スイッチング素子群2と位置検出回転制御装置15とマイクロコンピュータ16と時間検出器17で構成されている。
【0003】
時間検出器17は位置検出回転制御装置15から半導体スイッチング素子群2の回転信号の一部を入力し、ある回転信号の出力時からその次の回転信号の出力までの時間を計測してマイクロコンピュータ16にそのデータを送る。マイクロコンピュータ16は時間検出器17より送られたデータを判断し、所定の時間より短いときに脱調と判断し、その後脱調の再起動の制御を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、モータに直結した回転子位置検出手段を持たないブラシレスDCモータが脱調した際には、ブラシレスDCモータが停止するのを待ってから再度立ち上げる必要があり、したがって回転中のモータに対し停止させることなくそのまま同期運転に引き込むことはできないという問題点があった。
【0005】
本発明の目的は、非同期回転中の、モータに直結した回転子位置検出手段を持たないブラシレスDCモータに対し、回転を停止させることなくそのまま同期運転に引き込むことのできる、ブラシレスDCモータの駆動方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のブラシレスDCモータの駆動方法は、非同期回転中にあるブラシレスDCモータを無通電状態とした上で、検出したブラシレスDCモータの回転子速度に対応したモータ同期周波数よりも高い電圧周波数の電圧を短時間のみ出力した上で同期周波数に戻して非同期回転中のブラシレスDCモータを同期運転に引き込む。
【0007】
本発明の実施態様によれば、無通電状態からモータ電流を起動する際にモータ電流を相誘起電圧と同一方向成分であるq軸電流と電気角で−π/2ずれた方向成分であるd軸電流とに分けた場合、q軸電流は正方向に一定の増加率で、d軸電流は負方向に一定の増加率で駆動する。モータ電流とモータ電圧とは、q軸とd軸とに分けて設定(図5参照)される以下の電圧方程式(1),(2)を満たす関係にある。
【0008】
Eq=Eo・ω+R・Iq+P・ω・Ld・Id+Lq・{d(Iq)/dt} ・・・・・(1)
Ed=R・Id−P・ω・Lq・Iq+Ld・{d(Id)/dt}・・・・・(2)
Eq:モータへの出力電圧のq軸成分
Ed:モータへの出力電圧のd軸成分
Eo:モータの誘起電圧定数
ω:モータの回転子速度
P:回転子磁極対数
R:モータの電機子巻き線抵抗値
Lq:モータのq軸インダクタンス
Ld:モータのd軸インダクタンス
Iq:モータのq軸電流
Id:モータのd軸電流
永久磁石同期モータが同期状態で大きな正出力トルクを発生するためには、モータ電流が図2の丸印で示す位置にあることが必要である。
【0009】
したがって、モータを瞬時に同期状態に引き込むためには、モータ電流を瞬時に上記位置まで起動させ、そこで安定させることが必要になる。起動開始時はモータ電流はゼロなので、図2に示す位置P0 となる。
この起動開始位置から目標とする位置までの電流の経路については安定性を考え、図2に示すように、直線的に一定に増加させる。この経路からわかるように
q軸電流増加率:d(Iq)/dt=一定>0
d軸電流増加率:d(Id)/dt=一定<0
となる。
【0010】
したがって、モータ電流をこのように起動しようとすれば、点P0 においては、(1),(2)式でId=Iq=0を代入して得られる電圧
Eq1=Eo・ω+Lq・{d(Iq)/dt}・・出力電圧q軸成分初期値
Ed1=Ld・{d(Id)/dt}・・・・・・・出力電圧d軸成分初期値
をモータに印加すればよいことになる。
【0011】
また、点P1 においては、時間の経過をt1 とすると、ここではIq,Idは
Iq={d(Iq)/dt}・t1
Id={d(Id)/dt}・t1
となっている。
これを(1),(2)式に代入すると、印加電圧Eq,Edは
となる。
【0012】
ここで、t1 は非常に短い時間で、Eq1 の式中のωとEqの式中のωとは等しくみなせるので、
となる。
【0013】
点P1 ,P2 間、点P2 ,P3 間、点P3 ,P4 間も十分に短い時間なので、ωはこの間一定であるとみなすことができ、したがって各点P2 ,P3 ,P4 で印加すべき電圧Eq,Edは同様に表わすことができる。
つまり、
Eq=Eq1 +〔R・{d(Iq)/dt}+P・ω・Ld・{d(Id)/dt}・t
Ed=Ed1 +〔R・{d(Id)/dt}−P・ω・Lq・{d(Iq)/dt}・t
となる。
【0014】
この式からわかるように、EqについてはEq1 を初期値として一定の増加率P・ω・Ld・{d(Id)/dt}+R・{d(Iq)/dt}で負方向に増加させ、EdについてはEd1を初期値として一定の増加率−P・ω・Lq・{d(Iq)/dt}+R・{d(Id)/dt}(ここで、R・{d(Id)/dt}は値が小さいので負となる)で負方向に増加させればよいことになる。
【0015】
これを図示すると、図3のようになる。
さらに、点P4 以降はモータ電流が目標位置に到達しているので、電流をそこに固定するため、Eq,Edを以下のように変えることになる。
点P4 における印加電圧Eq,EdをそれぞれEq4 ,Ed4 とすると、Eq,Edは、点P4 までの電流の増加率をd(Iq)/dt,d(Id)/dtとして、
となる。ここで、Iq’,Id ’は目標地点P4 に達したときの電流値である。
【0016】
しかしながら、各点ごとにEq,Edを変えていくこと、具体的に言うと、各点ごとにモータへの印加電圧実効値と印加電圧周波数を変えていくことは高速な演算装置ならば実現できるが、安価な低速の演算装置では不可能である。
そこで、本発明は以下の方法により、安価な低速の演算装置でも前記のEq,Edに近い印加電圧を作り出す。
【0017】
まず、起動開始時点における回転子速度ωと、回転子位相(誘起電圧位相)θは既知であるとする。
ここで、起動目標とするIq’、Id’および起動時間t0 を設定すれば、
d(Iq)/dt=Iq’/t0 ,d(Id)/dt=Id’/t0
が決定される。
【0018】
ここから、起動開始時におけるモータへの印加電圧Eq1 ,Ed1が(1),(2)式より次のように算出される。
Eq1 =Eo・ω+Lq・(Iq’/t0 )
Ed1 =Ld・(Id’/t0 )
さらに、目標(点P4 )到達時でのモータへの印加電圧Eq’,Ed’も(1),(2)式により次のように算出される。
【0019】
Eq’=Eq1 +R・Iq’+P・ω・Ld・Id’
Ed’=Ed1 +R・Id’−P・ω・Lq・Iq’
ここまでは、低速演算装置も高速演算装置も同じである。高速演算装置の場合、
例えば、点P0 では
モータへの印加電圧実効値ErmsはErms=(Eq1 2+Ed1 2)1/2
モータのU相の誘起電圧位置がθならば、U相への印加電圧Euは、
Eu=21/2 ・Erms・sin{P・ω・t+(δ1 /Δt)・t+ δ0+θ}
V相への印加電圧Evは
Ev=21/2 ・Erms・sin{P・ω・t+(δ1 /Δt)・t+δ0+θ+2π/3}
同様に、点P1 では、点P1 に到達するまでの時間をt1 として
モータへの印加電圧実効値Erms=(Eq2 2+Ed2 2)1/2
U相への印加電圧Euは
Eu=21/2 ・Erms・sin〔P・ω・t+(δ2 /Δt)・(t −t1 )+δ1 +δ0 +θ〕
V相への印加電圧Evは
Ev=21/2 ・Erms・sin〔P・ω・t+(δ2 /Δt)・(t−t1 )+δ1 +δ0 +θ+2π/3〕
以上、各点ごとに同様の処理を行うことになる。
【0020】
低速演算装置の場合、算出したEq1 ,Ed1 ,Eq ’,Ed ’により
δ1 +δ2 +δ3 +δ4 =tan-1(−Ed’ /Eq’)
−tan-1(−Ed1 /Eq1 )
ここで、δ1 +δ2 +δ3 +δ4 =δ −δ0 とおく。
この(δ −δ0 )についてΔf=(δ −δ0 )/(2π・t0 )を算出し、モータの同期周波数F(=P・ω/2π)にΔfを加えた周波数で初期位相δ0 、実効値電圧Erms=(Eq1 2+Ed1 2)1/2 で時間t0 だけモータへの各相へ次のような電圧Eu,Evを印加する。
【0021】
Eu=21/2 ・Erms・sin〔2π・(F0 +Δf)・t+δ0 +θ〕}
Ev=21/2 ・Erms・sin〔2π・(F+Δf)・t+δ0 +θ+ 2π/3〕
したがって、目標とすべき、図4中点線で示す印加電圧に近い印加電圧を作り出すことができるので、モータ電流Iq,Idも目標とする電流Iq’,Id’に近い位置にもっていくことができる。
【0022】
その後(時間toの経過後)は、出力周波数をモータ同期周波数Fに合わせ、かつ実効値電圧を次式
Eq=Eo・ω+〔R・{d(Iq)/dt}+P・ω・Ld・{d(Id)/dt}〕・t0
Ed=〔R・{d(Id)/dt}−P・ω・Lq・{d(Iq)/dt}〕・t0
のEq,EdによるErms=(Eq2 +Ed2 )1/2 に設定すれば、以後そのまま同期運転に入ることができる。
【0023】
ブラシレスDCモータの駆動方法は、無通電回転中のブラシレスDCモータの回転子速度および回転子位相(相誘起電圧位相)を検出する際に、演算装置により直列に接続された両半導体スイッチイング素子のオン・オフ比率を制御することで確定されるモータへの出力端子電圧値を3相とも同一となるように制御してモータへ電圧出力し、かつこのときの3相のうち少なくとも2相分の前記電流検出器から得られたモータ電流値を利用する。
【0024】
また、3相とも全て同一となる電圧出力を開始した初期における3相のうち少なくとも2相分の電流検出器により得られるモータ電流値から演算装置により算出される実効電流値に対し、モータ電流を相誘起電圧と同一方向成分であるq軸電流と電気角で−π/2ずれた方向成分であるd軸電流とに分けた場合、前記算出される実効電流値を全てq軸電流とし、かつ符号をマイナス値とみなすことでq軸電流を検出し、さらに演算装置により算出される実効電流値の変化率からq軸電流増加率(dq/dt)を検出する。
【0025】
あるいは、3相とも全て同一となる電圧出力を開始した初期における3相のうち少なくとも2相分の前記電流検出器により得られるモータ電流値から前記演算装置により算出される各相電流位相値に対し、回転子位相値(相誘起電圧位相値)を電気角でπ進み、またはπ遅れとして検出する。あるいはまた、3相とも全て同一となる電圧出力を、q軸電流とd軸電流とに分けられたモータ電流の振動が収束するまで継続し、この収束した際の3相のうち少なくとも2相分の電流検出器から得られたモータ電流値から演算装置により算出される各相電流位相値に対し、この各相電流位相値の変化率から回転子速度を検出する。
【0026】
あるいは、3相とも全て同一となる電圧出力を前記q軸電流とd軸電流とに分けられたモータ電流の振動が収束するまで継続し、この収束した際の3相のうち少なくとも2相分の前記電流検出器から得られたモータ電流値から前記演算装置により算出されるモータ電流実効値に対し、これを全てd軸電流とし、かつ符号をマイナス値とみなすことでd軸電流を検出し、さらに演算装置によりブラシレスDCモータの各特性値を使用して回転子速度を検出する。
【0027】
あるいはまた、3相とも全て同一となる電圧出力を、q軸電流とd軸電流とに分けられたモータ電流の振動が収束するまで継続し、この収束した際の3相のうち少なくとも2相分の電流検出器から得られたモータ電流値から演算装置により算出される各相電流位相値に対し、回転子位相値(相誘起電圧位相値)を電気角でπ/2遅れまたは3π/2進みとして検出する。
【0028】
直列に接続された両半導体スイッチング素子のオン・オフ比率を制御することで確定されるモータへの出力端子電圧値を3相とも同一となるように制御してモータへ電圧出力することで、ブラシレスDCモータへの線間出力電圧値はゼロとなり、同様に相出力電圧値もゼロ(以下、これをゼロ電圧出力とする)にできる。これによりモータ電流とモータへの出力電圧とを前記のq軸とd軸とに分けて設定(図5参照)される(1),(2)式において、左辺側のEq、Edが共にゼロとなる。これにより(1),(2)式は次の(3),(4)式に変更される。
【0029】
0=Eo・ω+R・Iq+P・ω・Ld・Id+Lq・{d(Iq)/dt}・・・・(3)
0=R・Id−P・ω・Lq・Iq+Ld・{d(Id)/dt}・・・・(4)
ここで、無通電回転中のブラシレスDCモータに対しゼロ電圧出力した場合のモータ電流の動きは上記(3),(4)式においてIqとIdの初期値を共にゼロとした場合の電流の動きとなる。
【0030】
このIqとIdの時間経過による変化の様子を示したものが図11および図12である。
図11はゼロ電圧出力開始当初の両軸電流波形の動きを示したものであり、必ずIqが先にマイナス値から立ち上りIdはやや遅れてから立ち上がる。その後両軸電流は共に振動しながら徐々に収束してゆき、Iqはゼロに、Idは回転子速度に対応したマイナス値に収束していく様子を図12に示している。
【0031】
ここで、前記記載の方法により、電流検出器を例えばV相電流(Iv)とW相電流(Iw)を検出するように配置したとすれば、図11に示したゼロ電圧出力開始当初の両軸電流の動きから演算装置により算出したモータ電流実効値Irmsにおいて、
Irms={Iw・Iw/2+(Iw+2・Iv)・(Iw+2・Iv)/
6}1/2
=(Iq・Iq+Id・Id)1/2 ≒−Iq (∵Id≒0)
とみなすことができ、さらには
d(Iq)/dt≒d(−Irms)/dt
とみなすこともできる。
【0032】
上記の算出値(Iq,d(Iq)/dt,Id)をブラシレスDCモータの各特性値(Eo,P,R,Ld,Lq)を使用して式(3)に代入すればブラシレスDCモータの回転子速度(ω)が検出できる。さらに、前記記載の方法により、3相とも全て同一となる電圧出力を開始した初期における3相のうち少なくとも2相分の電流検出器により得られるモータ電流値から演算装置により算出される各相電流位相値に対し、このモータ電流は図11に示すようにq軸のマイナス電流とみなせることから、回転子位相値(相誘起電圧位相値)は各相のモータ電流位相値に対し電気角でπ進んだまたはπ遅れた位置にくるので回転子位相値(相誘起電圧位相値)も検出できる。
【0033】
以上に記載の方法により脱調回転中のモータに直結した回転子位置検出手段をもたないブラシレスDCモータにおいて回転を停止することなくそのまま同期運転に引き込むために必要な情報であるブラシレスDCモータの回転子速度および回転子位相値(相誘起電圧位相値)を検出することができる。あるいは、前記記載の手段により3相とも全て同一となる電圧出力を、q軸電流とd軸電流とに分けられたモータ電流の振動がq軸電流はゼロに、d軸電流は回転子速度に対応したマイナス値に収束するまで継続し、この収束した際の3相のうち少なくとも2相分の電流検出器から得られたモータ電流値から演算装置により算出される各相電流位相値に対し、この各相電流位相値の変化率から回転子速度は検出できる。あるいはまた、前記記載の手段により3相のうち少なくとも2相分の電流検出器から得られたモータ電流値から演算装置により算出されるモータ電流実効値に対し、図12に示すようにこれを全てd軸電流のマイナス電流とみなせるので、
d(Iq)/dt≒0
Iq≒0
とみなせること、およびブラシレスDCモータの各特性値(Eo,P,R,Ld,Lq)を使用して式(3)に代入すればブラシレスDCモータの回転子速度(ω)が検出できる。
【0034】
さらに、前記記載の方法により3相のうち少なくとも2相分の電流検出器から得られたモータ電流値から演算装置により算出される各相電流位相値に対し、このモータ電流は図12に示すようにd軸のマイナス電流とみなせることから、回転子位相値(相誘起電圧位相値)は各相のモータ電流位相値に対し電気角でπ/2遅れたまたは3π/2進んだ位置にくるので回転子位相値(相誘起電圧位相値)も検出できる。
【0035】
以上に記載の方法により、または以上に記載の手段によっても脱調回転中のモータに直結した回転子位置検出手段を持たないブラシレスDCモータにおいて回転を停止することなくそのまま同期運転に引き込むために必要な情報であるブラシレスDCモータの回転子速度および回転子位相値(相誘起電圧位相値)を検出することができる。
【0036】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態のブラシレスDCモータの駆動装置の構成図である。本実施形態のブラシレスDCモータの駆動装置は、3相Y結線に接続されたそれぞれU相、V相、W相電機子コイル7,8,9からなる固定子と複数極の磁石を有する回転子10からなり、モータ軸に直結された回転子位置検出手段を持たないブラシレスDCモータ14を駆動するもので、直流電源1と、トランジスタS1 〜S6 からなる半導体スイッチング素子群2と、演算装置3Aと、演算装置3Aから半導体スイッチング素子群2へのオン・オフ命令をドライブ信号として半導体スイッチング素子群2へ伝送するドライブ回路部4と、モータ電流を検出する電流検出器5,6と、U,V,W各相の出力端子11,12,13で構成されている。ここで、回転子速度と回転子位相は演算装置3Aと電流検出器5、6によって前もって検出されている。
【0037】
非同期回転中にあるブラシレスDCモータ14を演算装置3Aとドライブ回路部4とにより半導体スイッチング素子群2を全てオフにして無通電状態とした上で、設定したモータ電流のd(Iq)/dt,d(Id)/dtとモータの各特性値Eo,P,R,Lq,Ldと検出されたブラシレスDCモータ14の回転子速度および回転子位相とから演算装置3AによりブラシレスDCモータ14への初期両軸出力電圧Eq1 ,Ed1 と初期出力周波数(同期周波数(F)+△f)を〔課題を解決するための手段〕の項に記載の方法により算出して起動時間t0 区間中のみブラシレスDCモータ14へ出力する。起動時間t0 経過後は、演算装置3Aにより出力電圧実効値を〔課題を解決するための手段〕の項記載の方法により変更し、かつ出力周波数も同期周波数に変更することでブラシレスDCモータ14をそのまま同期運転に引き込む。
【0038】
図6は本発明の第2の実施形態のブラシレスDCモータの駆動装置の構成図、図7〜図10は図6中の各相の出力端子11,12,13の電圧値を同一とするための半導体スイッチング素子群2へのオン/オフドライブ信号の状態を示す図である。演算装置3Bのみが高速演算装置、低速演算装置いずれの場合もあり得るという点で、図1中のドライブ装置3Aと異なっている。
【0039】
演算装置3Bは、無通電回転中のブラシレスDCモータ14の回転子速度および回転子位相(相誘起電圧位相)を検出する際に、電流検出器5,6から得られたモータ電流値を利用して、ブラシレスDCモータ14への出力端子電圧値が3相とも同一となるように、図7〜図10に示すように、直列に接続されたトランジスタS1 とS4 、S2 とS5 、S3 とS6 のオン/オフのデューティ比を算出し、そのデューティ比に基づいた、半導体スイッチ素子群2のオン/オフ命令をドライブ信号としてドライブ回路部4に出力する。
【0040】
また、図9、図10においては各相の上下両トランジスタS1 と S4 、S2 とS5 、S3 とS6 の同時オンを防止するために各キャリア周期において設定されている上下両トランジスタS1 とS4 、S2 とS5 、S3 とS6 の同時オフ時間(以下、これをデッドタイムとする)の影響(ドライブ信号のデューティ比から決定される出力電圧よりも常に(デッドタイム)×VDC/T(VDCは直流電源1の電圧、Tはキャリア周期)だけ実際の電圧がずれること)を修正するために、電流検出器5,6により検出した各相電流の正負極性値をもとに演算装置3Bにより上下両トランジスタS1 とS4 、S2 とS5 、S3 とS6 のオン/オフ比率を修正し、各相の出力端子電圧値をより正確に同一にすることもできる。すなわち、モータ電流の極性により出力電圧がプラス側、マイナス側のどちらにずれるのかを判断できるので、電流検出器5,6によりその相のモータ電流が正極性と判別されれば、マイナス側にデッドタイム分だけ出力電圧がずれるので、逆に上段側トランジスタのオン幅をデッドタイム分増加させてそのずれ分をキャンセルし、モータ電流が負極性と判別されれば、逆に上段側トランジスタのオン幅をデッドタイム分減少させる。
【0041】
以上によりブラシレスDCモータ14へのゼロ電圧出力を行い、このゼロ電圧出力開始当初の電流検出器5,6により検出した、例えばV相とW相の同一時間におけるそれぞれの瞬時検出電流値をもとに、〔課題を解決するための手段〕の項において説明した方法によりブラシレスDCモータ14の回転子速度および回転子位相値(相誘起電圧位相値)を検出する。検出後は、検出した回転子速度と回転子位相値(相誘起電圧位相値)に基づき演算装置3Bにより適切な出力電圧を算出し、ブラシレスDCモータ14に電圧出力して同期運転に引き込めばよい。
【0042】
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。構成は、第2の実施形態として示した図6および図7〜図10と同じである。ブラシレスDCモータ14へのゼロ電圧出力をq軸電流とd軸電流とに分けられたモータ電流の振動がq軸電流はゼロに、d軸電流は回転子速度に対応したマイナス値に収束するまで継続し、この収束した際のモータ電流を電流検出器5,6により検出した、例えばV相とW相の同一時間におけるそれぞれの瞬時検出電流値をもとに、〔課題を解決するための手段〕の項において説明した方法により、ブラシレスDCモータ14の回転子速度および回転子位相値(相誘起電圧位相値)を検出する。また、モータ電流の収束状態の確認は、ゼロ電圧出力開始後前もって設定した時間を経過したかどうかで判断するか、またあるいは検出した実効値電流の変動量(図12参照)で、またあるいは検出した各相電流位相値の変動量で判断できる。
【0043】
図7〜図10の各相の出力端子電圧値を同一とするための半導体スイッチング素子群2へのオン/オフドライブ信号の状態において、図7と図8はそれぞれ下側のあるいは上側のトランジスタに負担が集中するのでこれを避けるために半導体スイッチング素子群2へのオン/オフドライブ信号を適当な時間間隔で図7と図8とで交互に入れ替えることも考えられる。
【0044】
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。これは、第3の実施形態に対しブラシレスDCモータ14の回転子速度を、〔課題を解決するための手段〕の項において説明した方法により検出する点が異なる。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は下記のような効果がある。
非同期回転中のモータに直結した回転子位置検出手段を持たないブラシレスDCモータに対し、安価な演算装置により短時間で安定したモータ電流を起動でき、ブラシレスDCモータの回転を停止することなくそのまま起動して同期運転に引き込むことができる。
【0046】
脱調回転中のモータに直結した回転子位置検出手段を持たないブラシレスDCモータに対し、無通電状態からモータへの出力端子電圧値を3相とも同一となるように制御してモータへ電圧出力し、かつこのときの3相のうち少なくとも2相分の電流検出器から得られたモータ電流値を利用することで、ブラシレスDCモータの回転を停止させることなくそのまま同期運転に引き込むために必要な情報であるブラシレスDCモータの回転子速度および回転子位相値(相誘起電圧位相値)を検出することができるので、脱調回転中のブラシレスDCモータに対し回転を停止させることなくそのまま同期運転に引き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の、ブラシレスDCモータの駆動装置の構成図である。
【図2】モータ電流を安定に起動させる際のq軸電流とd軸電流の動きを示す図である。
【図3】モータ電流を安定に起動させる際の出力電圧q軸成分とd軸成分の動きを示す図である。
【図4】図1の実施形態における出力電圧q軸成分とd軸成分の動きを示す図である。
【図5】モータ電流と各電圧とをq軸とd軸に分けたベクトル図である。
【図6】本発明の第2の実施形態の、ブラシレスDCモータの駆動装置の構成図である。
【図7】図6中における出力端子11,12,13の電圧値を同一とするための半導体スイッチング素子群2へのオン/オフドライブ信号の状態を示す図である。
【図8】図6中における出力端子11,12,13の電圧値を同一とするための半導体スイッチイング素子群2ヘのオン/オフドライブ信号の状態を示す図である。
【図9】図6中における出力端子11,12,13の電圧値を同一とするための半導体スイッチング素子群2へのオン/オフドライブ信号の状態を示す図である。
【図10】図6中における出力端子11,12,13の電圧値を同一とするための半導体スイッチング素子群へのオン/オフドライブ信号の状態を示す図である。
【図11】ゼロ電圧出力開始当初のq軸電流波形とd軸電流波形を示す図である。
【図12】ゼロ電圧出力時のq軸電流波形とd軸電流波形の収束していく様子を示す図である。
【図13】従来のブラシレスDCモータの駆動装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 直流電源
2 半導体スイッチング素子群
3A,3B 演算装置
4 ドライブ回路部
5,6 電流検出器
7,8,9 電機子コイル
10 回転子
11,12,13 出力端子
14 ブラシレスDCモータ
S1 〜S6 トランジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has a DC power supply, a semiconductor switching element connected to the positive electrode side of the DC power supply, and a semiconductor switching element connected to the negative electrode side. A rotor having a multi-pole magnet and a three-phase Y-connection with a motor current detector and an arithmetic unit for at least two phases of the three phases, which are connected and the connection point is an output terminal to the motor A brushless DC motor driving device having no rotor position detecting means directly connected to the motor and having a rotor speed during asynchronous rotation of the brushless DC motor, and a stator having an armature coil connected to the motor The present invention relates to a method of driving a brushless DC motor by a brushless DC motor driving device provided with a rotor phase (phase induced voltage phase) detection means.
[0002]
[Prior art]
FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional brushless DC motor driving apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-207290.
This brushless DC motor drive device is composed of a
[0003]
The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, when a brushless DC motor without a rotor position detection unit directly connected to the motor steps out, it is necessary to wait for the brushless DC motor to stop and then start up again. There has been a problem that the rotating motor cannot be directly pulled into the synchronous operation without being stopped.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a brushless DC motor driving method that can be directly pulled into synchronous operation without stopping rotation for a brushless DC motor that does not have rotor position detection means directly connected to the motor during asynchronous rotation. Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventionofThe brushless DC motor is driven in such a manner that a brushless DC motor that is rotating asynchronously is not energized, and a voltage having a voltage frequency higher than the motor synchronous frequency corresponding to the detected rotor speed of the brushless DC motor is applied for a short time. Only the output is returned to the synchronous frequency and the asynchronous brushless DC motor is pulled into the synchronous operation.
[0007]
The present inventionAccording to this embodiment, when starting the motor current from the non-energized state, the motor current is d-axis current that is a direction component that is deviated by −π / 2 in electrical angle from the q-axis current that is the same direction component as the phase induced voltage. The q-axis current is driven at a constant increase rate in the positive direction, and the d-axis current is driven at a constant increase rate in the negative direction. The motor current and the motor voltage have a relationship satisfying the following voltage equations (1) and (2) set separately for the q axis and the d axis (see FIG. 5).
[0008]
Eq = Eo · ω + R · Iq + P · ω · Ld · Id + Lq · {d (Iq) / dt} (1)
Ed = R · Id−P · ω · Lq · Iq + Ld · {d (Id) / dt} (2)
Eq: q-axis component of the output voltage to the motor
Ed: d-axis component of the output voltage to the motor
Eo: Motor induced voltage constant
ω: Motor rotor speed
P: Number of rotor pole pairs
R: Armature winding resistance value of the motor
Lq: q-axis inductance of the motor
Ld: d-axis inductance of the motor
Iq: q-axis current of the motor
Id: d-axis current of the motor
In order for the permanent magnet synchronous motor to generate a large positive output torque in a synchronized state, the motor current needs to be at a position indicated by a circle in FIG.
[0009]
Therefore, in order to instantaneously pull the motor into the synchronized state, it is necessary to instantly start the motor current to the above position and stabilize it there. Since the motor current is zero at the start of startup, the position P shown in FIG.0 It becomes.
Considering the stability of the current path from the starting position to the target position, it is increased linearly and constantly as shown in FIG. As you can see from this route
q-axis current increase rate: d (Iq) / dt = constant> 0
d-axis current increase rate: d (Id) / dt = constant <0
It becomes.
[0010]
Therefore, if the motor current is to be started in this way, the point P0 Is obtained by substituting Id = Iq = 0 in the equations (1) and (2).
Eq1= Eo · ω + Lq · {d (Iq) / dt} ·· Output voltage q-axis component initial value
Ed1= Ld · {d (Id) / dt} ············ Output voltage d-axis component initial value
Is applied to the motor.
[0011]
Also, point P1 In t1 Then, here Iq and Id are
Iq = {d (Iq) / dt} · t1
Id = {d (Id) / dt} · t1
It has become.
Substituting this into the equations (1) and (2), the applied voltages Eq and Ed are
It becomes.
[0012]
Where t1 Is a very short time, Eq1 Since ω in Eq and Eq can be regarded as equal,
It becomes.
[0013]
Point P1 , P2 Between, point P2 , PThree Between, point PThree , PFour Since the time is sufficiently short, ω can be considered constant during this time, and therefore each point P2 , PThree , PFour The voltages Eq and Ed to be applied can be expressed similarly.
That means
Eq = Eq1 + [R · {d (Iq) / dt} + P · ω · Ld · {d (Id) / dt} · t
Ed = Ed1 + [R · {d (Id) / dt} −P · ω · Lq · {d (Iq) / dt} · t
It becomes.
[0014]
As can be seen from this equation, for Eq, Eq1 Is increased in the negative direction at a constant increase rate P · ω · Ld · {d (Id) / dt} + R · {d (Iq) / dt}, with Ed being Ed.1Is a constant increase rate −P · ω · Lq · {d (Iq) / dt} + R · {d (Id) / dt} (where R · {d (Id) / dt} has a value) If it is small, it becomes negative).
[0015]
This is illustrated in FIG.
Furthermore, point PFour Thereafter, since the motor current has reached the target position, Eq and Ed are changed as follows in order to fix the current there.
Point PFour Applied voltages Eq, Ed at Eq respectivelyFour , EdFour Then, Eq and Ed are points PFour The increase rate of current up to d (Iq) / dt, d (Id) / dt
It becomes. Here, Iq ′ and Id ′ are target points PFour This is the current value when the value reaches.
[0016]
However, changing Eq and Ed for each point, specifically speaking, changing the effective voltage applied to the motor and the applied voltage frequency for each point can be realized by a high-speed computing device. However, this is not possible with an inexpensive low-speed computing device.
Therefore, the present invention creates an applied voltage close to Eq and Ed even with an inexpensive low-speed arithmetic device by the following method.
[0017]
First, it is assumed that the rotor speed ω and the rotor phase (induced voltage phase) θ at the start of activation are already known.
Here, Iq ′ and Id ′ as activation targets and activation time t0 If you set
d (Iq) / dt = Iq '/ t0 , D (Id) / dt = Id ′ / t0
Is determined.
[0018]
From here, the applied voltage Eq to the motor at the start of startup1 , Ed1Is calculated from the equations (1) and (2) as follows.
Eq1 = Eo · ω + Lq · (Iq ′ / t0 )
Ed1 = Ld · (Id ′ / t0 )
Furthermore, the target (point PFour ) The applied voltages Eq 'and Ed' to the motor at the time of arrival are also calculated as follows using the equations (1) and (2).
[0019]
Eq '= Eq1 + R · Iq '+ P · ω · Ld · Id'
Ed '= Ed1 + R · Id'-P · ω · Lq · Iq '
Up to this point, the low-speed arithmetic device and the high-speed arithmetic device are the same. For high-speed computing devices,
For example, point P0 Then
The effective voltage Erms applied to the motor is Erms = (Eq1 2+ Ed1 2)1/2
If the induced voltage position of the U phase of the motor is θ, the applied voltage Eu to the U phase is
Eu = 21/2 · Erms · sin {P · ω · t + (δ1 / Δt) · t + δ0+ Θ}
The applied voltage Ev to the V phase is
Ev = 21/2 · Erms · sin {P · ω · t + (δ1 / Δt) · t + δ0+ Θ + 2π / 3}
Similarly, point P1 Then point P1 The time to reach1 As
Effective voltage applied to motor Erms = (Eq2 2+ Ed2 2)1/2
The applied voltage Eu to the U phase is
Eu = 21/2 ・ Erms ・ sin [P ・ ω ・ t + (δ2 / Δt) · (t −t1 ) + Δ1 + Δ0 + Θ]
The applied voltage Ev to the V phase is
Ev = 21/2 ・ Erms ・ sin [P ・ ω ・ t + (δ2 / Δt) · (t−t1 ) + Δ1 + Δ0 + Θ + 2π / 3]
As described above, the same processing is performed for each point.
[0020]
In the case of a low speed computing device, the calculated Eq1 , Ed1 , Eq ', Ed'
δ1 + Δ2 + ΔThree + ΔFour = Tan-1(-Ed '/ Eq')
-Tan-1(-Ed1 / Eq1 )
Where δ1 + Δ2 + ΔThree + ΔFour = Δ -δ0 far.
This (δ −δ0 ) Δf = (δ−δ)0 ) / (2π · t0 ) And the initial phase δ at a frequency obtained by adding Δf to the synchronous frequency F (= P · ω / 2π) of the motor.0 , RMS voltage Erms = (Eq1 2+ Ed1 2)1/2 At time t0 Only the following voltages Eu and Ev are applied to each phase to the motor.
[0021]
Eu = 21/2 ・ Erms ・ sin [2π ・ (F0 + Δf) · t + δ0 + Θ]}
Ev = 21/2 Erms · sin [2π · (F + Δf) · t + δ0 + Θ + 2π / 3]
Therefore, since an applied voltage close to the applied voltage shown by the dotted line in FIG. 4 can be created, the motor currents Iq and Id can also be brought close to the target currents Iq ′ and Id ′. .
[0022]
After that (after the time to elapses), the output frequency is adjusted to the motor synchronous frequency F, and the effective value voltage is expressed by the following equation.
Eq = Eo · ω + [R · {d (Iq) / dt} + P · ω · Ld · {d (Id) / dt}] · t0
Ed = [R · {d (Id) / dt} −P · ω · Lq · {d (Iq) / dt}] · t0
Of Eq, Ed of Erms = (Eq2 + Ed2 )1/2 If set to, synchronous operation can be started as it is thereafter.
[0023]
TheThe driving method of the laciless DC motor is to detect the rotor speed and the rotor phase (phase induced voltage phase) of the brushless DC motor during non-energized rotation, by using both semiconductor switching elements connected in series by the arithmetic unit. The output terminal voltage value to the motor determined by controlling the on / off ratio is controlled so that all three phases are the same, and voltage is output to the motor, and at least two phases of the three phases at this time are output. The motor current value obtained from the current detector is used.
[0024]
AlsoThe motor current is compared with the effective current value calculated by the arithmetic unit from the motor current value obtained by the current detector for at least two phases of the initial three phases when the voltage output is the same for all three phases. When divided into a q-axis current that is a component in the same direction as the induced voltage and a d-axis current that is a direction component shifted by −π / 2 in terms of electrical angle, the calculated effective current values are all q-axis currents, and Q-axis current is detected by assuming that is a negative value, and the q-axis current increase rate (dq / dt) is detected from the change rate of the effective current value calculated by the arithmetic unit.
[0025]
OrFor each phase current phase value calculated by the arithmetic unit from the motor current value obtained by the current detector for at least two phases of the three phases in the initial stage in which the voltage output is the same for all three phases. The rotor phase value (phase induced voltage phase value) is detected as an π advance or π delay in electrical angle.Or againThe voltage output that is the same for all three phases is continued until the vibration of the motor current divided into the q-axis current and the d-axis current converges, and the current for at least two phases of the three phases at the time of convergence For each phase current phase value calculated by the arithmetic unit from the motor current value obtained from the detector, the rotor speed is detected from the rate of change of each phase current phase value.
[0026]
OrThe voltage output that is the same for all three phases continues until the vibration of the motor current divided into the q-axis current and the d-axis current converges, and at least two phases of the three phases at the time of convergence converge. The d-axis current is detected by regarding all the motor current effective values calculated by the arithmetic unit from the motor current values obtained from the current detector as d-axis currents and taking the sign as a negative value. An arithmetic unit detects the rotor speed using each characteristic value of the brushless DC motor.
[0027]
Or againThe voltage output that is the same for all three phases is continued until the vibration of the motor current divided into the q-axis current and the d-axis current converges, and the current for at least two phases of the three phases at the time of convergence The rotor phase value (phase induced voltage phase value) is detected as an electrical angle of π / 2 delay or 3π / 2 advance with respect to each phase current phase value calculated by the arithmetic unit from the motor current value obtained from the detector. To do.
[0028]
By controlling the on / off ratio of both semiconductor switching elements connected in series, the output terminal voltage value to the motor determined to be the same for all three phases and outputting the voltage to the motor is brushless. The line output voltage value to the DC motor becomes zero, and similarly, the phase output voltage value can also be zero (hereinafter referred to as zero voltage output). As a result, the motor current and the output voltage to the motor are set separately for the q-axis and d-axis (see FIG. 5). In equations (1) and (2), Eq and Ed on the left side are both zero. It becomes. As a result, the expressions (1) and (2) are changed to the following expressions (3) and (4).
[0029]
0 = Eo · ω + R · Iq + P · ω · Ld · Id + Lq · {d (Iq) / dt} (3)
0 = R · Id-P · ω · Lq · Iq + Ld · {d (Id) / dt} (4)
Here, the movement of the motor current when a zero voltage is output to the brushless DC motor during non-energized rotation is the movement of the current when the initial values of Iq and Id are both zero in the above formulas (3) and (4). It becomes.
[0030]
FIGS. 11 and 12 show changes in Iq and Id over time.
FIG. 11 shows the movement of the biaxial current waveform at the beginning of the zero voltage output. Iq always rises from a negative value first, and Id rises after a slight delay. Thereafter, both shaft currents gradually converge while oscillating, and Iq is zero and Id is converged to a negative value corresponding to the rotor speed.
[0031]
here,SaidIf the current detector is arranged to detect, for example, the V-phase current (Iv) and the W-phase current (Iw) by the described method, the movement of the biaxial current at the beginning of the zero voltage output shown in FIG. From the motor current effective value Irms calculated by the arithmetic unit from
Irms = {Iw · Iw / 2 + (
6}1/2
= (Iq · Iq + Id · Id)1/2 ≒ -Iq (∵Id ≒ 0)
Can be considered, and
d (Iq) / dt≈d (−Irms) / dt
Can also be considered.
[0032]
If the calculated values (Iq, d (Iq) / dt, Id) are substituted into the equation (3) using the characteristic values (Eo, P, R, Ld, Lq) of the brushless DC motor, the brushless DC motor The rotor speed (ω) can be detected. further,SaidAccording to the described method, each phase current phase value calculated by the arithmetic unit is calculated from the motor current value obtained by the current detector for at least two phases of the three phases in the initial stage when the voltage output in which all three phases are the same is started On the other hand, since this motor current can be regarded as a negative current of the q axis as shown in FIG. 11, the rotor phase value (phase induced voltage phase value) is advanced by π in electrical angle with respect to the motor current phase value of each phase or Since the position is delayed by π, the rotor phase value (phase induced voltage phase value) can also be detected.
[0033]
more thanInThe brushless DC motor rotor, which is information necessary for pulling in the synchronous operation without stopping the rotation in the brushless DC motor without the rotor position detecting means directly connected to the motor that is out of rotation by the described method. Speed and rotor phase value (phase induced voltage phase value) can be detected. OrSaidThe voltage output that is the same for all three phases by the described means, the vibration of the motor current divided into the q-axis current and the d-axis current is zero, and the d-axis current is minus corresponding to the rotor speed. It continues until it converges to the value, and for each phase current phase value calculated by the arithmetic unit from the motor current value obtained from the current detector for at least two phases of the three phases at the time of convergence, The rotor speed can be detected from the rate of change of the current phase value. Alternatively,SaidWith respect to the effective motor current value calculated by the arithmetic unit from the motor current values obtained from the current detectors for at least two phases among the three phases by the described means, this is all converted to the d-axis current as shown in FIG. Since it can be regarded as a negative current,
d (Iq) / dt≈0
Iq ≒ 0
And the rotor speed (ω) of the brushless DC motor can be detected by substituting into the equation (3) using the characteristic values (Eo, P, R, Ld, Lq) of the brushless DC motor.
[0034]
further,SaidFor each phase current phase value calculated by the arithmetic unit from the motor current values obtained from the current detectors for at least two of the three phases by the described method, the motor current is d-axis as shown in FIG. Therefore, the rotor phase value (phase induced voltage phase value) is at a position that is delayed by π / 2 or advanced by 3π / 2 in electrical angle with respect to the motor current phase value of each phase. The value (phase induced voltage phase value) can also be detected.
[0035]
more thanInAs described ormore thanThe brushless DC motor rotor, which is information necessary for pulling in the synchronous operation as it is without stopping the rotation in the brushless DC motor which does not have the rotor position detecting means directly connected to the motor that is out of rotation by the described means. Speed and rotor phase value (phase induced voltage phase value) can be detected.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.StateIt is a block diagram of the drive device of a brushless DC motor. The brushless DC motor driving apparatus of the present embodiment is a rotor having a stator composed of U-phase, V-phase, and W-
[0037]
The
[0038]
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.StateFIG. 7 to FIG. 10 are diagrams showing the configuration of a brushless DC motor driving device, and FIG. 7 to FIG. 10 show on / off drive to the semiconductor
[0039]
The
[0040]
9 and 10, the upper and lower transistors S of each phase.1 And SFour , S2 And SFive , SThree And S6 Both upper and lower transistors S set in each carrier period to prevent simultaneous ON of1 And SFour , S2 And SFive , SThree And S6 Effect of the simultaneous off time (hereinafter referred to as dead time) (the output voltage determined from the duty ratio of the drive signal is always (dead time) × VDC/ T (VDCIs the voltage of the
[0041]
The zero voltage output to the
[0042]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration is the same as in FIG. 6 and FIGS. 7 to 10 shown as the second embodiment. Until the zero voltage output to the
[0043]
7 and FIG. 10, in the state of the on / off drive signal to the semiconductor
[0044]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. This explains the rotor speed of the
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
NonFor a brushless DC motor that does not have rotor position detection means directly connected to a synchronously rotating motor, a stable motor current can be started in a short time with an inexpensive arithmetic unit, and the brushless DC motor starts without stopping. And can be drawn into synchronous operation.
[0046]
ProlapseFor a brushless DC motor that does not have rotor position detection means that is directly connected to the motor that is in rotation, control the output terminal voltage value to the motor from the non-energized state so that all three phases are the same, and output the voltage to the motor. In addition, by using the motor current values obtained from the current detectors for at least two of the three phases at this time, information necessary for pulling in the synchronous operation as it is without stopping the rotation of the brushless DC motor. Since the rotor speed and the rotor phase value (phase induced voltage phase value) of the brushless DC motor can be detected, the brushless DC motor during the step-out rotation is directly pulled into the synchronous operation without stopping the rotation. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a brushless DC motor driving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating movement of a q-axis current and a d-axis current when a motor current is stably started.
FIG. 3 is a diagram illustrating movements of an output voltage q-axis component and a d-axis component when a motor current is stably started.
4 is a diagram showing the movement of the output voltage q-axis component and d-axis component in the embodiment of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a vector diagram in which a motor current and each voltage are divided into a q-axis and a d-axis.
FIG. 6 is a configuration diagram of a brushless DC motor driving apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing a state of an on / off drive signal to the semiconductor
8 is a diagram showing a state of an on / off drive signal to the semiconductor
9 is a diagram showing a state of an on / off drive signal to the semiconductor
10 is a diagram showing a state of an on / off drive signal to a semiconductor switching element group for making the voltage values of
FIG. 11 is a diagram showing a q-axis current waveform and a d-axis current waveform at the beginning of zero voltage output.
FIG. 12 is a diagram showing how the q-axis current waveform and the d-axis current waveform converge when zero voltage is output.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a conventional brushless DC motor driving apparatus.
[Explanation of symbols]
1 DC power supply
2 Semiconductor switching element group
3A, 3B arithmetic unit
4 Drive circuit section
5,6 Current detector
7, 8, 9 Armature coil
10 Rotor
11, 12, 13 Output terminal
14 Brushless DC motor
S1 ~ S6 Transistor
Claims (2)
ブラシレスDCモータの回転子速度検出手段及び回転子位相検出手段と、
前記回転子速度検出値及び回転子位相検出値並びに設定された目標電流及びその間回転子速度一定とみなせる起動時間に基づいて、起動時間でかつ一定増加率で目標電流に到達するとした場合の動作開始時及び目標電流到達時の各d軸及びq軸の出力電圧及び各出力電圧間のdq軸上での位相差を演算する手段と、
前記位相差を前記起動時間で除した周波数を演算する手段と、
前記動作開始時の出力電圧によって電圧出力を開始し、かつ前記起動時間だけ前記回転子速度検出値に応じたモータ同期周波数に前記演算した周波数を加算した周波数にして電圧出力し、起動時間以後は前記回転子速度検出値に応じたモータ同期周波数に戻して同期運転に入る手段を備えたことを特徴とするブラシレスDCモータの駆動装置。In the drive device of the brushless DC motor in the non-energized rotation state,
A rotor speed detecting means and a rotor phase detecting means of a brushless DC motor;
Based on the rotor speed detection value and the rotor phase detection value, and the set target current and the start time during which the rotor speed can be assumed to be constant, the operation starts when the target current is reached at the start time and at a constant increase rate. Means for calculating the output voltage of each d axis and q axis at the time of reaching the target current and the phase difference on the dq axis between each output voltage;
Means for calculating a frequency obtained by dividing the phase difference by the activation time;
Voltage output is started by the output voltage at the start of the operation, and the voltage is output at a frequency obtained by adding the calculated frequency to the motor synchronous frequency corresponding to the rotor speed detection value for the start time, and after the start time A brushless DC motor drive device comprising means for returning to a motor synchronous frequency corresponding to the detected rotor speed and entering synchronous operation .
ブラシレスDCモータを無通電状態にする手段と、
ブラシレスDCモータの回転子速度検出手段及び回転子位相検出手段と、
前記回転子速度検出値及び回転子位相検出値並びに設定された目標電流及びその間回転子速度一定とみなせる起動時間に基づいて、起動時間でかつ一定増加率で目標電流に到達するとした場合の動作開始時及び目標電流到達時の各d軸及びq軸の出力電圧及び各出力電圧間のdq軸上での位相差を演算する手段と、
前記位相差を前記起動時間で除した周波数を演算する手段と、
前記動作開始時の出力電圧によって電圧出力を開始し、かつ前記起動時間だけ前記回転子速度検出値に応じたモータ同期周波数に前記演算した周波数を加算した周波数にして電圧出力し、起動時間以後は前記回転子速度検出値に応じたモータ同期周波数に戻して同期運転に入る手段を備えたことを特徴とするブラシレスDCモータの駆動装置。In a brushless DC motor driving apparatus in an asynchronous rotation state,
Means for making the brushless DC motor non-energized;
A rotor speed detecting means and a rotor phase detecting means of a brushless DC motor;
Based on the rotor speed detection value and the rotor phase detection value, and the set target current and the start time during which the rotor speed can be assumed to be constant, the operation starts when the target current is reached at the start time and at a constant increase rate. Means for calculating the output voltage of each d axis and q axis at the time of reaching the target current and the phase difference on the dq axis between each output voltage;
Means for calculating a frequency obtained by dividing the phase difference by the activation time;
Voltage output is started by the output voltage at the start of the operation, and the voltage is output at a frequency obtained by adding the calculated frequency to the motor synchronous frequency corresponding to the rotor speed detection value for the start time, and after the start time A brushless DC motor drive device comprising means for returning to a motor synchronous frequency corresponding to the detected rotor speed and entering synchronous operation .
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