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JP6489142B2 - Motor control device - Google Patents
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JP6489142B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

本発明は、マイクロコンピュータ(以下、マイコン)からの回転指令によりモータの回転を制御するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that controls the rotation of a motor by a rotation command from a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer).

センサ付き3相ブラシレス直流モータは、ホール素子、制御及びドライブICを有し駆動を行う。例えば、エアコンの室内ファン等のように、スペースが限られ、かつ1次側と2次側の電源構成によりマイコンをモータの近場に配置できない場合には、モータ制御ICがモータを駆動する。モータ制御ICは、マイコンから回転指令を受け取り、磁気素子によって認識されたロータ位置に応じたモータ駆動信号をドライブICに供給する。   The sensor-equipped three-phase brushless DC motor has a Hall element, a control and a drive IC and is driven. For example, when the space is limited and the microcomputer cannot be placed near the motor due to the power supply configuration on the primary side and the secondary side, such as an indoor fan of an air conditioner, the motor control IC drives the motor. The motor control IC receives a rotation command from the microcomputer and supplies a motor drive signal corresponding to the rotor position recognized by the magnetic element to the drive IC.

ドライブICと出力トランジスタは、モータ駆動信号を増幅し、モータ駆動用の電力をモータに供給する。モータ制御ICは、磁気素子によって認知されたモータの回転数信号を絶縁されたフォトカプラ等を通して、マイコンにフィードバックしている。マイコンは、回転数信号と回転指令の差をなくすように調整し、クローズドループの制御を実現する。   The drive IC and the output transistor amplify the motor drive signal and supply electric power for driving the motor to the motor. The motor control IC feeds back the motor rotation speed signal recognized by the magnetic element to the microcomputer through an insulated photocoupler or the like. The microcomputer adjusts so as to eliminate the difference between the rotation speed signal and the rotation command, thereby realizing closed loop control.

ブラシレス直流モータにおいては、回転角を考えるに当たって機械角と電気角が使い分けられる。図8に示すように横軸を電気角、縦軸を3相電流とした場合に、正弦波で1周期を電気角360°と呼ぶ。機械角と電気角には、機械角=電気角/極対数の関係があることから、電気角360°に対して、機械角は1極対なら360°、2極対なら180°。4極対なら90°となる。エアコン室内ファンが4極対である場合には、機械角1周-360°(人間が目で見てロータ1周に等しい)を行うためには、電気角4周-1440°の正弦波をモータに供給する必要がある。   In brushless DC motors, mechanical angles and electrical angles are properly used in considering the rotation angle. As shown in FIG. 8, when the horizontal axis is an electrical angle and the vertical axis is a three-phase current, one cycle of a sine wave is called an electrical angle of 360 °. Since there is a relationship of mechanical angle = electrical angle / number of pole pairs between mechanical angle and electrical angle, the mechanical angle is 360 ° for one pole pair and 180 ° for two pole pairs with respect to 360 ° electrical angle. For a 4-pole pair, the angle is 90 °. When the air conditioner indoor fan is a 4-pole pair, a sine wave with an electrical angle of 4 to 1440 ° is required to make a mechanical angle of 1 to 360 ° (equal to a human rotor with a visual angle). It is necessary to supply the motor.

一方、モータ回転数信号にも取り決めがある。図9に磁気信号と回転数信号FG出力を示す。   On the other hand, there is an agreement in the motor rotation number signal. FIG. 9 shows the magnetic signal and rotation speed signal FG output.

電気角1周-360°に対して、3回の信号が回転数信号FGとして出力される場合と、電気角1周−360°に対して1回の回転数信号FGが出力される場合がある。これらは各社のマイコンに応じて選択される。例えば4極対モータでFG1パルスを選択した場合には、マイコンが4回の回転数信号FGを検知した際に、機械角1周モータが回転したと認知する。一方、FG3パルスを選択した場合には、同状況の場合には、12回の回転数信号FGで機械角1周と判断する。   There are a case where three times of signals are output as the rotation number signal FG for one electrical angle-360 °, and a case where one rotation number signal FG is output for one rotation of the electrical angle-360 °. is there. These are selected according to the microcomputer of each company. For example, when the FG1 pulse is selected with a four-pole motor, when the microcomputer detects four rotation speed signals FG, it is recognized that the mechanical angle one-round motor has rotated. On the other hand, when the FG3 pulse is selected, in the same situation, it is determined that the rotation angle signal FG is 12 rounds and the mechanical angle is one round.

Figure 0006489142
上式は、排他的論理和を示している。
Figure 0006489142
The above formula represents exclusive OR.

FG1パルス FG=磁気素子U ・・・U相信号はそのまま出力される。       FG1 pulse FG = magnetic element U... U-phase signal is output as it is.

また、モータの回転数はrpmを単位として表現する場合が多い。変換式は下記となる。   In many cases, the number of rotations of the motor is expressed in units of rpm. The conversion formula is as follows.

FG3パルス選択時 モータ回転数(rpm)=FG周波数(Hz)×1/(3×極対数)×60(min)
FG1パルス選択時 モータ回転数(rpm)=FG周波数(Hz)×1/(1×極対数)×60(min)
このような取り決めが市場に広く浸透しているため、マイコンは4極対の回転数信号FGの受取部と回転指令の出力の一連の流れについて標準化されており、容易には変更できない。
When FG3 pulse is selected Motor speed (rpm) = FG frequency (Hz) x 1 / (3 x number of pole pairs) x 60 (min)
When FG1 pulse is selected Motor speed (rpm) = FG frequency (Hz) x 1 / (1 x number of pole pairs) x 60 (min)
Since such an arrangement is widely spread in the market, the microcomputer is standardized with respect to a series of flows of the receiving portion of the rotation signal FG of the 4-pole pair and the output of the rotation command, and cannot be easily changed.

一方、エアコン等の市場では、負荷の増大に伴って、モータトルクを重視して、モータトルクの大きいモータの需要がある。モータトルクを大きくするために5極対等に極数を増やして対応を行うことがある。   On the other hand, in the market of air conditioners and the like, with an increase in load, there is a demand for motors having a large motor torque with an emphasis on motor torque. In order to increase the motor torque, the number of poles may be increased to 5 pole pairs or the like.

なお、先行技術として、例えば、特許文献1に記載されたブラシレスモータの駆動方法及びブラシレスモータの駆動制御装置が知られている。   As a prior art, for example, a brushless motor driving method and a brushless motor drive control device described in Patent Document 1 are known.

特開2005−192338号公報JP 2005-192338 A

しかしながら、上述したように、マイコン側の変更は困難である。仮に、マイコンの調整を行わずに、マイコンがそのまま回転数信号FGを受け取ると、FG1パルスで、FG=10Hzの際に、5極対ではモータ回転数は、本来120rpmであるが、マイコンが、4極対設定のままであるために、マイコンは、モータ回転数が150rpmであると勘違いしてしまう。   However, as described above, it is difficult to change the microcomputer. If the microcomputer receives the rotation speed signal FG as it is without adjusting the microcomputer, when the FG1 pulse and FG = 10 Hz, the motor rotation speed is originally 120 rpm for the 5-pole pair, Since the 4-pole pair setting remains, the microcomputer misunderstands that the motor rotation speed is 150 rpm.

また、マイコンを変更した場合には、制御用に専用のマイコンが必要となり、管理が複雑化する。   In addition, when the microcomputer is changed, a dedicated microcomputer is required for control, and management becomes complicated.

本発明の課題は、制御用に専用のコンピュータを設ける必要がなく、管理を簡単化することができるモータ制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a motor control device that can simplify management without requiring a dedicated computer for control.

本発明に係るモータ制御装置は、M極対の永久磁石を有するモータを用いた場合の第1回転数信号を処理するコンピュータからの回転指令に基づきモータ駆動信号を生成し、モータ駆動信号によりN極対の永久磁石を有するモータを駆動させるモータ制御装置であって、前記N極対の永久磁石を有する前記モータの第2回転数信号を前記M極対の永久磁石を有するモータの前記第1回転数信号に変換して前記コンピュータに出力する極対変換回路を備え、前記極対変換回路は、前記第2回転数信号が電気角360°に対して1パルス出力する場合に電気角180°×N/Mで前記第2回転数信号を反転させ、前記第2回転数信号が電気角360°に対して3パルス出力する場合に電気角60°×N/Mで前記第2回転数信号を反転させるように信号変換することを特徴とする。 A motor control device according to the present invention generates a motor drive signal based on a rotation command from a computer that processes a first rotation speed signal when a motor having a permanent magnet of M pole pairs is used, and N A motor control device for driving a motor having a pole pair of permanent magnets, wherein the second rotation number signal of the motor having the N pole pair of permanent magnets is used as the first motor of the motor having the M pole pair of permanent magnets. A pole pair conversion circuit that converts the rotation number signal to output to the computer is provided , and the pole pair conversion circuit outputs an electric angle of 180 ° when the second rotation number signal outputs one pulse with respect to an electric angle of 360 °. When the second rotational speed signal is inverted at × N / M, and the second rotational speed signal outputs three pulses with respect to an electrical angle of 360 °, the second rotational speed signal at an electrical angle of 60 ° × N / M To reverse And converting.

本発明によれば、極対変換回路がN極対の永久磁石を有するモータの第2回転数信号をM極対の永久磁石を有するモータの第1回転数信号に変換してコンピュータに出力するので、コンピュータは、M極対の永久磁石を有するモータを用いた場合と同様に信号を処理できる。極対変換回路は、第2回転数信号が電気角360°に対して1パルス出力する場合に電気角180°×N/Mで第2回転数信号を反転させ、第2回転数信号が電気角360°に対して3パルス出力する場合に電気角60°×N/Mで第2回転数信号を反転させるように信号変換することができる。




According to the present invention, the pole pair conversion circuit converts the second rotation speed signal of the motor having the N pole pair permanent magnet into the first rotation speed signal of the motor having the M pole pair permanent magnet and outputs the first rotation speed signal to the computer. Therefore, the computer can process signals in the same manner as when using a motor having a permanent magnet of M pole pairs. The pole pair conversion circuit inverts the second rotational speed signal at an electrical angle of 180 ° × N / M when the second rotational speed signal outputs one pulse with respect to the electrical angle of 360 °, and the second rotational speed signal is When three pulses are output for an angle of 360 °, the signal can be converted so that the second rotational speed signal is inverted at an electrical angle of 60 ° × N / M.




従って、制御用に専用のコンピュータを設ける必要がなく、管理を簡単化することができる。   Therefore, it is not necessary to provide a dedicated computer for control, and management can be simplified.

本発明の実施例1に係るモータ制御装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the motor control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係るモータ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating operation | movement of the motor control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係るモータ制御装置における磁気信号と回転数信号出力電気角60度毎の時間取込みを示す図である。It is a figure which shows time acquisition for every 60 degree | times of the magnetic signal and rotation speed signal output electrical angle in the motor control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るモータ制御装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the motor control apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係るモータ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating operation | movement of the motor control apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係るモータ制御装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the motor control apparatus which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係るモータ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating operation | movement of the motor control apparatus which concerns on Example 3 of this invention. 電気角とモータ回転を示す図である。It is a figure which shows an electrical angle and motor rotation. 磁気信号と回転数信号を示す図である。It is a figure which shows a magnetic signal and a rotation speed signal.

以下、本発明の実施の形態のモータ制御装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1に係るモータ制御装置の回路構成図である。モータ6は、ブラシレス直流モータであり、UVW相の3相に対応してホール素子等からなるU相用の磁気素子7a、V相用の磁気素子7b、W相用の磁気素子7cが電気角で略120°間隔に配置されている。磁気素子7a〜7cは、モータ6の回転により磁気信号を検知して、検知された磁気信号をモータ制御装置3に出力する。
Hereinafter, a motor control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a motor control device according to a first embodiment of the present invention. The motor 6 is a brushless DC motor, and the U-phase magnetic element 7a, the V-phase magnetic element 7b, and the W-phase magnetic element 7c, which are Hall elements corresponding to the three phases of the UVW phase, are electrically angled. Are arranged at intervals of approximately 120 °. The magnetic elements 7 a to 7 c detect magnetic signals by the rotation of the motor 6 and output the detected magnetic signals to the motor control device 3.

モータ制御装置3は、マイコン1からの回転指令をフォトカプラ2aと駆動指令部41を介して駆動信号生成部42に入力し、駆動信号生成部42は回転指令に基づき磁気素子7a〜7cによって認識されたロータ位置に応じたモータ駆動信号を生成し、モータドライブ回路4に出力する。モータドライブ回路4は、モータ駆動信号により、出力トランジスタ5をオンオフさせることによりモータ6を駆動する。   The motor control device 3 inputs the rotation command from the microcomputer 1 to the drive signal generation unit 42 via the photocoupler 2a and the drive command unit 41, and the drive signal generation unit 42 is recognized by the magnetic elements 7a to 7c based on the rotation command. A motor drive signal corresponding to the rotor position thus generated is generated and output to the motor drive circuit 4. The motor drive circuit 4 drives the motor 6 by turning on and off the output transistor 5 according to a motor drive signal.

モータ制御装置は、4極対(本発明のM極対に対応)の永久磁石を有するモータからの第1回転数信号を処理するマイコン1からの回転指令に基づきモータ駆動信号を生成し、モータ駆動信号により5極対(本発明のN極対に対応)の永久磁石を有するモータ6を駆動させる。Mは、4以外でもよく、Nは、5以外でも良い。   The motor control device generates a motor drive signal based on a rotation command from the microcomputer 1 that processes a first rotation number signal from a motor having a permanent magnet of four pole pairs (corresponding to the M pole pair of the present invention), and the motor The motor 6 having a permanent magnet of 5 pole pairs (corresponding to the N pole pair of the present invention) is driven by the drive signal. M may be other than 4, and N may be other than 5.

モータ制御装置3は、5極対の永久磁石を有するモータ6の第2回転数信号を4極対の永久磁石を有するモータの第1回転数信号に変換してマイコン1に出力する極対変換回路30を備えている。   The motor control device 3 converts the second rotation speed signal of the motor 6 having a 5-pole pair of permanent magnets into a first rotation speed signal of a motor having a 4-pole pair of permanent magnets and outputs the first rotation speed signal to the microcomputer 1. A circuit 30 is provided.

極対変換回路30は、第2回転数信号が電気角360°に対して1パルス出力する場合に電気角180°×5/4=電気角225°で第2回転数信号を反転させ、第2回転数信号が電気角360°に対して3パルス出力する場合に電気角60°×5/4=電気角75°で第2回転数信号を反転させるように信号変換する。   The pole pair conversion circuit 30 inverts the second rotational speed signal at an electrical angle of 180 ° × 5/4 = electrical angle of 225 ° when the second rotational speed signal outputs one pulse with respect to the electrical angle of 360 °. When the 2-rotation speed signal outputs 3 pulses with respect to an electrical angle of 360 °, the signal is converted so that the second rotational speed signal is inverted at an electrical angle of 60 ° × 5/4 = electrical angle of 75 °.

極対変換回路30は、差動コンパレータ31a〜31c、時間測定部32、カウンタ34、排他的論理和回路35、パルス選択部36、位相反転部37を備えている。   The pole pair conversion circuit 30 includes differential comparators 31a to 31c, a time measurement unit 32, a counter 34, an exclusive OR circuit 35, a pulse selection unit 36, and a phase inversion unit 37.

差動コンパレータ31a〜31cは、U相,V相,W相の磁気素子7a〜7cから送られてくる、互いに電気角120°位相がずれた図2に示す磁気信号HUP,HUN,HVP,HVN,HWP,HWNを増幅し、増幅された磁気信号HU,HV,HWを時間測定部32と排他的論理回路35に出力する。   The differential comparators 31a to 31c are transmitted from the U-phase, V-phase, and W-phase magnetic elements 7a to 7c, and the magnetic signals HUP, HUN, HVP, and HVN shown in FIG. , HWP, HWN are amplified, and the amplified magnetic signals HU, HV, HW are output to the time measuring unit 32 and the exclusive logic circuit 35.

排他的論理和回路35は、差動コンパレータ31a〜31cから送られてくる、互いに電気角120°位相がずれた図2に示す磁気信号HU,HV,HWの排他的論理和をとり、図2に示すFG3パルスの回転数信号FG’3パルスをパルス選択部36に出力する。   The exclusive OR circuit 35 takes the exclusive OR of the magnetic signals HU, HV, HW shown in FIG. 2 that are sent from the differential comparators 31a to 31c and whose phases are shifted by 120 ° from each other. The rotation number signal FG′3 pulse of the FG3 pulse shown in FIG.

パルス選択部36は、差動コンパレータ31aからのU相の磁気素子7aの磁気信号HUを図2に示すFG1パルスの回転数信号FG’1パルスとして入力するとともに、排他的論理和回路35からのFG3パルスの回転数信号FG’3パルスを入力し、FG1パルスの回転数信号FG’1パルス又はFG3パルスの回転数信号FG’3パルスを選択して位相反転部37及びカウンタ34に出力する。   The pulse selection unit 36 inputs the magnetic signal HU of the U-phase magnetic element 7a from the differential comparator 31a as the rotation number signal FG′1 pulse of the FG1 pulse shown in FIG. 2 and also from the exclusive OR circuit 35. The FG3 pulse rotation speed signal FG′3 pulse is input, the FG1 pulse rotation speed signal FG′1 pulse or the FG3 pulse rotation speed signal FG′3 pulse is selected and output to the phase inversion unit 37 and the counter 34.

時間測定部32は、差動コンパレータ31a〜31cからのU相〜W相の磁気信号HU,HV,HWに基づき各相間の立上りエッジから立下りエッジ又は立下りエッジから立上りエッジまでの電気角60°の時間を測定し、測定された電気角60°の時間で、モータ6を駆動するためのモータ駆動信号をモータドライブ回路4に出力する。   The time measuring unit 32 has an electrical angle 60 from the rising edge to the falling edge or from the falling edge to the rising edge between the phases based on the U-phase to W-phase magnetic signals HU, HV, HW from the differential comparators 31a to 31c. The motor drive signal for driving the motor 6 is output to the motor drive circuit 4 at the measured electrical angle of 60 °.

時間測定部32は、T/64カウンタ33を有する。T/64カウンタ33は、本発明の第1カウンタを構成し、電気角60°の時間を64(2=64)で除算して、電気角0.937°の時間を求め、電気角0.937°の時間をカウンタ34に出力する。 The time measuring unit 32 includes a T / 64 counter 33. The T / 64 counter 33 constitutes the first counter of the present invention, and the time of electrical angle 60 ° is divided by 64 (2 6 = 64) to obtain the time of electrical angle 0.937 °, and the electrical angle 0 The time of 937 ° is output to the counter 34.

カウンタ34は、本発明の第2カウンタを構成し、パルス選択部36からFG1パルスの回転数信号FG’1パルスが送られてきた場合に、T/64カウンタ33から送られてくる電気角0.937°の時間を240回カウントしたとき、即ち、電気角225°になったとき位相を反転する信号を位相反転部37に出力する。   The counter 34 constitutes a second counter of the present invention. When the rotation number signal FG′1 pulse of the FG1 pulse is sent from the pulse selector 36, the electrical angle 0 sent from the T / 64 counter 33 is zero. When the time of 937 ° is counted 240 times, that is, when the electrical angle reaches 225 °, a signal for inverting the phase is output to the phase inverting unit 37.

カウンタ34は、パルス選択部36からFG3パルスの回転数信号FG’3pulseが送られてきた場合に、電気角0.937°の時間を80回カウントしたとき、即ち、電気角75°になったとき位相を反転する信号を位相反転部37に出力する。   When the counter 34 receives the FG3 pulse rotation number signal FG′3pulse from the pulse selector 36, the counter 34 counts the electrical angle of 0.937 ° 80 times, that is, the electrical angle becomes 75 °. A signal for inverting the phase is output to the phase inverting unit 37.

位相反転部37は、パルス選択部36からFG1パルスの回転数信号FG’1パルスが送られてきた場合で且つカウンタ34から電気角225°になったことを示す信号が送られてきたとき、図2に示すように、FG1パルスの回転数信号FG’1パルスを電気角225°毎に位相反転させたFG1パルスの回転数信号FG1パルスに変換してフォトカプラ2bを介してマイコン1に出力する。   The phase inversion unit 37 receives a signal indicating that the electrical angle is 225 ° from the counter 34 when the rotation number signal FG′1 pulse of the FG1 pulse is transmitted from the pulse selection unit 36. As shown in FIG. 2, the FG1 pulse rotation speed signal FG′1 pulse is converted into an FG1 pulse rotation speed signal FG1 pulse whose phase is inverted every 225 ° and output to the microcomputer 1 via the photocoupler 2b. To do.

位相反転部37は、FG3パルスの回転数信号FG’3パルスが送られてきた場合で且つカウンタ34から電気角75°になったことを示す信号が送られてきたとき、図2に示すように、FG3パルスの回転数信号FG’3パルスを電気角75°毎に位相反転させたFG3パルスの回転数信号FG3パルスに変換してフォトカプラ2bを介してマイコン1に出力する。   As shown in FIG. 2, the phase inversion unit 37 receives a signal indicating that the rotation angle signal FG′3 pulse of the FG3 pulse has been sent and that the electrical angle is 75 ° from the counter 34. In addition, the FG3 pulse rotation speed signal FG′3 pulse is converted into an FG3 pulse rotation speed signal FG3 pulse whose phase is inverted every 75 ° and output to the microcomputer 1 via the photocoupler 2b.

T/64カウンタ33、カウンタ34、位相反転部37は、時間測定部32で測定された電気角60°の時間を基準にして、電気角225°毎に第2回転数信号を反転することにより第1回転数信号を生成する本発明の回転数信号生成部を構成する。   The T / 64 counter 33, the counter 34, and the phase inverting unit 37 invert the second rotation number signal every 225 ° of electrical angle with reference to the time of the electrical angle of 60 ° measured by the time measuring unit 32. The rotational speed signal generation unit of the present invention that generates the first rotational speed signal is configured.

次にこのように構成された実施例1のモータ制御装置の動作を説明する。まず、マイコン1が回転数信号FGから4極対の信号が入力されることを想定し、実際にはモータ側が5極対とする。   Next, the operation of the motor control apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described. First, it is assumed that the microcomputer 1 receives a 4-pole pair signal from the rotational speed signal FG, and the motor side is actually a 5-pole pair.

FG1パルスで、モータ6の回転数が120rpmの場合、モータ6が5極対のため、回転数信号FGは10Hzで出力される。しかし、マイコン1には4極対相当で回転数信号FGを出力するため、回転数信号FGは8Hzで出力する必要がある。   When the rotation speed of the motor 6 is 120 rpm with the FG1 pulse, the rotation speed signal FG is output at 10 Hz because the motor 6 is a 5-pole pair. However, since the rotation speed signal FG is output to the microcomputer 1 corresponding to a 4-pole pair, the rotation speed signal FG needs to be output at 8 Hz.

図2では、5極対の磁気信号HU,HV,HWとそのときの回転数信号FG出力(FG’3パルスとFG’1パルスを示す。機械角1周360°の場合にFG’1パルスで5回のパルスが出力されている。このままでは、本来120rpmのところをマイコン1が150rpmと勘違いしてしまう。   In FIG. 2, the magnetic signal HU, HV, HW of 5 pole pairs and the rotation speed signal FG output at that time (FG′3 pulse and FG′1 pulse are shown. FG′1 pulse in the case of a mechanical angle of 360 ° In this state, the microcomputer 1 mistakenly considers 120 rpm as 150 rpm.

これに対して、実施例1では、5極対でモータ1周の際に、FG1パルスのように4回の出力とすることで、本来の回転数のままをマイコン1で認知することができる。   On the other hand, in the first embodiment, the microcomputer 1 can recognize the original number of rotations by setting the output to 4 times like the FG1 pulse when the motor makes one turn with 5 pole pairs. .

即ち、FG1パルス=FG’1パルス×(従来のマイコン側想定極対)÷(本来のモータ極対)とする必要がある。この計算に関してはモータ機械角1周のデータを全て保持しつつ演算を行い出力しようとすると、膨大なロジック制御用のレジスターと出力に遅延が生じてしまう。そこで、実施例1では、本制御用にレジスター数を大きく増やすことなく、出力遅延も抑えている。    That is, FG1 pulse = FG′1 pulse × (conventional microcomputer side assumed pole pair) ÷ (original motor pole pair). Regarding this calculation, if an operation is attempted while outputting all the data for one round of the motor mechanical angle, a delay occurs in the enormous logic control registers and output. Therefore, in the first embodiment, the output delay is also suppressed without greatly increasing the number of registers for this control.

センサ付き3相ブラシレス直流モータの制御ICは、一般的に磁気素子より磁気信号、即ち、位置信号を取得し、電気角360°を図3に示すように、6つの状態に分ける。即ち、電気角60°毎に6つの状態が存在している。次の電気角60°のモータ駆動信号を生成するために、時間測定部32により現在の電気角60°の時間を測定する。   A control IC for a three-phase brushless DC motor with a sensor generally obtains a magnetic signal, that is, a position signal from a magnetic element, and divides an electrical angle of 360 ° into six states as shown in FIG. That is, there are six states for every 60 ° electrical angle. In order to generate a motor drive signal of the next electrical angle of 60 °, the time measuring unit 32 measures the time of the current electrical angle of 60 °.

さらに、T/64カウンタ33は、電気角60°の時間を64(2=64)で除算して、電気角0.937°の時間を求め、電気角0.937°の時間をカウンタ34に出力する。 Further, the T / 64 counter 33 divides the time of the electrical angle 60 ° by 64 (2 6 = 64) to obtain the time of the electrical angle 0.937 °, and the time of the electrical angle 0.937 ° is the counter 34. Output to.

次に、FG’1パルスの場合には、図2に示すように、電気角360°/2=180°で信号を反転させている。   Next, in the case of the FG′1 pulse, as shown in FIG. 2, the signal is inverted at an electrical angle of 360 ° / 2 = 180 °.

これに対して、実施例1では、カウンタ34が、パルス選択部36からFG1パルスの回転数信号FG’1パルスが送られてきた場合に、T/64カウンタ33から送られてくる電気角0.937°の時間を240回カウントしたとき、即ち、電気角225°になったとき位相を反転する信号を位相反転部37に出力する。   On the other hand, in the first embodiment, when the counter 34 receives the FG1 pulse rotation number signal FG′1 pulse from the pulse selector 36, the electrical angle 0 sent from the T / 64 counter 33 is 0. When the time of 937 ° is counted 240 times, that is, when the electrical angle reaches 225 °, a signal for inverting the phase is output to the phase inverting unit 37.

即ち、FG1パルス=電気角360°/2×(本来のモータ極対) ÷(従来のマイコン側想定極対)で電気角225°で信号を反転させている。   That is, the signal is inverted at an electrical angle of 225 ° by FG1 pulse = electrical angle 360 ° / 2 × (original motor pole pair) ÷ (conventional microcomputer side assumed pole pair).

電気角60°の信号を計測していることから、電気角225°毎に5極対回転数信号を反転することで、4極対相当の回転数信号を出力することができる。   Since a signal with an electrical angle of 60 ° is measured, it is possible to output a rotational speed signal corresponding to a 4-pole pair by inverting the 5-pole pair rotational frequency signal every electrical angle of 225 °.

このように実施例1のモータ制御装置によれば、極対変換回路30が5極対の永久磁石を有するモータの第2回転数信号を4極対の永久磁石を有するモータ6の第1回転数信号に変換してマイコン1に出力するので、マイコン1は、4極対の永久磁石を有するモータを用いた場合と同様に信号を処理できる。   Thus, according to the motor control device of the first embodiment, the pole pair conversion circuit 30 uses the second rotation number signal of the motor having the five-pole pair permanent magnet as the first rotation of the motor 6 having the four-pole pair permanent magnet. Since it is converted into a number signal and output to the microcomputer 1, the microcomputer 1 can process the signal in the same manner as when a motor having a quadrupole pair of permanent magnets is used.

従って、制御用に専用のコンピュータを設ける必要がなく、管理を簡単化することができる。
(実施例2)
図4は、本発明の実施例2に係るモータ制御装置の回路構成図である。実施例2に係るモータ制御装置は、実施例1に係るモータ制御装置に対して、T/4カウンタ33a、カウンタ34aの構成が異なる。
Therefore, it is not necessary to provide a dedicated computer for control, and management can be simplified.
(Example 2)
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the motor control device according to the second embodiment of the present invention. The motor control device according to the second embodiment is different from the motor control device according to the first embodiment in the configuration of the T / 4 counter 33a and the counter 34a.

T/4カウンタ33aは、本発明の第3カウンタを構成し、図5に示すように、時間測定部32で測定された電気角60°の時間を4で除算して電気角15°の時間を求める。この際に、ロジック信号の2の倍数の除算は、非常にロジック数が少なく実現可能である。   The T / 4 counter 33a constitutes a third counter of the present invention. As shown in FIG. 5, the time of the electrical angle of 60 ° measured by the time measuring unit 32 is divided by 4 to obtain the time of the electrical angle of 15 °. Ask for. At this time, the division of a multiple of 2 of the logic signal can be realized with a very small number of logics.

カウンタ34aは、本発明の第4カウンタを構成し、電気角360°に対して1パルス出力する場合、T/4カウンタ33aからの電気角15°の時間を15回カウントしたとき電気角225°で位相を反転する信号を位相反転部37に出力する。   When the counter 34a constitutes the fourth counter of the present invention and outputs one pulse with respect to the electrical angle of 360 °, the electrical angle of 225 ° is counted when the time of the electrical angle of 15 ° from the T / 4 counter 33a is counted 15 times. The signal for inverting the phase is output to the phase inverting unit 37.

また、カウンタ34aは、電気角360°に対して3パルス出力する場合、T/4カウンタ33aからの電気角15°の時間を5回カウントしたとき、電気角75°で位相を反転する信号を位相反転部37に出力する。   When the counter 34a outputs three pulses with respect to an electrical angle of 360 °, the counter 34a outputs a signal that reverses the phase at an electrical angle of 75 ° when the time of the electrical angle of 15 ° from the T / 4 counter 33a is counted five times. It outputs to the phase inversion part 37.

このように実施例2に係るモータ制御装置によっても、実施例1に係るモータ制御装置の効果と同様な効果が得られる。
(実施例3)
図6は、本発明の実施例3に係るモータ制御装置の回路構成図である。実施例3に係るモータ制御装置は、実施例1に係るモータ制御装置に対して、T/4カウンタ33b、カウンタ34bの構成が異なる。
Thus, the same effect as that of the motor control device according to the first embodiment can be obtained by the motor control device according to the second embodiment.
(Example 3)
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of the motor control device according to the third embodiment of the present invention. The motor control device according to the third embodiment differs from the motor control device according to the first embodiment in the configuration of a T / 4 counter 33b and a counter 34b.

T/4カウンタ33bは、本発明の第5カウンタを構成し、図7に示すように、時間測定部32で測定された電気角60°の時間を4で除算して電気角15°の時間を求め、電気角15°の時間を5回出力する。この際に、ロジック信号の2の倍数の除算は、非常にロジック数が少なく実現可能である。   The T / 4 counter 33b constitutes the fifth counter of the present invention. As shown in FIG. 7, the time of the electrical angle of 60 ° measured by the time measuring unit 32 is divided by 4 to obtain the time of the electrical angle of 15 °. Is output five times at an electrical angle of 15 °. At this time, the division of a multiple of 2 of the logic signal can be realized with a very small number of logics.

カウンタ34bは、本発明の第6カウンタを構成し、T/4カウンタ33bからの電気角15°の時間を5回カウントしたとき位相を反転する信号を位相反転部37に出力する。   The counter 34 b constitutes a sixth counter of the present invention, and outputs a signal for inverting the phase to the phase inverting unit 37 when the time of the electrical angle of 15 ° from the T / 4 counter 33 b is counted five times.

この場合に、5番目のカウントは、推測で事前の電気角15°の値を用いる。このため、灰色網掛けの部分のデータが余ることになるので、この部分のデータは切り捨てる。   In this case, the fifth count uses a value of an electrical angle of 15 ° in advance. For this reason, the data in the shaded gray area is left over, so the data in this part is discarded.

このように実施例3に係るモータ制御装置によっても、実施例1に係るモータ制御装置の効果と同様な効果が得られる。   As described above, the motor control device according to the third embodiment can achieve the same effects as those of the motor control device according to the first embodiment.

1 マイクロコンピュータ
2a,2b フォトカプラ
3 モータ制御回路
4 モータドライブ回路
5 出力トランジスタ
6 モータ
7a,7b,7c 磁気素子
31a,31b,31c 差動コンパレータ
32 時間測定部
33 T/64カウンタ
33b T/4カウンタ
34,34b カウンタ
35 排他的論理和回路
36 パルス選択部
37 位相反転部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microcomputer 2a, 2b Photocoupler 3 Motor control circuit 4 Motor drive circuit 5 Output transistor 6 Motor 7a, 7b, 7c Magnetic element 31a, 31b, 31c Differential comparator 32 Time measurement part 33 T / 64 counter 33b T / 4 counter 34, 34b Counter 35 Exclusive OR circuit 36 Pulse selection unit 37 Phase inversion unit

Claims (5)

M極対の永久磁石を有するモータを用いた場合の第1回転数信号を処理するコンピュータからの回転指令に基づきモータ駆動信号を生成し、モータ駆動信号によりN極対の永久磁石を有するモータを駆動させるモータ制御装置であって、
前記N極対の永久磁石を有する前記モータの第2回転数信号を前記M極対の永久磁石を有するモータの前記第1回転数信号に変換して前記コンピュータに出力する極対変換回路を備え
前記極対変換回路は、前記第2回転数信号が電気角360°に対して1パルス出力する場合に電気角180°×N/Mで前記第2回転数信号を反転させ、前記第2回転数信号が電気角360°に対して3パルス出力する場合に電気角60°×N/Mで前記第2回転数信号を反転させるように信号変換することを特徴とするモータ制御装置。
A motor drive signal is generated based on a rotation command from a computer that processes a first rotation speed signal when a motor having an M pole pair permanent magnet is used, and a motor having an N pole pair permanent magnet is generated by the motor drive signal. A motor control device for driving,
A pole pair conversion circuit for converting the second rotation speed signal of the motor having the N pole pair permanent magnet into the first rotation speed signal of the motor having the M pole pair permanent magnet and outputting the converted signal to the computer. ,
The pole pair conversion circuit inverts the second rotational speed signal at an electrical angle of 180 ° × N / M when the second rotational speed signal outputs one pulse with respect to an electrical angle of 360 °, and performs the second rotation. When the number signal outputs three pulses with respect to an electrical angle of 360 °, signal conversion is performed so that the second rotational speed signal is inverted at an electrical angle of 60 ° × N / M.
前記極対変換回路は、前記第2回転数信号の電気角60°の時間を測定する時間測定部と、
前記時間測定部で測定された電気角60°の時間を基準にして、前記1パルス出力する場合に電気角180°×N/M毎に前記第2回転数信号を反転させ、前記3パルス出力する場合に電気角60°×N/M毎に前記第2回転数信号を反転させることにより前記第1回転数信号を生成する回転数信号生成部と、
を備えることを特徴とする請求項記載のモータ制御装置。
The pole pair conversion circuit includes a time measuring unit that measures a time of an electrical angle of 60 ° of the second rotation number signal;
Based on the time of the electrical angle of 60 ° measured by the time measuring unit, when outputting one pulse, the second rotational speed signal is inverted every electrical angle of 180 ° × N / M, and the three-pulse output A rotation speed signal generating unit that generates the first rotation speed signal by inverting the second rotation speed signal every electrical angle of 60 ° × N / M.
The motor control device according to claim 1, further comprising:
前記Mは、4であり、前記Nは、5であり、
前記回転数信号生成部は、前記時間測定部で測定された電気角60°の時間を64で除算し電気角0.937°の時間を求める第1カウンタと、
前記1パルス出力する場合、前記第1カウンタからの電気角0.937°の時間を240回カウントしたとき電気角225°で位相を反転する信号を出力し、前記3パルス出力する場合、前記第1カウンタからの電気角0.937°の時間を80回カウントしたとき、電気角75°で位相を反転する信号を出力する第2カウンタと、
を備えることを特徴とする請求項記載のモータ制御装置。
The M is 4, the N is 5,
The rotation number signal generation unit includes a first counter that obtains a time of electrical angle 0.937 ° by dividing the time of electrical angle 60 ° measured by the time measurement unit by 64;
When outputting the one pulse, when the time of the electrical angle of 0.937 ° from the first counter is counted 240 times, a signal for inverting the phase at the electrical angle of 225 ° is output, and when outputting the three pulses, the first pulse is output. A second counter that outputs a signal that inverts the phase at an electrical angle of 75 ° when the electrical angle of 0.937 ° from the counter is counted 80 times;
The motor control device according to claim 2, further comprising:
前記Mは、4であり、前記Nは、5であり、
前記回転数信号生成部は、前記時間測定部で測定された電気角60°の時間を4で除算して電気角15°の時間を求める第3カウンタと、
前記1パルス出力する場合、前記第1カウンタからの電気角15°の時間を15回カウントしたとき電気角225°で位相を反転する信号を出力し、前記3パルス出力する場合、前記第1カウンタからの電気角15°の時間を5回カウントしたとき、電気角75°で位相を反転する信号を出力する第4カウンタと、
を備えることを特徴とする請求項記載のモータ制御装置。
The M is 4, the N is 5,
The rotation number signal generation unit divides the time of the electrical angle of 60 ° measured by the time measurement unit by 4 to obtain a time of the electrical angle of 15 °,
When outputting one pulse, when the time of the electrical angle of 15 ° from the first counter is counted 15 times, a signal for inverting the phase at an electrical angle of 225 ° is output, and when outputting the three pulses, the first counter A fourth counter that outputs a signal that inverts the phase at an electrical angle of 75 ° when the electrical angle of 15 ° is counted five times from
The motor control device according to claim 2, further comprising:
前記Mは、4であり、前記Nは、5であり、
前記回転数信号生成部は、前記時間測定部で測定された電気角60°の時間を4で除算して電気角15°の時間を求め、電気角15°の時間を5回出力する第5カウンタと、
前記第1カウンタからの電気角15°の時間を5回カウントしたとき位相を反転する信号を出力する第6カウンタと、
を備えることを特徴とする請求項記載のモータ制御装置。
The M is 4, the N is 5,
The rotation speed signal generation unit obtains a time of an electrical angle of 15 ° by dividing the time of the electrical angle of 60 ° measured by the time measurement unit by 4, and outputs the time of the electrical angle of 15 ° five times. A counter,
A sixth counter that outputs a signal that inverts the phase when the electrical angle of 15 ° from the first counter is counted five times;
The motor control device according to claim 2, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7659688B2 (en) * 2007-05-03 2010-02-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and system for resolver alignment in electric motor system
JP4746667B2 (en) * 2008-11-26 2011-08-10 本田技研工業株式会社 Motor phase current estimation device and motor magnetic pole position estimation device
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