JP3338306B2 - Ｄｃブラシレスモータの速度制御装置 - Google Patents
Ｄｃブラシレスモータの速度制御装置Info
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- JP3338306B2 JP3338306B2 JP27543996A JP27543996A JP3338306B2 JP 3338306 B2 JP3338306 B2 JP 3338306B2 JP 27543996 A JP27543996 A JP 27543996A JP 27543996 A JP27543996 A JP 27543996A JP 3338306 B2 JP3338306 B2 JP 3338306B2
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- rotation
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数極の永久磁石
を有し回転子の回転によって生じる誘起電圧を検出して
得られる位置検出信号に基づいて通電する固定子巻線を
順次切り換えるようにし、固定子巻線に印加する電圧を
可変して回転子の速度を制御するようにしたブラシレス
モータの制御装置において、ブラシレスモータの１回転
中において周期性をもって変化する負荷、例えば空気調
和機のコンプレッサを駆動するのに適したＤＣブラシレ
スモータの速度制御装置に関するものである。
を有し回転子の回転によって生じる誘起電圧を検出して
得られる位置検出信号に基づいて通電する固定子巻線を
順次切り換えるようにし、固定子巻線に印加する電圧を
可変して回転子の速度を制御するようにしたブラシレス
モータの制御装置において、ブラシレスモータの１回転
中において周期性をもって変化する負荷、例えば空気調
和機のコンプレッサを駆動するのに適したＤＣブラシレ
スモータの速度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このような従来技術としては、特公平６
一４８９１６号公報に記載のものがある。上記公報に記
載のものは、ＤＣブラシレスモータに加わる負荷の所定
周期をｎ分割し、分割された隣り合う区間の速度を等し
くなるようにｎ分割した区間毎に設定された電流データ
もしくは電圧データを修正するものであり、モータ１回
転においてｎ個のｎ分割データを修正するようにした速
度制御装置である。
一４８９１６号公報に記載のものがある。上記公報に記
載のものは、ＤＣブラシレスモータに加わる負荷の所定
周期をｎ分割し、分割された隣り合う区間の速度を等し
くなるようにｎ分割した区間毎に設定された電流データ
もしくは電圧データを修正するものであり、モータ１回
転においてｎ個のｎ分割データを修正するようにした速
度制御装置である。
【０００３】しかし上記公報に記載のものにおいては、
回転子１回転中のｎ分割された電流データまたは電圧デ
ータの修正は回転子１回転においてｎ回の割合で行われ
るため、回転子が低速で回転している場合には各データ
の修正に長い時間を要する。
回転子１回転中のｎ分割された電流データまたは電圧デ
ータの修正は回転子１回転においてｎ回の割合で行われ
るため、回転子が低速で回転している場合には各データ
の修正に長い時間を要する。
【０００４】また、所定時間あたりに変更する回転子平
均速度の速度量を回転子平均速度によらず所定量とする
と、回転子が低速で回転している場合には、所定時間あ
たりに変更する回転子平均速度の速度量に対するブラシ
レスモータ負荷変動量は大きくなる。
均速度の速度量を回転子平均速度によらず所定量とする
と、回転子が低速で回転している場合には、所定時間あ
たりに変更する回転子平均速度の速度量に対するブラシ
レスモータ負荷変動量は大きくなる。
【０００５】従って、回転子が低速回転している場合に
おいては、ｎ分割データの修正が長時間化するとともに
ブラシレスモータ負荷変動量の増大によりｎ分割データ
の修正量が大きくなることから、負荷の変動に対して十
分な追従ができず回転子１回転中において回転子速度変
動を生じる恐れがあった。
おいては、ｎ分割データの修正が長時間化するとともに
ブラシレスモータ負荷変動量の増大によりｎ分割データ
の修正量が大きくなることから、負荷の変動に対して十
分な追従ができず回転子１回転中において回転子速度変
動を生じる恐れがあった。
【０００６】また、段階的なモータトルクを発生するた
め、固定子巻線の通電を切り換えた場合の衝撃が大きな
ものになる恐れがあった。更に、区間毎に設けるデータ
を電流データとした場合には、指令電流に検出電流を一
致させるための電流制御が必要となりブラシレスモータ
の速度制御構成を複雑なものにしていた。
め、固定子巻線の通電を切り換えた場合の衝撃が大きな
ものになる恐れがあった。更に、区間毎に設けるデータ
を電流データとした場合には、指令電流に検出電流を一
致させるための電流制御が必要となりブラシレスモータ
の速度制御構成を複雑なものにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようする課題】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたものであり、回転子平均速度が
設定速度に移行中で変化している場合、あるいは回転子
平均速度が低速にある場合のＤＣブラシレスモータにか
かる負荷の大きな変動による不安定な状態に対し、回転
子１回転中の回転子速度変動を抑制するための回転子１
回転中における固定子巻線への印加電圧変更の応答性を
高め、あるいは所定時間あたりに変更する回転子平均速
度の速度量を少なくして回転子平均速度変化によるＤＣ
ブラシレスモータにかかる負荷の変動を抑制すること
で、回転子平均速度が変化しかつ低速にある場合におい
ても回転子１回転中の回転子速度変動が増大することな
く運転できるＤＣブラシレスモータの速度制御装置を提
供することを目的とするものである。
解決するためになされたものであり、回転子平均速度が
設定速度に移行中で変化している場合、あるいは回転子
平均速度が低速にある場合のＤＣブラシレスモータにか
かる負荷の大きな変動による不安定な状態に対し、回転
子１回転中の回転子速度変動を抑制するための回転子１
回転中における固定子巻線への印加電圧変更の応答性を
高め、あるいは所定時間あたりに変更する回転子平均速
度の速度量を少なくして回転子平均速度変化によるＤＣ
ブラシレスモータにかかる負荷の変動を抑制すること
で、回転子平均速度が変化しかつ低速にある場合におい
ても回転子１回転中の回転子速度変動が増大することな
く運転できるＤＣブラシレスモータの速度制御装置を提
供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明の請求項１に係
るＤＣブラシレスモータの速度制御装置は、複数極の永
久磁石を有する回転子と、通電時にこの回転子に回転磁
界を与えるように配置された複数の固定子巻線とを有
し、この複数の固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に
通電して回転磁界を得るとともに、この回転磁界で回転
する回転子の永久磁石によって通電していない固定子巻
線に生じる誘起電圧の変化で得られる回転子の回転の位
置検出信号に基づいて通電する固定子巻線の組み合わせ
を順次切り換えて回転子の回転を維持するようにし、固
定子巻線に印加する電圧を変更し回転子の平均回転速度
を制御するようにし、更に、回転子の１回転中での回転
子速度変動をなくすように固定子巻線への印加電圧を回
転子１回転中において所定周期ごとに変更するようにし
たＤＣブラシレスモータの制御装置において、回転子の
平均回転速度が設定速度に到達後の回転子の１回転中に
おける固定子巻線への印加電圧を変更する周期に比し、
設定速度に移行中の回転子１回転中における固定子巻線
への印加電圧を変更する周期を高めるように構成する。
るＤＣブラシレスモータの速度制御装置は、複数極の永
久磁石を有する回転子と、通電時にこの回転子に回転磁
界を与えるように配置された複数の固定子巻線とを有
し、この複数の固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に
通電して回転磁界を得るとともに、この回転磁界で回転
する回転子の永久磁石によって通電していない固定子巻
線に生じる誘起電圧の変化で得られる回転子の回転の位
置検出信号に基づいて通電する固定子巻線の組み合わせ
を順次切り換えて回転子の回転を維持するようにし、固
定子巻線に印加する電圧を変更し回転子の平均回転速度
を制御するようにし、更に、回転子の１回転中での回転
子速度変動をなくすように固定子巻線への印加電圧を回
転子１回転中において所定周期ごとに変更するようにし
たＤＣブラシレスモータの制御装置において、回転子の
平均回転速度が設定速度に到達後の回転子の１回転中に
おける固定子巻線への印加電圧を変更する周期に比し、
設定速度に移行中の回転子１回転中における固定子巻線
への印加電圧を変更する周期を高めるように構成する。
【０００９】このことにより、回転子平均速度が設定速
度に移行中で変化している場合のＤＣブラシレスモータ
にかかる負荷の大きな変動による不安定な状態に対し、
回転子１回転中の回転子速度変動を抑制するための回転
子１回転中における固定子巻線への印加電圧変更の応答
性を高めることで、回転子平均速度が変化している場合
においても回転子１回転中の回転子速度変動が増大する
ことなく運転できる。
度に移行中で変化している場合のＤＣブラシレスモータ
にかかる負荷の大きな変動による不安定な状態に対し、
回転子１回転中の回転子速度変動を抑制するための回転
子１回転中における固定子巻線への印加電圧変更の応答
性を高めることで、回転子平均速度が変化している場合
においても回転子１回転中の回転子速度変動が増大する
ことなく運転できる。
【００１０】 本発明の請求項２に係るＤＣブラシ
レスモータの速度制御装置は、複数極の永久磁石を有す
る回転子と、通電時にこの回転子に回転磁界を与えるよ
うに配置された複数の固定子巻線とを有し、この複数の
固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁
界を得るとともに、この回転磁界で回転する回転子の永
久磁石によって通電していない固定子巻線に生じる誘起
電圧の変化で得られる回転子の回転の位置検出信号に基
づいて通電する固定子巻線の組み合わせを順次切り換え
て回転子の回転を維持するようにし、固定子巻線に印加
する電圧を変更し回転子の平均回転速度を制御するよう
にし、更に、回転子の１回転中での回転子速度変動をな
くすように固定子巻線への印加電圧を回転子１回転中に
おいて所定周期ごとに変更するようにしたＤＣブラシレ
スモータの制御装置において、回転子の平均回転速度の
低下に際し、この平均回転速度の低下比率より前記所定
周期の低下比率を小さくするように構成する。
レスモータの速度制御装置は、複数極の永久磁石を有す
る回転子と、通電時にこの回転子に回転磁界を与えるよ
うに配置された複数の固定子巻線とを有し、この複数の
固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁
界を得るとともに、この回転磁界で回転する回転子の永
久磁石によって通電していない固定子巻線に生じる誘起
電圧の変化で得られる回転子の回転の位置検出信号に基
づいて通電する固定子巻線の組み合わせを順次切り換え
て回転子の回転を維持するようにし、固定子巻線に印加
する電圧を変更し回転子の平均回転速度を制御するよう
にし、更に、回転子の１回転中での回転子速度変動をな
くすように固定子巻線への印加電圧を回転子１回転中に
おいて所定周期ごとに変更するようにしたＤＣブラシレ
スモータの制御装置において、回転子の平均回転速度の
低下に際し、この平均回転速度の低下比率より前記所定
周期の低下比率を小さくするように構成する。
【００１１】このことにより、回転子平均速度が低速に
ある場合にＤＣブラシレスモータにかかる負荷の変動に
より不安定な状態になり易いのに対し、回転子１回転中
の回転子速度変動を抑制するための回転子１回転中にお
ける固定子巻線への印加電圧変更の応答性を高めること
で、回転子平均速度が低速の場合においても回転子１回
転中の回転子速度変動が増大することなく運転できる。
ある場合にＤＣブラシレスモータにかかる負荷の変動に
より不安定な状態になり易いのに対し、回転子１回転中
の回転子速度変動を抑制するための回転子１回転中にお
ける固定子巻線への印加電圧変更の応答性を高めること
で、回転子平均速度が低速の場合においても回転子１回
転中の回転子速度変動が増大することなく運転できる。
【００１２】 本発明の請求項３に係るＤＣブラシ
レスモータの速度制御装置は、複数極の永久磁石を有す
る回転子と、通電時にこの回転子に回転磁界を与えるよ
うに配置された複数の固定子巻線とを有し、この複数の
固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁
界を得るとともに、この回転磁界で回転する回転子の永
久磁石によって通電していない固定子巻線に生じる誘起
電圧の変化で得られる回転子の回転の位置検出信号に基
づいて通電する固定子巻線の組み合わせを順次切り換え
て回転子の回転を維持するようにし、固定子巻線に印加
する電圧を変更し回転子の平均回転速度を制御するよう
にし、更に、回転子の１回転中での回転子速度変動をな
くすように固定子巻線への印加電圧を回転子１回転中に
おいて所定周期ごとに変更するようにしたＤＣブラシレ
スモータの制御装置において、回転子の平均回転速度が
設定速度に到達後の回転子の１回転中における固定子巻
線への印加電圧を変更する周期に比し、設定速度に移行
中の回転子１回転中における固定子巻線への印加電圧を
変更する周期を高めると共に、回転子の平均回転速度の
低下に際し、この平均回転速度の低下比率より前記所定
周期の低下比率を小さくするように構成する。
レスモータの速度制御装置は、複数極の永久磁石を有す
る回転子と、通電時にこの回転子に回転磁界を与えるよ
うに配置された複数の固定子巻線とを有し、この複数の
固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁
界を得るとともに、この回転磁界で回転する回転子の永
久磁石によって通電していない固定子巻線に生じる誘起
電圧の変化で得られる回転子の回転の位置検出信号に基
づいて通電する固定子巻線の組み合わせを順次切り換え
て回転子の回転を維持するようにし、固定子巻線に印加
する電圧を変更し回転子の平均回転速度を制御するよう
にし、更に、回転子の１回転中での回転子速度変動をな
くすように固定子巻線への印加電圧を回転子１回転中に
おいて所定周期ごとに変更するようにしたＤＣブラシレ
スモータの制御装置において、回転子の平均回転速度が
設定速度に到達後の回転子の１回転中における固定子巻
線への印加電圧を変更する周期に比し、設定速度に移行
中の回転子１回転中における固定子巻線への印加電圧を
変更する周期を高めると共に、回転子の平均回転速度の
低下に際し、この平均回転速度の低下比率より前記所定
周期の低下比率を小さくするように構成する。
【００１３】 このことにより、回転子平均速度が
設定速度に移行中で変化しておりかつ回転子平均速度が
低速にある場合のＤＣブラシレスモータにかかる負荷の
大きな変動による不安定な状態に対し、回転子１回転中
の回転子速度変動を抑制するための回転子１回転中にお
ける固定子巻線への印加電圧変更の応答性を高めると共
に、回転子の平均回転速度の低下に際し、この平均回転
速度の低下比率より前記所定周期の低下比率を小さくし
て、回転子平均速度変化によるＤＣブラシレスモータに
かかる負荷の変動を抑制することで、回転子平均速度が
変化しかつ低速にある場合においても回転子１回転中の
回転子速度変動が増大することなく運転できる。
設定速度に移行中で変化しておりかつ回転子平均速度が
低速にある場合のＤＣブラシレスモータにかかる負荷の
大きな変動による不安定な状態に対し、回転子１回転中
の回転子速度変動を抑制するための回転子１回転中にお
ける固定子巻線への印加電圧変更の応答性を高めると共
に、回転子の平均回転速度の低下に際し、この平均回転
速度の低下比率より前記所定周期の低下比率を小さくし
て、回転子平均速度変化によるＤＣブラシレスモータに
かかる負荷の変動を抑制することで、回転子平均速度が
変化しかつ低速にある場合においても回転子１回転中の
回転子速度変動が増大することなく運転できる。
【００１４】 本発明の請求項４に係るＤＣブラシ
レスモータの速度制御装置は、複数極の永久磁石を有す
る回転子と、通電時にこの回転子に回転磁界を与えるよ
うに配置された複数の固定子巻線とを有し、この複数の
固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁
界を得るとともに、この回転磁界で回転する回転子の永
久磁石によって通電していない固定子巻線に生じる誘起
電圧の変化で得られる回転子の回転の位置検出信号に基
づいて通電する固定子巻線の組み合わせを順次切り換え
て回転子の回転を維持するようにし、固定子巻線に印加
する電圧を変更し回転子の平均回転速度を制御するよう
にし、更に、回転子の１回転中での回転子速度変動をな
くすように固定子巻線への印加電圧を回転子１回転中に
おいて所定周期ごとに変更するようにしたＤＣブラシレ
スモータの制御装置において、回転子の平均回転速度の
低下に際し、この平均回転速度の低下比率より前記所定
周期の低下比率を小さくすると共に、所定時間あたりに
変更する回転子平均速度の速度量を少なくするように構
成する。
レスモータの速度制御装置は、複数極の永久磁石を有す
る回転子と、通電時にこの回転子に回転磁界を与えるよ
うに配置された複数の固定子巻線とを有し、この複数の
固定子巻線のうち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁
界を得るとともに、この回転磁界で回転する回転子の永
久磁石によって通電していない固定子巻線に生じる誘起
電圧の変化で得られる回転子の回転の位置検出信号に基
づいて通電する固定子巻線の組み合わせを順次切り換え
て回転子の回転を維持するようにし、固定子巻線に印加
する電圧を変更し回転子の平均回転速度を制御するよう
にし、更に、回転子の１回転中での回転子速度変動をな
くすように固定子巻線への印加電圧を回転子１回転中に
おいて所定周期ごとに変更するようにしたＤＣブラシレ
スモータの制御装置において、回転子の平均回転速度の
低下に際し、この平均回転速度の低下比率より前記所定
周期の低下比率を小さくすると共に、所定時間あたりに
変更する回転子平均速度の速度量を少なくするように構
成する。
【００１５】 このことにより、回転子平均速度が
低速にある場合にＤＣブラシレスモータにかかる負荷の
変動により不安定な状態になり易いのに対し、回転子１
回転中の回転子速度変動を抑制するための回転子１回転
中における固定子巻線への印加電圧変更の応答性を高め
ると共に、所定時間あたりに変更する回転子平均速度の
速度量を少なくし回転子平均速度変化によるＤＣブラシ
レスモータにかかる負荷の変動を抑制することで、回転
子平均速度が低速にある場合においても回転子１回転中
の回転子速度変動が増大することなく運転できる。
低速にある場合にＤＣブラシレスモータにかかる負荷の
変動により不安定な状態になり易いのに対し、回転子１
回転中の回転子速度変動を抑制するための回転子１回転
中における固定子巻線への印加電圧変更の応答性を高め
ると共に、所定時間あたりに変更する回転子平均速度の
速度量を少なくし回転子平均速度変化によるＤＣブラシ
レスモータにかかる負荷の変動を抑制することで、回転
子平均速度が低速にある場合においても回転子１回転中
の回転子速度変動が増大することなく運転できる。
【００１６】 本発明の請求項５に係るＤＣブラシ
レスモータの速度制御装置は、上記請求項１乃至請求項
４記載のＤＣブラシレスモータの速度制御装置を空気調
和機のコンプレッサ駆動用のＤＣブラシレスモータに適
用されることを特徴とする。
レスモータの速度制御装置は、上記請求項１乃至請求項
４記載のＤＣブラシレスモータの速度制御装置を空気調
和機のコンプレッサ駆動用のＤＣブラシレスモータに適
用されることを特徴とする。
【００１７】 このことにより、回転子平均速度が
低速にある場合においても回転子１回転中の回転子速度
変動が増大することなく運転できるので、空気調和機の
コンプレッサの運転特性を良好なものとすることができ
る。
低速にある場合においても回転子１回転中の回転子速度
変動が増大することなく運転できるので、空気調和機の
コンプレッサの運転特性を良好なものとすることができ
る。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づき説
明する。図１に本発明の実施例の制御ブロック図を示
す。交流電源１は整流回路２により整流され３相ブリッ
ジ結線された半導体スイッチング素子３を介して３相Ｄ
Ｃブラシレスモータ４に接続され、モータ１回転中にお
いて周期性をもって変化する脈動負荷、例えば空気調和
機のコンプレッサを駆動している。
明する。図１に本発明の実施例の制御ブロック図を示
す。交流電源１は整流回路２により整流され３相ブリッ
ジ結線された半導体スイッチング素子３を介して３相Ｄ
Ｃブラシレスモータ４に接続され、モータ１回転中にお
いて周期性をもって変化する脈動負荷、例えば空気調和
機のコンプレッサを駆動している。
【００２１】誘起電圧検出部５においては、各モータ端
子から誘起電圧の変化を検出し回転子の位置検出信号を
得ており、通電巻線切換部６においては、前記位置検出
信号に基づき通電する固定子巻線を順次切り換えてい
る。
子から誘起電圧の変化を検出し回転子の位置検出信号を
得ており、通電巻線切換部６においては、前記位置検出
信号に基づき通電する固定子巻線を順次切り換えてい
る。
【００２２】また、速度変動検出部７においては、前記
位置検出信号からモータ１回転中の速度変動を検出し、
その速度変動をなくすようなモータ１回転中のモータ瞬
時印加電圧が求められる。次に、平均度制御部１２にお
いては、前記位置検出信号から平均速度検出部９で算出
したモータ平均速度と速度指令部１１の指令を比較しモ
ータ１回転の平均印加電圧が求められる。
位置検出信号からモータ１回転中の速度変動を検出し、
その速度変動をなくすようなモータ１回転中のモータ瞬
時印加電圧が求められる。次に、平均度制御部１２にお
いては、前記位置検出信号から平均速度検出部９で算出
したモータ平均速度と速度指令部１１の指令を比較しモ
ータ１回転の平均印加電圧が求められる。
【００２３】更に、印加電圧変更部８においては、平均
速度制御部１２で求められたモータ平均印加電圧の変更
が行われると共に、平均速度検出部９で算出したモータ
平均速度と速度指令部１１の指令により印加電圧変更周
期設定部１０にて設定されたモータ瞬時印加電圧の変更
周期に従い、速度変動検出部７で求められたモータ瞬時
印加電圧の変更が行われ、モータに印加するモータ印加
電圧が決定される。
速度制御部１２で求められたモータ平均印加電圧の変更
が行われると共に、平均速度検出部９で算出したモータ
平均速度と速度指令部１１の指令により印加電圧変更周
期設定部１０にて設定されたモータ瞬時印加電圧の変更
周期に従い、速度変動検出部７で求められたモータ瞬時
印加電圧の変更が行われ、モータに印加するモータ印加
電圧が決定される。
【００２４】そして、駆動信号作成部１３においては、
このようにして得られた通電する固定子巻線とモータ印
加電圧に基づき、半導体スイッチング素子３の駆動信号
を作成しモータ４を駆動している。
このようにして得られた通電する固定子巻線とモータ印
加電圧に基づき、半導体スイッチング素子３の駆動信号
を作成しモータ４を駆動している。
【００２５】図４により、印加電圧変更周期設定部１０
にて設定されるモータ１回転中のモータ瞬時印加電圧の
変更周期の設定について説明する。図は、時間Ｔ1 でモ
ータの設定速度がＮ1 からＮ2 へと変更されモータ速度
はＮ1 から徐々に上昇し時間Ｔ2 にてＮ2 に到達し、時
間Ｔ3 にてモータの設定速度がＮ2 からＮ1 へと変更さ
れモータ速度はＮ2 から徐々に下降し時間Ｔ4 にてＮ1
に到達する例である。
にて設定されるモータ１回転中のモータ瞬時印加電圧の
変更周期の設定について説明する。図は、時間Ｔ1 でモ
ータの設定速度がＮ1 からＮ2 へと変更されモータ速度
はＮ1 から徐々に上昇し時間Ｔ2 にてＮ2 に到達し、時
間Ｔ3 にてモータの設定速度がＮ2 からＮ1 へと変更さ
れモータ速度はＮ2 から徐々に下降し時間Ｔ4 にてＮ1
に到達する例である。
【００２６】時間Ｔ1 以前、および時間Ｔ2 からＴ3 、
更に時間Ｔ4 以降については前記変更周期をＴc2と設定
し、時間Ｔ1 からＴ2 、および時間Ｔ3 からＴ4 につい
ては前記変更周期をＴc1（即ち、変更回数を増やすよ
う）に設定すればよい。つまり、モータ速度がモータ設
定速度に到達している場合におけるモータ１回転中のモ
ータ瞬時印加電圧の変更周期に比べて、モータ速度がモ
ータ設定速度に移行している場合における変更周期を短
く（即ち、変更回数を増やすように）設定すればよい。
更に時間Ｔ4 以降については前記変更周期をＴc2と設定
し、時間Ｔ1 からＴ2 、および時間Ｔ3 からＴ4 につい
ては前記変更周期をＴc1（即ち、変更回数を増やすよ
う）に設定すればよい。つまり、モータ速度がモータ設
定速度に到達している場合におけるモータ１回転中のモ
ータ瞬時印加電圧の変更周期に比べて、モータ速度がモ
ータ設定速度に移行している場合における変更周期を短
く（即ち、変更回数を増やすように）設定すればよい。
【００２７】図８に従来の速度装置における速度とモー
タ１回転中の速度変動量との関係の概念を示す。時間Ｔ
1 までのようにモータ速度がモータ設定速度Ｎ2 に到達
している場合には、モータ負荷としては安定な状態にあ
りモータ１回転中の速度変動量はΔＮ1 となっている
が、モータ速度がモータ設定速度Ｎ1 に移行している場
合、特に時間Ｔ1 から時間Ｔ2 のように速度が下降して
いる場合には、モータ負荷の変動が大きくなるので不安
定な状態になりモータ１回転中の速度変動を生じ易くな
ってモータ１回転中の速度変動量はΔＮ2 へと増大す
る。
タ１回転中の速度変動量との関係の概念を示す。時間Ｔ
1 までのようにモータ速度がモータ設定速度Ｎ2 に到達
している場合には、モータ負荷としては安定な状態にあ
りモータ１回転中の速度変動量はΔＮ1 となっている
が、モータ速度がモータ設定速度Ｎ1 に移行している場
合、特に時間Ｔ1 から時間Ｔ2 のように速度が下降して
いる場合には、モータ負荷の変動が大きくなるので不安
定な状態になりモータ１回転中の速度変動を生じ易くな
ってモータ１回転中の速度変動量はΔＮ2 へと増大す
る。
【００２８】これを、前述のように、モータ速度がモー
タ設定速度Ｎ1 に到達していない場合にはモータ１回転
中のモータ瞬時印加電圧を変更する周期を短く（即ち、
変更回数を増やすように）することによりモータ負荷変
動への応答性が向上し、モータ負荷の変動が大きくなり
不安定な状態となるような場合においてもモータ１回転
中の速度変動の増大を抑制することができる。
タ設定速度Ｎ1 に到達していない場合にはモータ１回転
中のモータ瞬時印加電圧を変更する周期を短く（即ち、
変更回数を増やすように）することによりモータ負荷変
動への応答性が向上し、モータ負荷の変動が大きくなり
不安定な状態となるような場合においてもモータ１回転
中の速度変動の増大を抑制することができる。
【００２９】図２に本発明の他の実施例の制御ブロック
図を示す。図１と同様に、１は交流電源、２は整流回
路、３は半導体スイッチング素子、４は３相ＤＣブラシ
レスモータ、５は誘起電圧検出部、６は通電巻線切換
部、１３は駆動信号作成部である。
図を示す。図１と同様に、１は交流電源、２は整流回
路、３は半導体スイッチング素子、４は３相ＤＣブラシ
レスモータ、５は誘起電圧検出部、６は通電巻線切換
部、１３は駆動信号作成部である。
【００３０】速度変動検出部１４においては、誘起電圧
検出部５で得られた位置検出信号に基づきモータ１回転
中の速度変動を検出し、その速度変動をなくすようなモ
ータ１回転中のモータ瞬時印加電圧が求められる。
検出部５で得られた位置検出信号に基づきモータ１回転
中の速度変動を検出し、その速度変動をなくすようなモ
ータ１回転中のモータ瞬時印加電圧が求められる。
【００３１】また、平均速度制御部１８においては、前
記位置検出信号から平均速度検出部１６で算出したモー
タ平均速度と速度指令部１７の指令により速度変更量設
定部１９にて設定されたモータ速度変更量に従い、平均
速度検出部１６で算出したモータ平均速度と速度指令部
１７の指令を比較しモータ１回転の平均印加電圧が求め
られる。ここで速度変更量とは回転子の平均速度の変更
量のことをいう。
記位置検出信号から平均速度検出部１６で算出したモー
タ平均速度と速度指令部１７の指令により速度変更量設
定部１９にて設定されたモータ速度変更量に従い、平均
速度検出部１６で算出したモータ平均速度と速度指令部
１７の指令を比較しモータ１回転の平均印加電圧が求め
られる。ここで速度変更量とは回転子の平均速度の変更
量のことをいう。
【００３２】次に、印加電圧変更部１５においては、平
均速度制御部１８で求められたモータ平均印加電圧の変
更が行われると共に、速度変動検出部１４で求められた
モータ瞬時印加電圧の変更が行われ、モータに印加する
モータ印加電圧が決定される。
均速度制御部１８で求められたモータ平均印加電圧の変
更が行われると共に、速度変動検出部１４で求められた
モータ瞬時印加電圧の変更が行われ、モータに印加する
モータ印加電圧が決定される。
【００３３】速度変更量の設定は図６に示すように、速
度Ｎ1 以下の場合には速度変更量ΔＮ1 とし、速度Ｎ1
から速度Ｎ2 にかけては徐々に速度変更量を増加させ、
速度Ｎ2 以上の場合には速度変更量ΔＮ2 となるように
設定すればよく、モータ速度が大きい場合におけるモー
タ速度変更量に比べて、モータ速度が小さい場合におけ
るモータ速度変更量を小さく設定すればよい。
度Ｎ1 以下の場合には速度変更量ΔＮ1 とし、速度Ｎ1
から速度Ｎ2 にかけては徐々に速度変更量を増加させ、
速度Ｎ2 以上の場合には速度変更量ΔＮ2 となるように
設定すればよく、モータ速度が大きい場合におけるモー
タ速度変更量に比べて、モータ速度が小さい場合におけ
るモータ速度変更量を小さく設定すればよい。
【００３４】同一の速度変化量に対してモータ速度が大
きい場合に比べ小さい場合には、速度変化前後のモータ
負荷変動が大きいことから、モータ負荷としては不安定
な状態にありモータ１回転中の速度変動が生じ易くなっ
てモータ１回転中の速度変動量は増大する傾向にある。
きい場合に比べ小さい場合には、速度変化前後のモータ
負荷変動が大きいことから、モータ負荷としては不安定
な状態にありモータ１回転中の速度変動が生じ易くなっ
てモータ１回転中の速度変動量は増大する傾向にある。
【００３５】これを、前述のように、モータ速度が小さ
い場合にはモータ速度変更量を小さくすることによりモ
ータ負荷変動が緩慢となり、モータ速度が小さい場合に
おいてもモータ１回転中の速度変動の増大を抑制するこ
とができる。
い場合にはモータ速度変更量を小さくすることによりモ
ータ負荷変動が緩慢となり、モータ速度が小さい場合に
おいてもモータ１回転中の速度変動の増大を抑制するこ
とができる。
【００３６】図３に本発明の他の実施例の制御ブロック
図を示す。図１と同様に、１は交流電源、２は整流回
路、３は半導体スイッチング素子、４は３相ＤＣブラシ
レスモータ、５は誘起電圧検出部、６は通電巻線切換
部、１３は駆動信号作成部である。
図を示す。図１と同様に、１は交流電源、２は整流回
路、３は半導体スイッチング素子、４は３相ＤＣブラシ
レスモータ、５は誘起電圧検出部、６は通電巻線切換
部、１３は駆動信号作成部である。
【００３７】速度変動検出部２０においては、誘起電圧
検出部５で得られた回転子の位置検出信号に基づきモー
タ１回転中の速度の変動を検出し、その速度変動をなく
すようなモータ１回転中のモータ瞬時印加電圧が求めら
れる。
検出部５で得られた回転子の位置検出信号に基づきモー
タ１回転中の速度の変動を検出し、その速度変動をなく
すようなモータ１回転中のモータ瞬時印加電圧が求めら
れる。
【００３８】また、平均速度制御部２５においては、前
記位置検出信号から平均速度検出部２２で算出したモー
タ平均速度と速度指令部２６の指令により速度変更量設
定部２４にて設定されたモータ速度変更量に従い、平均
速度検出部２２で算出したモータ平均速度と速度指令部
２６の指令を比較しモータ１回転の平均印加電圧が求め
られる。
記位置検出信号から平均速度検出部２２で算出したモー
タ平均速度と速度指令部２６の指令により速度変更量設
定部２４にて設定されたモータ速度変更量に従い、平均
速度検出部２２で算出したモータ平均速度と速度指令部
２６の指令を比較しモータ１回転の平均印加電圧が求め
られる。
【００３９】更に、印加電圧変更部２１においては、平
均速度制御部２５で求められたモータ平均印加電圧の変
更が行われるとともに、平均速度検出部２２で算出した
モータ平均速度と速度指令部２６の指令により印加電圧
変更周期設定部２３にて設定されたモータ瞬時印加電圧
の変更周期に従い速度変動検出部２０で求められたモー
タ瞬時印加電圧の変更が行われ、モータに印加するモー
タ印加電圧が決定される。
均速度制御部２５で求められたモータ平均印加電圧の変
更が行われるとともに、平均速度検出部２２で算出した
モータ平均速度と速度指令部２６の指令により印加電圧
変更周期設定部２３にて設定されたモータ瞬時印加電圧
の変更周期に従い速度変動検出部２０で求められたモー
タ瞬時印加電圧の変更が行われ、モータに印加するモー
タ印加電圧が決定される。
【００４０】印加電圧変更周期と速度変更量の設定につ
いて図７により説明する。図は、時間Ｔ1 にてモータの
設定速度がＮ1 からＮ2 へと変更されモータ速度はＮ1
から徐々に上昇し時間Ｔ2 にてＮ2 に到達し、時間Ｔ3
にてモータの設定速度がＮ2からＮ1 へと変更されモー
タ速度はＮ2 から徐々に下降し時間Ｔ4 にてＮ1 に到達
する例である。
いて図７により説明する。図は、時間Ｔ1 にてモータの
設定速度がＮ1 からＮ2 へと変更されモータ速度はＮ1
から徐々に上昇し時間Ｔ2 にてＮ2 に到達し、時間Ｔ3
にてモータの設定速度がＮ2からＮ1 へと変更されモー
タ速度はＮ2 から徐々に下降し時間Ｔ4 にてＮ1 に到達
する例である。
【００４１】モータ１回転中のモータ瞬時印加電圧を変
更する印加電圧変更周期の設定は、時間Ｔ1 以前、およ
び時間Ｔ2 からＴ3 、更に時間Ｔ4 以降については周期
をＴc2と設定し、時間Ｔ1 からＴ2 、および時間Ｔ3 か
らＴ4 についてはＴc1に設定すればよい。次に、速度変
更量の設定はモータ速度Ｎ1 の時に速度変更量ΔＮ1と
し、モータ速度Ｎ2 の時に速度変更量ΔＮ2 となるよう
に設定すればよい。
更する印加電圧変更周期の設定は、時間Ｔ1 以前、およ
び時間Ｔ2 からＴ3 、更に時間Ｔ4 以降については周期
をＴc2と設定し、時間Ｔ1 からＴ2 、および時間Ｔ3 か
らＴ4 についてはＴc1に設定すればよい。次に、速度変
更量の設定はモータ速度Ｎ1 の時に速度変更量ΔＮ1と
し、モータ速度Ｎ2 の時に速度変更量ΔＮ2 となるよう
に設定すればよい。
【００４２】つまり、モータ速度がモータ設定速度に到
達していない場合のモータ１回転中のモータ瞬時印加電
圧を変更する周期をモータ速度がモータ設定速度に到達
している場合の周期よりも短く（即ち、変更回数を増や
すよう）設定し、モータ速度が小さい場合の速度変更量
をモータ速度が大きい場合の変更量よりも小さく設定す
ればよい。
達していない場合のモータ１回転中のモータ瞬時印加電
圧を変更する周期をモータ速度がモータ設定速度に到達
している場合の周期よりも短く（即ち、変更回数を増や
すよう）設定し、モータ速度が小さい場合の速度変更量
をモータ速度が大きい場合の変更量よりも小さく設定す
ればよい。
【００４３】これにより、設定速度に対してモータ速度
が上昇／下降中にある時にモータ１回転中のモータ瞬時
印加電圧を変更する応答性が高められると共に、モータ
速度が小さい時の速度変更に対するモータ負荷変動を緩
慢なものとすることができ、モータ速度が小さく、か
つ、上昇／下降中にあり非常に不安定な負荷状態にある
場合においてモータ１回転中の速度変動の増大を抑制す
ることができる。
が上昇／下降中にある時にモータ１回転中のモータ瞬時
印加電圧を変更する応答性が高められると共に、モータ
速度が小さい時の速度変更に対するモータ負荷変動を緩
慢なものとすることができ、モータ速度が小さく、か
つ、上昇／下降中にあり非常に不安定な負荷状態にある
場合においてモータ１回転中の速度変動の増大を抑制す
ることができる。
【００４４】図５に本発明の他の実施例におけるモータ
１回転中のモータ瞬時印加電圧の印加電圧変更周期の設
定例を示す。モータ速度Ｎと印加電圧変更周期Ｔc の関
係には、従来例のようにモータ１回転中においてｎ回の
モータ瞬時印加電圧の変更を行う場合には、曲線２７に
示すように、
１回転中のモータ瞬時印加電圧の印加電圧変更周期の設
定例を示す。モータ速度Ｎと印加電圧変更周期Ｔc の関
係には、従来例のようにモータ１回転中においてｎ回の
モータ瞬時印加電圧の変更を行う場合には、曲線２７に
示すように、
【００４５】
【数１】Ｔc ＝ｋ×（１／Ｎ） の関係がある。
【００４６】これに対し、本発明では、モータ速度Ｎ1
における印加電圧変更周期がＴc1より小さいＴc3、モー
タ速度Ｎ2 における印加電圧変更周期がＴc2、つまり、
従来のモータ速度と印加電圧変更周期の関係（曲線２
７）に比べモータ速度が小さい場合の印加電圧変更周期
が小さくなる関係（曲線２８）とするわけである。
における印加電圧変更周期がＴc1より小さいＴc3、モー
タ速度Ｎ2 における印加電圧変更周期がＴc2、つまり、
従来のモータ速度と印加電圧変更周期の関係（曲線２
７）に比べモータ速度が小さい場合の印加電圧変更周期
が小さくなる関係（曲線２８）とするわけである。
【００４７】これにより、モータ速度が小さい場合にモ
ータ１回転中のモータ瞬時印加電圧を変更する応答性が
高められ、モータ速度が小さい場合においてモータ１回
転中の速度変動の増大を抑制することができる。
ータ１回転中のモータ瞬時印加電圧を変更する応答性が
高められ、モータ速度が小さい場合においてモータ１回
転中の速度変動の増大を抑制することができる。
【００４８】
【発明の効果】このように本発明のＤＣブラシレスモー
タの速度制御方法は、回転子平均速度が設定速度に移行
中で変化している場合、あるいは低速の状態である場合
のＤＣブラシレスモータにかかる負荷の大きな変動によ
る不安定な状態に対し、回転子１回転中の回転子速度変
動を抑制するための回転子１回転中における固定子巻線
への印加電圧変更の応答性を高めることで、あるいは所
定時間あたりに変更する回転子平均速度の速度量を少な
くし回転子平均速度変化によるＤＣブラシレスモータに
かかる負荷の変動を抑制することにより、回転子平均速
度が変化している場合においても、回転子１回転中の回
転子速度変動が増大することなく運転できる。
タの速度制御方法は、回転子平均速度が設定速度に移行
中で変化している場合、あるいは低速の状態である場合
のＤＣブラシレスモータにかかる負荷の大きな変動によ
る不安定な状態に対し、回転子１回転中の回転子速度変
動を抑制するための回転子１回転中における固定子巻線
への印加電圧変更の応答性を高めることで、あるいは所
定時間あたりに変更する回転子平均速度の速度量を少な
くし回転子平均速度変化によるＤＣブラシレスモータに
かかる負荷の変動を抑制することにより、回転子平均速
度が変化している場合においても、回転子１回転中の回
転子速度変動が増大することなく運転できる。
【００４９】また、設定速度に対してモータ速度が上昇
／下降中にある時に、モータ１回転中のモータ瞬時印加
電圧を変更する応答性が高められると共に、モータ速度
が小さい時の速度変更に対するモータ負荷変動を緩慢な
ものとすることができ、モータ速度が小さく、かつ、上
昇／下降中にあり非常に不安定な負荷状態にある場合に
おいて、モータ１回転中の速度変動の増大を抑制するこ
とができるものである。
／下降中にある時に、モータ１回転中のモータ瞬時印加
電圧を変更する応答性が高められると共に、モータ速度
が小さい時の速度変更に対するモータ負荷変動を緩慢な
ものとすることができ、モータ速度が小さく、かつ、上
昇／下降中にあり非常に不安定な負荷状態にある場合に
おいて、モータ１回転中の速度変動の増大を抑制するこ
とができるものである。
【００５０】そして、回転子平均速度が低速にある場合
においても回転子１回転中の回転子速度変動が増大する
ことなく運転できるので、空気調和機のコンプレッサの
駆動モータとして用いた場合、コンプレッサの運転特性
を良好なものにすることができる。
においても回転子１回転中の回転子速度変動が増大する
ことなく運転できるので、空気調和機のコンプレッサの
駆動モータとして用いた場合、コンプレッサの運転特性
を良好なものにすることができる。
【図１】本発明の実施例を示す制御ブロック図。
【図２】本発明の他の実施例を示す制御ブロック図。
【図３】本発明の他の実施例を示す制御ブロック図。
【図４】印加電圧変更周期の設定例を示す図。
【図５】印加電圧変更周期の他の設定例を示す図。
【図６】速度変更量の設定例を示す図。
【図７】印加電圧変更周期及び速度変更量の設定例を示
す図。
す図。
【図８】速度変化による速度変動量を示す概念図。
１ 交流電源 ２ 整流回路 ３ 半導体スイッチング素子群 ４ ３相ＤＣブラシレスモータ ５ 誘起電圧検出部 ６ 通電巻線切換部 ７，１４，２０ 速度変動検出部 ８，１５，２１ 印加電圧変更部 ９，１６，２２ 平均速度検出部 １０，２３ 印加電圧変更周期設定部 １１，１７，２６ 速度指令部 １２，１８，２５ 平均速度制御部 １３ 駆動信号作成部 １９，２４ 速度変更量設定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/06
Claims (5)
- 【請求項１】 複数極の永久磁石を有する回転子
と、通電時にこの回転子に回転磁界を与えるように配置
された複数の固定子巻線とを有し、この複数の固定子巻
線のうち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁界を得る
とともに、この回転磁界で回転する回転子の永久磁石に
よって通電していない固定子巻線に生じる誘起電圧の変
化で得られる回転子の回転の位置検出信号に基づいて通
電する固定子巻線の組み合わせを順次切り換えて回転子
の回転を維持するようにし、固定子巻線に印加する電圧
を変更し回転子の平均回転速度を制御するようにし、更
に、回転子の１回転中での回転子速度変動をなくすよう
に固定子巻線への印加電圧を回転子１回転中において所
定周期ごとに変更するようにしたＤＣブラシレスモータ
の制御装置において、回転子の平均回転速度が設定速度
に到達後の回転子の１回転中における固定子巻線への印
加電圧を変更する周期に比し、設定速度に移行中の回転
子１回転中における固定子巻線への印加電圧を変更する
周期を高めることを特徴とするＤＣフラシレスモータの
速度制御装置。 - 【請求項２】 複数極の永久磁石を有する回転子と、通
電時にこの回転子に回転磁界を与えるように配置された
複数の固定子巻線とを有し、この複数の固定子巻線のう
ち幾つかの固定子巻線に通電して回転磁界を得るととも
に、この回転磁界で回転する回転子の永久磁石によって
通電していない固定子巻線に生じる誘起電圧の変化で得
られる回転子の回転の位置検出信号に基づいて通電する
固定子巻線の組み合わせを順次切り換えて回転子の回転
を維持するようにし、固定子巻線に印加する電圧を変更
し回転子の平均回転速度を制御するようにし、更に、回
転子の１回転中での回転子速度変動をなくすように固定
子巻線への印加電圧を回転子１回転中において所定周期
ごとに変更するようにしたＤＣブラシレスモータの制御
装置において、回転子の平均回転速度の低下に際し、こ
の平均回転速度の低下比率より前記所定周期の低下比率
を小さくすることを特徴とするＤＣブラシレスモータの
速度制御装置。 - 【請求項３】 回転子の平均回転速度の低下に際し、こ
の平均回転速度の低下比率より前記所定周期の低下比率
を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のＤＣブ
ラシレスモータの速度制御装置。 - 【請求項４】 回転子の平均回転速度の低下に際し、所
定時間あたりに変更する回転子平均速度の速度量を少な
くすることを特徴とする請求項２に記載のＤＣブラシレ
スモータの速度制御装置。 - 【請求項５】 ＤＣブラシレスモータは空気調和機のコ
ンプレッサ駆動用であることを特徴とする請求項１乃至
請求項４記載のＤＣブラシレスモータの速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27543996A JP3338306B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Ｄｃブラシレスモータの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27543996A JP3338306B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Ｄｃブラシレスモータの速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10108489A JPH10108489A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3338306B2 true JP3338306B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=17555546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27543996A Expired - Lifetime JP3338306B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Ｄｃブラシレスモータの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3338306B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4649934B2 (ja) * | 2004-10-04 | 2011-03-16 | パナソニック株式会社 | ブラシレスｄｃモータの制御装置およびそれを搭載した天井扇風機 |
| JP2018129957A (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 株式会社コロナ | モータ制御装置及び空気調和装置 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP27543996A patent/JP3338306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10108489A (ja) | 1998-04-24 |
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