JP4147383B2 - Ｄｃブラシレスモータの並列駆動回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のファンやポンプ等を同一速度で運転するために互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを駆動するための並列駆動回路に関し、特に低騒音が要求される用途に適用して好適な並列駆動回路に関する者である。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、この種の並列駆動回路を特願２００１−２２２４１２（以下、先願という）として出願している。
まず、この先願発明を以下に説明する。
【０００３】
図７は先願発明に係る駆動回路の全体構成を示しており、２台のＤＣブラシレスモータＭＡ，ＭＢを１台の駆動回路によって駆動する場合のものである。 図７において、Ｅは直流電源であり、この直流電源Ｅには、半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６からなる三相ブリッジ回路が接続されている。この三相ブリッジ回路の各相出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗには同一構成のＤＣブラスレスモータＭＡ，ＭＢが並列に接続されており、それぞれに設けられたホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷはロータ位置検出回路２１，２２に接続されている。
【０００４】
これらの検出回路２１，２２から出力される各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号は信号選択回路４０に入力され、どちらのモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号を使用するかを切り替えて選択可能となっている。そして、この信号選択回路４０からは、選択したモータの位置検出信号に応じてスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６をオン・オフさせるために、スイッチング信号発生回路３０に対する制御信号が出力される。
なお、図７において、１１はステータ、１２はロータ、ＣＵ，ＣＶ，ＣＷはステータ１１の各相コイルである。
【０００５】
信号選択回路４０は、図８に示すようにモータＭＡの位置検出信号が入力されるＸＯＲ（排他的論理和）ゲートＩＣ１，ＩＣ２と、ＸＯＲゲートＩＣ２の出力側に接続されたＮＡＮＤゲートＩＣ３〜ＩＣ７と、モータＭＢの位置検出信号が入力されるＮＡＮＤゲートＩＣ８〜ＩＣ１０と、プルアップ抵抗等の抵抗Ｒ１〜Ｒ１０と、コンデンサＣ１と、ＮＡＮＤゲートＩＣ５〜ＩＣ１０の出力側のダイオードＤ１〜Ｄ７と、出力側のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３とから構成されている。
この信号選択回路４０は、図９に示すようなモータＭＡ，ＭＢの各相のロータ位置検出信号が入力された際に、スイッチング信号発生回路３０に対してモータＭＡ，ＭＢの１相または２相のスイッチング素子を駆動させるための制御信号をトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３から出力するように動作する。
【０００６】
以下、図７の回路の動作を、図８、図９を参照しつつ説明する。
いま、モータＭＡ，ＭＢが同期して同一速度で運転されているとすると、それぞれのロータ位置検出信号は図９のように同期して出力されている。なお、図９では、モータＭＡに関する信号をＡ、モータＭＢに関する信号をＢで示している。
ここで、図９に示した各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号は、図７におけるホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの出力信号と実質的に等しい。
【０００７】
両方のモータＭＡ，ＭＢをロータ位置検出信号に同期させて運転するためには、図９のロータ回転角（空間角）が０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°のタイミングで位置検出信号が変化するのに合わせて、スイッチング信号発生回路３０から出力されるスイッチング信号を変化させる必要がある。
【０００８】
一方、図９における回転角が０°〜６０°の間、６０°〜１２０°の間、１２０°〜１８０°の間、１８０°〜２４０°の間、２４０°〜３００°の間、３００°〜０°の間は、各モータＭＡ，ＭＢともに位置検出信号に変化がなく、一定の状態を保っている（例えば、０°〜６０°の間はモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号としてＵ相及びＷ相の信号が検出される状態が続き、６０°〜１２０°の間はモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号としてＵ相のみの信号が検出される状態が続く）。
【０００９】
従って、上述したようにロータ位置検出信号に変化がなく一定の状態を保っている間に、モータＭＡの位置検出信号とモータＭＢの位置検出信号とを切り替えても何ら悪影響はない。
例えば、モータＭＡの位置検出信号を用いてモータＭＡを駆動するためのスイッチング信号（モータＭＡ，ＭＢは並列に接続されているので、モータＭＢを駆動するためのスイッチング信号でもあり得る）を出力している時に、他方のモータＭＢの位置検出信号に切り替えてモータＭＢを駆動するためのスイッチング信号（同じくモータＭＡを駆動するためのスイッチング信号でもあり得る）を出力するようにしても、この切替が位置検出信号に変化がない期間に行われるのであれば、切り替えた瞬間にモータの印加電圧が急変する心配はない。また、ロータ位置検出信号の周期よりも短い周期で駆動を切り替えるようにすれば、動作が不安定になるおそれも少ない。
【００１０】
このため、この従来技術では、角度が０°〜６０°の間、６０°〜１２０°の間、１２０°〜１８０°の間、１８０°〜２４０°の間、２４０°〜３００°の間、３００°〜０°（３６０°）の間である３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°の時点で、信号選択回路４０によりモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号をモータ間で交互に切り替えて選択するようにし、この選択したロータ位置検出信号に基づいてモータＭＡ，ＭＢを駆動するためのスイッチング信号を出力させている。
【００１１】
つまり、図９に示す如く、例えば３３０°〜３０°の間はモータＭＡのロータ位置検出信号を選択しており、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を出力する。また、３０°〜９０°の間はモータＭＢのロータ位置検出信号を選択しており、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を作成する。
以後同様に、９０°〜１５０°の間はモータＭＡのロータ位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成し、１５０°〜２１０°の間はモータＭＢのロータ位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成する。
【００１２】
図９では、説明の便宜上、角度が３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°でモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号を切り替えているが、切り替え角度はこれらの値に限られるものではなく、前述のように０°〜６０°の間、６０°〜１２０°の間、１２０°〜１８０°の間、１８０°〜２４０°の間、２４０°〜３００°の間、３００°〜０°（３６０°）の間であって、モータＭＡ，ＭＢの位置検出信号に変化がない角度で切り替えれば同様の効果を得ることができる。
【００１３】
なお、図８に示した信号選択回路４０の動作を確認すると、例えば図９の３０°〜６０°の間のモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）を何れも論理（１，０，１）で表し、これらが図８のモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号として入力されているとすると、図８の論理回路によって出力側トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の出力信号の論理は（１，０，１）であり、次の６０°〜９０°の間のモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）を何れも論理（１，０，０）とすると、出力側トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の出力信号の論理は（１，０，０）となり、図９の３０°〜９０°の期間における信号選択回路の出力（制御信号）の変化と一致していることが判る。
【００１４】
以上のような動作により、２台のモータＭＡ，ＭＢをロータ位置検出信号に同期させて単一の駆動回路により安定的に並列駆動することが可能になっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、モータが停止しているとき、２台のモータＭＡ，ＭＢが常に同期して（ロータの位置が同一の位置で）停止しているとは限らない。
両モータが同期していない状態から運転を開始して急激に速度を上げると、同期に引き込むまでは大きな循環電流が不規則に流れてモータから大きな騒音が発生する場合がある。
また、場合によっては両モータがいつまでたっても同期せず、大きな騒音を発生し続けるという問題があった。
【００１６】
そこで本発明は、非同期状態での運転に起因する騒音を低減するようにしたＤＣブラシレスモータの並列駆動回路を提供しようとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
前記一定期間経過後に各モータを所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたものである。
【００１８】
請求項２に記載した発明は、互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
前記一定期間経過後に各モータを低速運転し、その後に所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたものである。
【００１９】
請求項３に記載した発明は、互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
各モータのロータ位置検出信号の誤差を検出する位置信号誤差検出手段と、
前記一定期間経過後に各モータを低速運転し、この低速運転中に前記位置信号誤差検出手段により検出される誤差が規定値以下になった後に各モータを所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１は本発明の第１実施形態に係る駆動回路の全体構成を示しており、２台のＤＣブラシレスモータＭＡ，ＭＢを１台の駆動回路によって駆動する場合のものである。なお、図７と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。この図１の駆動回路は、請求項１及び請求項２に記載した発明に相当するものである。
【００２１】
図１において、直流電源Ｅ、半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６からなる三相ブリッジ回路、ＤＣブラスレスモータＭＡ，ＭＢ、ホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷ、ロータ位置検出回路２１，２２、信号選択回路４０及びスイッチング信号発生回路３０の接続構成は図７と同一である。
５０は、運転指令に従ってモータＭＡ，ＭＢの回転速度を設定する速度設定回路であり、この回路５０による設定速度が速度制御回路６０に送られ、速度制御回路６０が前記設定速度に従ってモータＭＡ，ＭＢを回転させるようにスイッチング信号発生回路３０を介してスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６のオン、オフを制御している。
【００２２】
７０は、前記運転指令に従ってモータＭＡ，ＭＢのステータコイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷに流す直流電流を設定する直流電流設定回路７０であり、その出力は速度制御回路６０に加えられている。
すなわち、速度制御回路６０には速度設定回路５０から出力される設定速度と直流電流設定回路７０から出力される直流電流設定値とが入力されており、速度制御回路６０は、上記入力に従ってスイッチング信号発生回路３０に制御信号を送り、モータＭＡ，ＭＢの回転速度や電流を制御するように構成されている。
なお、直流電流設定回路７０の動作時には、この設定回路７０から出力される制御信号によって速度設定回路５０の出力がゼロに保持されるようになっている。
【００２３】
ここで、モータＭＡ，ＭＢの同期がずれたまま停止している場合、モータＭＡ，ＭＢのステータコイルに直流電流を流せば、ロータ１２の永久磁石がステータコイルに対して所定の位置に引き寄せられる。従って、各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が同じになり、同期状態を実現することができる。
請求項１記載の発明は上記の点に着目したものであり、始動後の一定時間はモータＭＡ，ＭＢのステータコイルに直流電流を流して両モータＭＡ，ＭＢを同期させ、その後、所定の速度まで加速するようにした。
【００２４】
図２は上記請求項１の発明の実施形態を示すもので、図１における速度設定回路５０及び直流電流設定回路７０の出力を示している。
図２において、時刻ｔ１（始動時）において運転指令が入力されると、直流電流設定回路７０はこの時刻ｔ１から時刻ｔ２までの一定時間は、直流電流設定値を速度制御回路６０に出力し、スイッチング信号発生回路３０を介してモータＭＡ，ＭＢの各ステータコイルに直流電流を流す。これにより、前述した如く各ロータ１２の永久磁石が各ステータコイルに対して所定の位置に引き寄せられ、各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が等しくなって同期した状態となる。この間、速度設定回路５０の出力はゼロに保持されている。
【００２５】
次いで、時刻ｔ２で直流電流設定回路７０の出力をゼロにすると同時に、それ以後、速度設定回路５０の出力を徐々に上昇させ、設定速度Ｖ２まで加速する。
これにより、両モータＭＡ，ＭＢを同期させた状態で加速することができるので、騒音の発生を未然に防止することができる。
【００２６】
しかしながら、モータのベアリングの潤滑油の温度が低い状態で停止している場合には潤滑油の粘度が高いので、停止状態から直ちに加速すると、うまく同期を保った状態で加速することができない場合がある。このような場合には、モータをしばらくの間低速で運転すれば潤滑油の粘度が下がるため、低速運転時に同期を確立させてその後に加速することが可能である。
そこで請求項２に記載した発明では、始動後に一定時間、各モータＭＡ，ＭＢのステータコイルに直流電流を流した後、更に前記と同一または異なる一定時間だけ低速で運転し、その後、所定速度まで加速するようにした。
【００２７】
図３は上記請求項２の発明の実施形態を示すもので、図１における速度設定回路５０及び直流電流設定回路７０の出力を示している。
図３において、始動時である時刻ｔ４で運転指令が入力されると、直流電流設定回路７０はこの時刻ｔ４から時刻ｔ５までの一定時間は、直流電流設定値を速度制御回路６０に出力し、スイッチング信号発生回路３０を介してモータＭＡ，ＭＢの各ステータコイルに直流電流を流す。これにより、前述したように各ロータ１２の永久磁石が各ステータコイルに対して所定の位置に引き寄せられ、各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が等しくなって同期した状態となる。この間、速度設定回路５０の出力はゼロに保持されている。
【００２８】
次いで、時刻ｔ５で直流電流設定回路７０の出力をゼロにすると同時に、速度設定回路５０の出力をＶ１（速度設定回路５０の出力は電圧値であるが、設定速度Ｖ１に相当する電圧値も便宜的にＶ１とする。Ｖ２についても同様）にして時刻ｔ６まで維持する。この期間ｔ５〜ｔ６ではモータＭＡ，ＭＢが速度Ｖ１で低速運転されるので、仮にベアリングの潤滑油の高粘度によって同期運転が難しかったとしてもその困難が解消され、十分に同期が確立された状態となる。
そして、時刻ｔ６以後に、速度設定回路５０により設定速度を徐々に上昇させてＶ２まで加速する。
【００２９】
これにより、両モータＭＡ，ＭＢを確実に同期させた状態で加速することができ、騒音の発生を未然に防止することができる。
なお、前述したように、時刻ｔ４〜ｔ５の一定時間と時刻ｔ５〜ｔ６の一定時間とは、同一でも異なっていても良い。
【００３０】
次に、請求項３に記載した発明は、２台のモータＭＡ，ＭＢの同期確認を一層厳密に行うようにしたものである。
すなわち、モータＭＡ，ＭＢが同期して回転している状態では、各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の誤差もほとんどなくなる。従って、請求項３の発明では、始動後にステータコイルに一定時間、直流電流を流し、その後、低速運転時に各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の誤差を検出し、その誤差が規定値以下になったら確実に同時状態に達したと判断して加速を開始するようにした。
【００３１】
図４は本発明の第２実施形態を示す回路図であり、請求項３に記載した発明に相当するものである。図１と同一の構成要素には同一の参照符号を付してあり、以下では異なる部分を中心に説明する。
【００３２】
この第２実施形態では、各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号が位置信号誤差検出回路８０に入力されており、位置検出信号の誤差が規定値以上か規定値以下かを判別した結果が出力として速度設定回路５０に加えられている。
なお、他の構成は図１と同様である。
【００３３】
図５は、位置信号誤差検出回路８０、速度設定回路５０及び直流電流設定回路７０の出力の関係を示している。
図５において、始動時である時刻ｔ７で運転指令が入力されると、直流電流設定回路７０はこの時刻ｔ７から時刻ｔ８までの一定時間は、直流電流設定値を速度制御回路６０に出力し、スイッチング信号発生回路３０を介してモータＭＡ，ＭＢの各ステータコイルに直流電流を流す。これにより、前述した如く各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が等しくなって同期した状態となる。この間、速度設定回路５０の出力はゼロに保持されている。
【００３４】
次に、時刻ｔ８で直流電流設定回路７０の出力をゼロにすると同時に、速度設定回路５０の出力をしばらくの間、Ｖ１に維持する。この時刻ｔ８以後はモータＭＡ，ＭＢが速度Ｖ１で低速運転されるので、始動前のベアリングの潤滑油の高粘度などに起因する同期の困難さが解消され、十分に同期した状態となる。その後、時刻ｔ９においてロータ位置検出信号の誤差が規定値以下になると位置信号誤差検出回路８０の出力が変化し、速度設定回路５０ではモータＭＡ，ＭＢが同期したと判断して設定速度を徐々に上昇させ、最終的に設定速度Ｖ２まで加速する。
これにより、両モータＭＡ，ＭＢが確実に同期状態に達してから加速を開始することができるので、非同期状態での急激な加速による騒音が発生するおそれはない。
【００３５】
図６は、この実施形態において、モータＭＡ，ＭＢの同期が若干ずれている状態の動作を示すタイミングチャートである。
両モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の誤差は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相について発生する。位置信号誤差検出回路８０では、これら三相の誤差をすべて使用することも可能であるが、回路構成の複雑化によるコストの上昇を避けるためには、一相または二相の誤差を使用すれば良い。
なお、ロータ位置検出信号の誤差は、各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の排他的論理和から容易に検出することができる。
【００３６】
図６に示すように、モータＭＡ，ＭＢの同期が若干ずれている状態でも、ロータ位置検出信号に変化がなく一定の状態を保っている期間、例えば、角度が１５°〜６０°の間、７５°〜１２０°の間、１３５°〜１８０°の間、１９５°〜２４０°の間、２５５°〜３００°の間、３１５°〜０°（３６０°）の間である３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°の時点で、信号選択回路４０によりモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号をモータ間で交互に切り替えて選択し、この選択した位置検出信号に基づいてモータＭＡ，ＭＢを駆動するためのスイッチング信号を出力させる。
【００３７】
つまり、３３０°〜３０°の間はモータＭＡの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を出力する。また、３０°〜９０°の間はモータＭＢの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を作成する。
以後同様に、９０°〜１５０°の間はモータＭＡの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成し、１５０°〜２１０°の間はモータＭＢの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成する。
【００３８】
両モータＭＡ，ＭＢが同期すると、ロータ位置検出信号は前述の図９のようになり、ロータ位置検出信号の誤差もなくなる。この実施形態では、両モータＭＡ，ＭＢが同期した後も、例えば３０°、９０°、１５０°、……の時点で信号選択回路４０によりモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号をモータ間で交互に切り替えて選択し、この選択した位置検出信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０がスイッチング信号を出力させればよい。
【００３９】
なお、モータＭＡ，ＭＢへの印加電圧が等価的に正弦波となるようにスイッチング素子をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する正弦波ＰＷＭ制御方式が良く知られている。この方式をスイッチング信号発生回路３０に適用してＰＷＭパルスによりスイッチング素子を駆動すれば、モータＭＡ，ＭＢを一層安定して動作させることが可能である。
上記実施形態では２台のＤＣブラシレスモータを並列運転する場合について説明したが、本発明は３台以上のモータを並列運転する場合にも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数台のＤＣブラシレスモータを、単一の駆動回路により低騒音で安定的に並列駆動することができ、低騒音が要求される複数台のファンやポンプ等の並列駆動装置を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】図１における速度設定回路及び直流電流設定回路の動作説明図である。
【図３】図１における速度設定回路及び直流電流設定回路の動作説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す回路図である。
【図５】図４における速度設定回路、位置信号誤差検出回路及び直流電流設定回路の動作説明図である。
【図６】各モータのロータ位置検出信号に誤差がある場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】従来技術を示す回路図である。
【図８】図７における信号選択回路の構成を示す回路図である。
【図９】図７の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
Ｅ 直流電源
Ｔ１〜Ｔ６ スイッチング素子
Ｕ，Ｖ，Ｗ 出力端子
ＭＡ，ＭＢ ＤＣブラシレスモータ
ＣＵ，ＣＶ，ＣＷ コイル
ＨＵ，ＨＶ，ＨＷ ホール素子
１１ ステータ
１２ ロータ
２１，２２ ロータ位置検出回路
３０ スイッチング信号発生回路
４０ 信号選択回路
５０ 速度設定回路
６０ 速度制御回路
７０ 直流電流設定回路
８０ 位置信号誤差検出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のファンやポンプ等を同一速度で運転するために互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを駆動するための並列駆動回路に関し、特に低騒音が要求される用途に適用して好適な並列駆動回路に関する者である。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、この種の並列駆動回路を特願２００１−２２２４１２（以下、先願という）として出願している。
まず、この先願発明を以下に説明する。
【０００３】
図７は先願発明に係る駆動回路の全体構成を示しており、２台のＤＣブラシレスモータＭＡ，ＭＢを１台の駆動回路によって駆動する場合のものである。 図７において、Ｅは直流電源であり、この直流電源Ｅには、半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６からなる三相ブリッジ回路が接続されている。この三相ブリッジ回路の各相出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗには同一構成のＤＣブラスレスモータＭＡ，ＭＢが並列に接続されており、それぞれに設けられたホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷはロータ位置検出回路２１，２２に接続されている。
【０００４】
これらの検出回路２１，２２から出力される各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号は信号選択回路４０に入力され、どちらのモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号を使用するかを切り替えて選択可能となっている。そして、この信号選択回路４０からは、選択したモータの位置検出信号に応じてスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６をオン・オフさせるために、スイッチング信号発生回路３０に対する制御信号が出力される。
なお、図７において、１１はステータ、１２はロータ、ＣＵ，ＣＶ，ＣＷはステータ１１の各相コイルである。
【０００５】
信号選択回路４０は、図８に示すようにモータＭＡの位置検出信号が入力されるＸＯＲ（排他的論理和）ゲートＩＣ１，ＩＣ２と、ＸＯＲゲートＩＣ２の出力側に接続されたＮＡＮＤゲートＩＣ３〜ＩＣ７と、モータＭＢの位置検出信号が入力されるＮＡＮＤゲートＩＣ８〜ＩＣ１０と、プルアップ抵抗等の抵抗Ｒ１〜Ｒ１０と、コンデンサＣ１と、ＮＡＮＤゲートＩＣ５〜ＩＣ１０の出力側のダイオードＤ１〜Ｄ７と、出力側のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３とから構成されている。
この信号選択回路４０は、図９に示すようなモータＭＡ，ＭＢの各相のロータ位置検出信号が入力された際に、スイッチング信号発生回路３０に対してモータＭＡ，ＭＢの１相または２相のスイッチング素子を駆動させるための制御信号をトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３から出力するように動作する。
【０００６】
以下、図７の回路の動作を、図８、図９を参照しつつ説明する。
いま、モータＭＡ，ＭＢが同期して同一速度で運転されているとすると、それぞれのロータ位置検出信号は図９のように同期して出力されている。なお、図９では、モータＭＡに関する信号をＡ、モータＭＢに関する信号をＢで示している。
ここで、図９に示した各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号は、図７におけるホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの出力信号と実質的に等しい。
【０００７】
両方のモータＭＡ，ＭＢをロータ位置検出信号に同期させて運転するためには、図９のロータ回転角（空間角）が０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°のタイミングで位置検出信号が変化するのに合わせて、スイッチング信号発生回路３０から出力されるスイッチング信号を変化させる必要がある。
【０００８】
一方、図９における回転角が０°〜６０°の間、６０°〜１２０°の間、１２０°〜１８０°の間、１８０°〜２４０°の間、２４０°〜３００°の間、３００°〜０°の間は、各モータＭＡ，ＭＢともに位置検出信号に変化がなく、一定の状態を保っている（例えば、０°〜６０°の間はモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号としてＵ相及びＷ相の信号が検出される状態が続き、６０°〜１２０°の間はモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号としてＵ相のみの信号が検出される状態が続く）。
【０００９】
従って、上述したようにロータ位置検出信号に変化がなく一定の状態を保っている間に、モータＭＡの位置検出信号とモータＭＢの位置検出信号とを切り替えても何ら悪影響はない。
例えば、モータＭＡの位置検出信号を用いてモータＭＡを駆動するためのスイッチング信号（モータＭＡ，ＭＢは並列に接続されているので、モータＭＢを駆動するためのスイッチング信号でもあり得る）を出力している時に、他方のモータＭＢの位置検出信号に切り替えてモータＭＢを駆動するためのスイッチング信号（同じくモータＭＡを駆動するためのスイッチング信号でもあり得る）を出力するようにしても、この切替が位置検出信号に変化がない期間に行われるのであれば、切り替えた瞬間にモータの印加電圧が急変する心配はない。また、ロータ位置検出信号の周期よりも短い周期で駆動を切り替えるようにすれば、動作が不安定になるおそれも少ない。
【００１０】
このため、この従来技術では、角度が０°〜６０°の間、６０°〜１２０°の間、１２０°〜１８０°の間、１８０°〜２４０°の間、２４０°〜３００°の間、３００°〜０°（３６０°）の間である３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°の時点で、信号選択回路４０によりモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号をモータ間で交互に切り替えて選択するようにし、この選択したロータ位置検出信号に基づいてモータＭＡ，ＭＢを駆動するためのスイッチング信号を出力させている。
【００１１】
つまり、図９に示す如く、例えば３３０°〜３０°の間はモータＭＡのロータ位置検出信号を選択しており、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を出力する。また、３０°〜９０°の間はモータＭＢのロータ位置検出信号を選択しており、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を作成する。
以後同様に、９０°〜１５０°の間はモータＭＡのロータ位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成し、１５０°〜２１０°の間はモータＭＢのロータ位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成する。
【００１２】
図９では、説明の便宜上、角度が３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°でモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号を切り替えているが、切り替え角度はこれらの値に限られるものではなく、前述のように０°〜６０°の間、６０°〜１２０°の間、１２０°〜１８０°の間、１８０°〜２４０°の間、２４０°〜３００°の間、３００°〜０°（３６０°）の間であって、モータＭＡ，ＭＢの位置検出信号に変化がない角度で切り替えれば同様の効果を得ることができる。
【００１３】
なお、図８に示した信号選択回路４０の動作を確認すると、例えば図９の３０°〜６０°の間のモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）を何れも論理（１，０，１）で表し、これらが図８のモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号として入力されているとすると、図８の論理回路によって出力側トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の出力信号の論理は（１，０，１）であり、次の６０°〜９０°の間のモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）を何れも論理（１，０，０）とすると、出力側トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の出力信号の論理は（１，０，０）となり、図９の３０°〜９０°の期間における信号選択回路の出力（制御信号）の変化と一致していることが判る。
【００１４】
以上のような動作により、２台のモータＭＡ，ＭＢをロータ位置検出信号に同期させて単一の駆動回路により安定的に並列駆動することが可能になっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、モータが停止しているとき、２台のモータＭＡ，ＭＢが常に同期して（ロータの位置が同一の位置で）停止しているとは限らない。
両モータが同期していない状態から運転を開始して急激に速度を上げると、同期に引き込むまでは大きな循環電流が不規則に流れてモータから大きな騒音が発生する場合がある。
また、場合によっては両モータがいつまでたっても同期せず、大きな騒音を発生し続けるという問題があった。
【００１６】
そこで本発明は、非同期状態での運転に起因する騒音を低減するようにしたＤＣブラシレスモータの並列駆動回路を提供しようとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
前記一定期間経過後に各モータを所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたものである。
【００１８】
請求項２に記載した発明は、互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
前記一定期間経過後に各モータを低速運転し、その後に所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたものである。
【００１９】
請求項３に記載した発明は、互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
各モータのロータ位置検出信号の誤差を検出する位置信号誤差検出手段と、
前記一定期間経過後に各モータを低速運転し、この低速運転中に前記位置信号誤差検出手段により検出される誤差が規定値以下になった後に各モータを所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１は本発明の第１実施形態に係る駆動回路の全体構成を示しており、２台のＤＣブラシレスモータＭＡ，ＭＢを１台の駆動回路によって駆動する場合のものである。なお、図７と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。この図１の駆動回路は、請求項１及び請求項２に記載した発明に相当するものである。
【００２１】
図１において、直流電源Ｅ、半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６からなる三相ブリッジ回路、ＤＣブラスレスモータＭＡ，ＭＢ、ホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷ、ロータ位置検出回路２１，２２、信号選択回路４０及びスイッチング信号発生回路３０の接続構成は図７と同一である。
５０は、運転指令に従ってモータＭＡ，ＭＢの回転速度を設定する速度設定回路であり、この回路５０による設定速度が速度制御回路６０に送られ、速度制御回路６０が前記設定速度に従ってモータＭＡ，ＭＢを回転させるようにスイッチング信号発生回路３０を介してスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６のオン、オフを制御している。
【００２２】
７０は、前記運転指令に従ってモータＭＡ，ＭＢのステータコイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷに流す直流電流を設定する直流電流設定回路７０であり、その出力は速度制御回路６０に加えられている。
すなわち、速度制御回路６０には速度設定回路５０から出力される設定速度と直流電流設定回路７０から出力される直流電流設定値とが入力されており、速度制御回路６０は、上記入力に従ってスイッチング信号発生回路３０に制御信号を送り、モータＭＡ，ＭＢの回転速度や電流を制御するように構成されている。
なお、直流電流設定回路７０の動作時には、この設定回路７０から出力される制御信号によって速度設定回路５０の出力がゼロに保持されるようになっている。
【００２３】
ここで、モータＭＡ，ＭＢの同期がずれたまま停止している場合、モータＭＡ，ＭＢのステータコイルに直流電流を流せば、ロータ１２の永久磁石がステータコイルに対して所定の位置に引き寄せられる。従って、各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が同じになり、同期状態を実現することができる。
請求項１記載の発明は上記の点に着目したものであり、始動後の一定時間はモータＭＡ，ＭＢのステータコイルに直流電流を流して両モータＭＡ，ＭＢを同期させ、その後、所定の速度まで加速するようにした。
【００２４】
図２は上記請求項１の発明の実施形態を示すもので、図１における速度設定回路５０及び直流電流設定回路７０の出力を示している。
図２において、時刻ｔ１（始動時）において運転指令が入力されると、直流電流設定回路７０はこの時刻ｔ１から時刻ｔ２までの一定時間は、直流電流設定値を速度制御回路６０に出力し、スイッチング信号発生回路３０を介してモータＭＡ，ＭＢの各ステータコイルに直流電流を流す。これにより、前述した如く各ロータ１２の永久磁石が各ステータコイルに対して所定の位置に引き寄せられ、各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が等しくなって同期した状態となる。この間、速度設定回路５０の出力はゼロに保持されている。
【００２５】
次いで、時刻ｔ２で直流電流設定回路７０の出力をゼロにすると同時に、それ以後、速度設定回路５０の出力を徐々に上昇させ、設定速度Ｖ２まで加速する。
これにより、両モータＭＡ，ＭＢを同期させた状態で加速することができるので、騒音の発生を未然に防止することができる。
【００２６】
しかしながら、モータのベアリングの潤滑油の温度が低い状態で停止している場合には潤滑油の粘度が高いので、停止状態から直ちに加速すると、うまく同期を保った状態で加速することができない場合がある。このような場合には、モータをしばらくの間低速で運転すれば潤滑油の粘度が下がるため、低速運転時に同期を確立させてその後に加速することが可能である。
そこで請求項２に記載した発明では、始動後に一定時間、各モータＭＡ，ＭＢのステータコイルに直流電流を流した後、更に前記と同一または異なる一定時間だけ低速で運転し、その後、所定速度まで加速するようにした。
【００２７】
図３は上記請求項２の発明の実施形態を示すもので、図１における速度設定回路５０及び直流電流設定回路７０の出力を示している。
図３において、始動時である時刻ｔ４で運転指令が入力されると、直流電流設定回路７０はこの時刻ｔ４から時刻ｔ５までの一定時間は、直流電流設定値を速度制御回路６０に出力し、スイッチング信号発生回路３０を介してモータＭＡ，ＭＢの各ステータコイルに直流電流を流す。これにより、前述したように各ロータ１２の永久磁石が各ステータコイルに対して所定の位置に引き寄せられ、各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が等しくなって同期した状態となる。この間、速度設定回路５０の出力はゼロに保持されている。
【００２８】
次いで、時刻ｔ５で直流電流設定回路７０の出力をゼロにすると同時に、速度設定回路５０の出力をＶ１（速度設定回路５０の出力は電圧値であるが、設定速度Ｖ１に相当する電圧値も便宜的にＶ１とする。Ｖ２についても同様）にして時刻ｔ６まで維持する。この期間ｔ５〜ｔ６ではモータＭＡ，ＭＢが速度Ｖ１で低速運転されるので、仮にベアリングの潤滑油の高粘度によって同期運転が難しかったとしてもその困難が解消され、十分に同期が確立された状態となる。
そして、時刻ｔ６以後に、速度設定回路５０により設定速度を徐々に上昇させてＶ２まで加速する。
【００２９】
これにより、両モータＭＡ，ＭＢを確実に同期させた状態で加速することができ、騒音の発生を未然に防止することができる。
なお、前述したように、時刻ｔ４〜ｔ５の一定時間と時刻ｔ５〜ｔ６の一定時間とは、同一でも異なっていても良い。
【００３０】
次に、請求項３に記載した発明は、２台のモータＭＡ，ＭＢの同期確認を一層厳密に行うようにしたものである。
すなわち、モータＭＡ，ＭＢが同期して回転している状態では、各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の誤差もほとんどなくなる。従って、請求項３の発明では、始動後にステータコイルに一定時間、直流電流を流し、その後、低速運転時に各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の誤差を検出し、その誤差が規定値以下になったら確実に同時状態に達したと判断して加速を開始するようにした。
【００３１】
図４は本発明の第２実施形態を示す回路図であり、請求項３に記載した発明に相当するものである。図１と同一の構成要素には同一の参照符号を付してあり、以下では異なる部分を中心に説明する。
【００３２】
この第２実施形態では、各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号が位置信号誤差検出回路８０に入力されており、位置検出信号の誤差が規定値以上か規定値以下かを判別した結果が出力として速度設定回路５０に加えられている。
なお、他の構成は図１と同様である。
【００３３】
図５は、位置信号誤差検出回路８０、速度設定回路５０及び直流電流設定回路７０の出力の関係を示している。
図５において、始動時である時刻ｔ７で運転指令が入力されると、直流電流設定回路７０はこの時刻ｔ７から時刻ｔ８までの一定時間は、直流電流設定値を速度制御回路６０に出力し、スイッチング信号発生回路３０を介してモータＭＡ，ＭＢの各ステータコイルに直流電流を流す。これにより、前述した如く各モータＭＡ，ＭＢのステータ１１とロータ１２との位置関係が等しくなって同期した状態となる。この間、速度設定回路５０の出力はゼロに保持されている。
【００３４】
次に、時刻ｔ８で直流電流設定回路７０の出力をゼロにすると同時に、速度設定回路５０の出力をしばらくの間、Ｖ１に維持する。この時刻ｔ８以後はモータＭＡ，ＭＢが速度Ｖ１で低速運転されるので、始動前のベアリングの潤滑油の高粘度などに起因する同期の困難さが解消され、十分に同期した状態となる。その後、時刻ｔ９においてロータ位置検出信号の誤差が規定値以下になると位置信号誤差検出回路８０の出力が変化し、速度設定回路５０ではモータＭＡ，ＭＢが同期したと判断して設定速度を徐々に上昇させ、最終的に設定速度Ｖ２まで加速する。
これにより、両モータＭＡ，ＭＢが確実に同期状態に達してから加速を開始することができるので、非同期状態での急激な加速による騒音が発生するおそれはない。
【００３５】
図６は、この実施形態において、モータＭＡ，ＭＢの同期が若干ずれている状態の動作を示すタイミングチャートである。
両モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の誤差は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相について発生する。位置信号誤差検出回路８０では、これら三相の誤差をすべて使用することも可能であるが、回路構成の複雑化によるコストの上昇を避けるためには、一相または二相の誤差を使用すれば良い。
なお、ロータ位置検出信号の誤差は、各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の排他的論理和から容易に検出することができる。
【００３６】
図６に示すように、モータＭＡ，ＭＢの同期が若干ずれている状態でも、ロータ位置検出信号に変化がなく一定の状態を保っている期間、例えば、角度が１５°〜６０°の間、７５°〜１２０°の間、１３５°〜１８０°の間、１９５°〜２４０°の間、２５５°〜３００°の間、３１５°〜０°（３６０°）の間である３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°の時点で、信号選択回路４０によりモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号をモータ間で交互に切り替えて選択し、この選択した位置検出信号に基づいてモータＭＡ，ＭＢを駆動するためのスイッチング信号を出力させる。
【００３７】
つまり、３３０°〜３０°の間はモータＭＡの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を出力する。また、３０°〜９０°の間はモータＭＢの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｗ相コイルＣＷに通電する（期間はそれぞれ異なる）ようにスイッチング信号を作成する。
以後同様に、９０°〜１５０°の間はモータＭＡの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成し、１５０°〜２１０°の間はモータＭＢの位置検出信号を選択し、この信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０はＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶに通電するようにスイッチング信号を作成する。
【００３８】
両モータＭＡ，ＭＢが同期すると、ロータ位置検出信号は前述の図９のようになり、ロータ位置検出信号の誤差もなくなる。この実施形態では、両モータＭＡ，ＭＢが同期した後も、例えば３０°、９０°、１５０°、……の時点で信号選択回路４０によりモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号をモータ間で交互に切り替えて選択し、この選択した位置検出信号に基づいてスイッチング信号発生回路３０がスイッチング信号を出力させればよい。
【００３９】
なお、モータＭＡ，ＭＢへの印加電圧が等価的に正弦波となるようにスイッチング素子をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する正弦波ＰＷＭ制御方式が良く知られている。この方式をスイッチング信号発生回路３０に適用してＰＷＭパルスによりスイッチング素子を駆動すれば、モータＭＡ，ＭＢを一層安定して動作させることが可能である。
上記実施形態では２台のＤＣブラシレスモータを並列運転する場合について説明したが、本発明は３台以上のモータを並列運転する場合にも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数台のＤＣブラシレスモータを、単一の駆動回路により低騒音で安定的に並列駆動することができ、低騒音が要求される複数台のファンやポンプ等の並列駆動装置を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】図１における速度設定回路及び直流電流設定回路の動作説明図である。
【図３】図１における速度設定回路及び直流電流設定回路の動作説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す回路図である。
【図５】図４における速度設定回路、位置信号誤差検出回路及び直流電流設定回路の動作説明図である。
【図６】各モータのロータ位置検出信号に誤差がある場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】従来技術を示す回路図である。
【図８】図７における信号選択回路の構成を示す回路図である。
【図９】図７の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
Ｅ 直流電源
Ｔ１〜Ｔ６ スイッチング素子
Ｕ，Ｖ，Ｗ 出力端子
ＭＡ，ＭＢ ＤＣブラシレスモータ
ＣＵ，ＣＶ，ＣＷ コイル
ＨＵ，ＨＶ，ＨＷ ホール素子
１１ ステータ
１２ ロータ
２１，２２ ロータ位置検出回路
３０ スイッチング信号発生回路
４０ 信号選択回路
５０ 速度設定回路
６０ 速度制御回路
７０ 直流電流設定回路
８０ 位置信号誤差検出回路
Claims (3)
- 互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
前記一定期間経過後に各モータを所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたことを特徴とするＤＣブラシレスモータの並列駆動回路。 - 互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
前記一定期間経過後に各モータを低速運転し、その後に所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたことを特徴とするＤＣブラシレスモータの並列駆動回路。 - 互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動するために、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路であって、
各モータのロータ位置検出信号が変化しない期間内に、スイッチング信号の作成に用いるロータ位置検出信号を各モータ間で切り替えると共に、切り替え後のモータのロータ位置検出信号を用いてスイッチング信号を作成するように、前記スイッチング信号発生手段に対して制御信号を出力する信号選択手段を備えた並列駆動回路において、
始動後の一定期間は各モータのステータコイルに直流電流を流す手段と、
各モータのロータ位置検出信号の誤差を検出する位置信号誤差検出手段と、
前記一定期間経過後に各モータを低速運転し、この低速運転中に前記位置信号誤差検出手段により検出される誤差が規定値以下になった後に各モータを所定速度まで加速する速度制御手段と、を備えたことを特徴とするＤＣブラシレスモータの並列駆動回路。
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