JPH06253588A - Driver for brushless motor - Google Patents
Driver for brushless motorInfo
- Publication number
- JPH06253588A JPH06253588A JP5035088A JP3508893A JPH06253588A JP H06253588 A JPH06253588 A JP H06253588A JP 5035088 A JP5035088 A JP 5035088A JP 3508893 A JP3508893 A JP 3508893A JP H06253588 A JPH06253588 A JP H06253588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- delay
- voltage
- reference voltage
- brushless motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、固定子巻線の端子電圧
に基づいて位置検出信号を得るようにしたブラシレスモ
ータの駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor driving device for obtaining a position detection signal based on a terminal voltage of a stator winding.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、冷蔵庫或いはエアコンディショ
ナのコンプレッサの駆動モータとしては、コンプレッサ
の能力可変が必要とされる用途の場合、回転速度制御の
容易さから、ブラシレスモータが採用されるようになっ
ており、特に、引出し線数が少ない等の特徴から、固定
子巻線と永久磁石形の回転子との相対的位置をホール素
子等の位置センサを用いずに固定子巻線に誘起される誘
起電圧を利用して検出する位置センサレス方式のものが
採用されるようになってきている。2. Description of the Related Art For example, as a drive motor for a compressor of a refrigerator or an air conditioner, a brushless motor has come to be adopted because of its ease of controlling the rotation speed in the case where the capacity of the compressor needs to be varied. In particular, the relative position of the stator winding and the permanent magnet type rotor is induced in the stator winding without using a position sensor such as a Hall element because of the characteristics such as a small number of drawn wires. A position sensorless system that uses an induced voltage for detection has been adopted.
【0003】而して、この種の従来のブラシレスモータ
の駆動装置を図8乃至図10に従って説明する。先ず、
図8に従って、全体の構成について述べる。直流電源1
の正及び負端子は、その負端子側に電流検出用抵抗2を
介して、駆動回路3の入力端子4及び5に夫々接続され
ている。尚、直流電源1の負端子はアースされている。A conventional brushless motor driving device of this type will be described with reference to FIGS. First,
The overall configuration will be described with reference to FIG. DC power supply 1
The positive and negative terminals of are connected to the input terminals 4 and 5 of the drive circuit 3 via the current detection resistor 2 on the negative terminal side. The negative terminal of the DC power supply 1 is grounded.
【0004】出力手段たる駆動回路3は、入力端子4,
5間に半導体スイッチング素子たるNPN形のトランジ
スタ6乃至8及び9乃至11を三相ブリッジ接続して構
成されている。尚、トランジスタ6乃至11には並列に
ダイオード12乃至17が夫々接続されている。そし
て、トランジスタ6及び9の共通接続点は出力端子18
に接続され、トランジスタ7及び10の共通接続点は出
力端子19に接続され、トランジスタ8及び11の共通
接続点は出力端子20に接続されている。The drive circuit 3 serving as output means has an input terminal 4,
NPN-type transistors 6 to 8 and 9 to 11 which are semiconductor switching elements are connected between the three five-phase bridge connection. Diodes 12 to 17 are connected in parallel to the transistors 6 to 11, respectively. The common connection point of the transistors 6 and 9 is the output terminal 18
, The common connection point of the transistors 7 and 10 is connected to the output terminal 19, and the common connection point of the transistors 8 and 11 is connected to the output terminal 20.
【0005】ブラシレスモータ21はU,V及びW相の
固定子巻線22U,22V及び22Wを有する固定子2
2と、永久磁石形の回転子(図示せず)とを備えてい
る。そして、固定子巻線22U,22V及び22Wの一
端子は共通に接続され、各他端子は駆動回路3の出力端
子18,19及び20に夫々接続されている。The brushless motor 21 includes a stator 2 having U, V and W phase stator windings 22U, 22V and 22W.
2 and a permanent magnet type rotor (not shown). Then, one terminal of the stator windings 22U, 22V and 22W is connected in common, and the other terminals are connected to the output terminals 18, 19 and 20 of the drive circuit 3, respectively.
【0006】検出手段たる分圧回路23は、分圧抵抗2
4乃至29からなっており、固定子巻線22U,22V
及び22Wの各一端子,即ち、駆動回路3の出力端子1
8,19及び20とアース(駆動回路3のアース側端子
たる入力端子5)との間に、分圧抵抗24と25との直
列回路,分圧抵抗26と27との直列回路及び分圧抵抗
28と29との直列回路が接続されている。そして、そ
の分圧抵抗24と25,分圧抵抗26と27及び分圧抵
抗28と29との各共通接続点を検出端子30,31及
び32としている。The voltage dividing circuit 23 serving as the detecting means includes a voltage dividing resistor 2
4 to 29, stator windings 22U, 22V
And 22W each, that is, the output terminal 1 of the drive circuit 3
Between 8, 19 and 20 and the ground (the input terminal 5 which is the ground side terminal of the drive circuit 3), a series circuit of the voltage dividing resistors 24 and 25, a series circuit of the voltage dividing resistors 26 and 27, and a voltage dividing resistor. A series circuit of 28 and 29 is connected. The common connection points of the voltage dividing resistors 24 and 25, the voltage dividing resistors 26 and 27, and the voltage dividing resistors 28 and 29 are used as detection terminals 30, 31 and 32.
【0007】基準電圧発生手段たる基準電圧発生回路3
3は分圧用の抵抗34及び35を備えており、これらは
直流電源1の正端子と負端子との間に接続されている。
そして、これらの抵抗34及び35の共通接続点を基準
端子36としている。Reference voltage generating circuit 3 as reference voltage generating means
3 includes resistors 34 and 35 for voltage division, which are connected between the positive terminal and the negative terminal of the DC power supply 1.
The common connection point of these resistors 34 and 35 is used as a reference terminal 36.
【0008】尚、分圧回路23の分圧抵抗24,26及
び28と分圧抵抗25,27及び29との抵抗値比はK
対2(但し、Kは自然数)に設定され、基準電圧発生回
路33の抵抗34と35との抵抗値比は(K+1)対1
に設定されている。The resistance value ratio between the voltage dividing resistors 24, 26 and 28 and the voltage dividing resistors 25, 27 and 29 of the voltage dividing circuit 23 is K.
The resistance value ratio of the resistors 34 and 35 of the reference voltage generating circuit 33 is set to (K + 1): 1.
Is set to.
【0009】比較手段37は3個の比較器38,39及
び40から構成され、夫々の非反転入力端子(+)は検
出端子30,31及び32に接続され、夫々の反転入力
端子(−)は基準電圧発生回路32の基準端子36に接
続されている。The comparing means 37 is composed of three comparators 38, 39 and 40, each non-inverting input terminal (+) is connected to the detection terminals 30, 31 and 32, and each inverting input terminal (-). Is connected to the reference terminal 36 of the reference voltage generating circuit 32.
【0010】制御手段たる制御回路41は、マイクロコ
ンピュータを主体として構成されており、機能的にブロ
ック線図で示すと、主制御回路42,電圧指令信号発生
回路43,パルス幅変調(PWM)信号発生回路44及
びイネーブル信号発生回路45からなっている。そし
て、主制御回路42において、3つの入力ポートは比較
器38乃至40の各出力端子に接続され、他の2つの入
力ポートはPWM信号発生回路44及びイネーブル信号
発生回路45の各入力端子に接続され、6つの出力ポー
トはトランジスタ6乃至11のベースに夫々接続され、
他の1つの出力ポートは電圧指令信号発生回路43の入
力端子に接続されている。The control circuit 41, which is a control means, is mainly composed of a microcomputer. When functionally shown in a block diagram, a main control circuit 42, a voltage command signal generation circuit 43, a pulse width modulation (PWM) signal. It comprises a generation circuit 44 and an enable signal generation circuit 45. Then, in the main control circuit 42, the three input ports are connected to the output terminals of the comparators 38 to 40, and the other two input ports are connected to the input terminals of the PWM signal generation circuit 44 and the enable signal generation circuit 45. The six output ports are connected to the bases of the transistors 6 to 11, respectively,
The other output port is connected to the input terminal of the voltage command signal generation circuit 43.
【0011】更に、電圧指令信号発生回路43において
は、他の入力端子には速度指令信号SVが与えられ、出
力端子はPWM信号発生回路44の入力端子に接続され
ている。そして、PWM信号発生回路44の他の出力端
子はイネーブル信号発生回路45の入力端子に接続され
ている。Further, in the voltage command signal generating circuit 43, the speed command signal SV is given to the other input terminal, and the output terminal is connected to the input terminal of the PWM signal generating circuit 44. The other output terminal of the PWM signal generation circuit 44 is connected to the input terminal of the enable signal generation circuit 45.
【0012】次に、上記従来の構成の作用について図9
及び図10をも参照しながら説明する。ブラシレスモー
タ21の回転中においては、固定子巻線22U,22V
及び22Wの端子電圧UV,VV及びWVは分圧回路2
3により分圧されて検出電圧UVa,VVa及びWVa
として検出され、これらが比較器38乃至40の非反転
入力端子(+)に入力される。又、直流電源1の電源電
圧Eは基準電圧発生回路33により分圧されて基準電圧
VRとして出力され、これが比較器38乃至40の反転
入力端子(−)に入力される。Next, the operation of the above conventional structure will be described with reference to FIG.
Also, description will be made with reference to FIG. While the brushless motor 21 is rotating, the stator windings 22U, 22V
The terminal voltages UV, VV and WV of 22 and 22 W are the voltage dividing circuit 2
Detection voltage UVa, VVa and WVa divided by 3
And are input to the non-inverting input terminals (+) of the comparators 38 to 40. The power supply voltage E of the DC power supply 1 is divided by the reference voltage generation circuit 33 and output as the reference voltage VR, which is input to the inverting input terminals (−) of the comparators 38 to 40.
【0013】比較器38乃至40は、これらの検出電圧
UVa,VVa及びWVaと基準電圧VRとを比較して
固定子巻線22U,22V及び22Wに誘起される誘起
電圧のゼロクロス点を検出する。この場合、分圧抵抗2
4,26及び28と分圧抵抗25,27及び29との抵
抗値比はK対2であるので、検出電圧UVa,VVa及
びWVaは夫々2UV/(K+2),2VV/(K+
2)及び2WV/(K+2)となる。又、抵抗34と抵
抗35との抵抗値比は(K+1)対1であるので、基準
電圧VRはE/(K+2)となる。従って、比較器38
乃至40は、結果的には、端子電圧UV,VV及びWV
と電源電圧Eの1/2の基準電圧VR(=E/2)と比
較することになる。The comparators 38 to 40 compare the detection voltages UVa, VVa and WVa with the reference voltage VR to detect the zero cross points of the induced voltages induced in the stator windings 22U, 22V and 22W. In this case, the voltage dividing resistor 2
Since the resistance value ratio between the voltage dividing resistors 4, 26 and 28 and the voltage dividing resistors 25, 27 and 29 is K: 2, the detection voltages UVa, VVa and WVa are 2UV / (K + 2) and 2VV / (K +, respectively).
2) and 2 WV / (K + 2). Further, since the resistance value ratio of the resistors 34 and 35 is (K + 1): 1, the reference voltage VR is E / (K + 2). Therefore, the comparator 38
To 40 result in terminal voltages UV, VV and WV
And a reference voltage VR (= E / 2) that is ½ of the power supply voltage E.
【0014】ここで、端子電圧UVを代表として位置検
出信号の検出原理について述べる。比較器38は、図9
(a)で示すように、端子電圧UVと基準電圧VR(=
E/2)とのクロス点を検出することにより、即ち、固
定子巻線22Uに誘起される誘起電圧のゼロクロス点を
検出することにより、図9(b)に示すように、位相信
号DSUを得る。そして、主制御回路42は、この位相
信号DSUから電気角30度に相当する時間を演算して
その分だけ位相信号DSUを移相し、以て、図9(c)
で示すように、位置検出信号PSUを得る。比較器3
9,40及び主制御回路42は、他の端子電圧VV及び
WVについても同様の処理を行なって2つの位置検出信
号を得る。Here, the principle of detection of the position detection signal will be described with the terminal voltage UV as a representative. The comparator 38 is shown in FIG.
As shown in (a), the terminal voltage UV and the reference voltage VR (=
E / 2), that is, the zero crossing point of the induced voltage induced in the stator winding 22U is detected to detect the phase signal DSU as shown in FIG. 9B. obtain. Then, the main control circuit 42 calculates a time corresponding to an electrical angle of 30 degrees from the phase signal DSU, and shifts the phase signal DSU by that amount, so that FIG.
As shown by, the position detection signal PSU is obtained. Comparator 3
9, 40 and the main control circuit 42 perform the same processing for the other terminal voltages VV and WV to obtain two position detection signals.
【0015】そして、主制御回路42は、これらの3つ
の位置検出信号を論理変換して6つの通電タイミング信
号たるベース信号を得、これらを駆動回路3のトランジ
スタ6乃至11に与えて、順次トランジスタ6乃至11
をオン,オフさせ、以て、固定子巻線22U,22V及
び22Wに通電して回転子を回転させる。Then, the main control circuit 42 logically converts these three position detection signals to obtain six base signals which are energization timing signals, supplies them to the transistors 6 to 11 of the drive circuit 3, and sequentially supplies them. 6 to 11
Is turned on and off, and the stator windings 22U, 22V and 22W are energized to rotate the rotor.
【0016】ところで、制御回路37は、実際の運転に
際しては、速度指令信号SVに基づいて出力調整を行な
うべくパルス幅変調(PWM)制御を行なうようになっ
ている。具体的には、主制御回路42は、演算により得
られた位置検出信号を基に前記ブラシレスモータ21の
実際の回転速度を示す速度検出信号DVを検出して、こ
れを電圧指令信号発生回路43に与える。そして、電圧
指令信号発生回路43は、速度指令信号SVと速度検出
信号DVとを比較して両者の差が零となるようなPWM
のデューティ信号をPWM信号発生回路44に与える。By the way, the control circuit 37 performs pulse width modulation (PWM) control to adjust the output based on the speed command signal SV during the actual operation. Specifically, the main control circuit 42 detects a speed detection signal DV indicating the actual rotation speed of the brushless motor 21 on the basis of the position detection signal obtained by the calculation, and the detected voltage detection signal DV is generated by the voltage command signal generation circuit 43. Give to. Then, the voltage command signal generation circuit 43 compares the speed command signal SV and the speed detection signal DV with each other so that the difference between them becomes zero.
The duty signal of is supplied to the PWM signal generation circuit 44.
【0017】PWM信号発生回路44は、電圧指令信号
発生回路43から与えられるデューティ信号に応じたデ
ューティのPWM信号(PWMのキャリア)を出力して
主制御回路42に与えるようになり、主制御回路42
は、例えば、駆動回路3の正端子側のトランジスタ6,
7及び8に与えられるベース信号をPWM信号により変
調するので、例えば、端子電圧UVも図10(a)で示
すようにパルス状の電圧となり、これと基準電圧VRと
の比較により得られる位相信号も図10(b)にDSU
´で示すようにパルス状になる。従って、このような図
10(b)で示す位相信号DSU´から図9(c)で示
すような位置検出信号PSUを得ることはできない。他
の端子電圧VV及びWVについても同様である。The PWM signal generating circuit 44 outputs a PWM signal (PWM carrier) having a duty corresponding to the duty signal given from the voltage command signal generating circuit 43 and gives it to the main control circuit 42. 42
Is, for example, the transistor 6 on the positive terminal side of the drive circuit 3.
Since the base signals given to 7 and 8 are modulated by the PWM signal, for example, the terminal voltage UV also becomes a pulse voltage as shown in FIG. 10A, and a phase signal obtained by comparing this with the reference voltage VR. Is also shown in Fig. 10 (b).
It becomes pulsed as shown by '. Therefore, it is not possible to obtain the position detection signal PSU shown in FIG. 9C from the phase signal DSU ′ shown in FIG. 10B. The same applies to the other terminal voltages VV and WV.
【0018】そこで、従来においては、イネーブル信号
発生回路45において、図10(c)に示すように、P
WM信号(パルス信号)に同期してイネーブル信号SE
を発生させ、このイネーブル信号SEの発生時のみ例え
ば位相信号DSU´のパルスの有無を判定するようにし
ており、従って、図10(d)で示すように、図9
(b)と同様の連続した位相信号DSUを得ることがで
きる。他の端子電圧VV及びWVについても同様であ
る。Therefore, in the prior art, in the enable signal generating circuit 45, as shown in FIG.
Enable signal SE in synchronization with WM signal (pulse signal)
The pulse signal of the phase signal DSU 'is determined only when the enable signal SE is generated. Therefore, as shown in FIG.
The same continuous phase signal DSU as in (b) can be obtained. The same applies to the other terminal voltages VV and WV.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、PW
Mのキャリア周波数(PWM信号の周波数)を高くする
と、パルス状になる端子電圧UV(VV,WV)のオン
期間及びオフ期間もともに短くなり、位相信号DSU´
のパルス幅も短くなる。このため、イネーブル信号SE
の発生時のみ位相信号DSU´のパルスの有無を判定す
る主制御回路42としては、高速度の判定処理が要求さ
れることになって、短い時間での判定により誘起電圧の
ゼロクロス点を検出することは困難になり、従って、位
置検出信号の検出は困難になる。In the conventional configuration, the PW
When the carrier frequency of M (the frequency of the PWM signal) is increased, both the ON period and the OFF period of the terminal voltage UV (VV, WV) in the pulse form are shortened, and the phase signal DSU '
The pulse width of is also shortened. Therefore, the enable signal SE
As the main control circuit 42 that determines the presence / absence of a pulse of the phase signal DSU ′ only when the occurrence of the above occurs, high-speed determination processing is required, and the zero-cross point of the induced voltage is detected by the determination in a short time. This makes it difficult to detect the position detection signal.
【0020】又、PWM信号発生回路44からのPWM
信号を基にイネーブル信号SEを発生するイネーブル発
生回路45は、IC等の多数の電子部品により構成され
るので、回路が大形化し且つコスト高にもなる。Further, the PWM from the PWM signal generation circuit 44
Since the enable generation circuit 45 that generates the enable signal SE based on the signal is composed of a large number of electronic components such as ICs, the circuit becomes large and the cost becomes high.
【0021】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、パルス幅変調を高い周波数で行なって
も、容易に位置検出信号を得ることができ、又、小形化
を図り得、コストの低減を図ることができるブラシレス
モータの駆動装置を提供するにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to easily obtain a position detection signal even if pulse width modulation is performed at a high frequency, and to achieve miniaturization. It is an object of the present invention to provide a brushless motor drive device that can reduce the cost.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】請求項1記載のブラシレ
スモータの駆動装置は、ブラシレスモータの複数相の固
定子巻線の端子電圧を検出する検出手段を設け、この検
出手段の検出電圧を遅延させる遅延手段を設け、基準電
圧を発生する基準電圧発生手段を設け、この基準電圧発
生手段からの基準電圧と前記遅延手段からの遅延検出電
圧とを比較する比較手段を設け、この比較手段からの信
号により位置検出信号を得てこの位置検出信号と出力調
整用のパルス幅変調信号に基づいて通電タイミング信号
を出力する制御手段を設け、この制御手段からの通電タ
イミング信号に基づいて前記固定子巻線に通電する出力
手段とを設けて、前記遅延手段を、立上り特性が前記パ
ルス幅変調のキャリア周波数の周期より早く、及び、立
下り特性が前記固定子巻線への通電を切換える転流周波
数の周期より早く且つ前記キャリア周波数の周期より遅
くなるように構成するところに特徴を有する。According to another aspect of the present invention, there is provided a drive device for a brushless motor, the detection device detecting a terminal voltage of a stator winding of a plurality of phases of the brushless motor, and delaying the detection voltage of the detection device. And a reference voltage generating means for generating a reference voltage, and a comparing means for comparing the reference voltage from the reference voltage generating means with the delay detection voltage from the delay means. A control means for obtaining a position detection signal from the signal and outputting an energization timing signal based on the position detection signal and a pulse width modulation signal for output adjustment is provided, and the stator winding is based on the energization timing signal from the control means. An output means for energizing the line is provided, and the delay means is configured such that the rising characteristic is faster than the cycle of the carrier frequency of the pulse width modulation and the falling characteristic is the fixed frequency. Where be configured to be slower than the period of early and the carrier frequency than the period of the commutation frequency of switching the energization of the child winding has a feature.
【0023】請求項2に記載のブラシレスモータの駆動
装置は、ブラシレスモータの複数相の固定子巻線の端子
電圧を検出する検出手段を設け、基準電圧を発生する基
準電圧発生手段を設け、この基準電圧発生手段からの基
準電圧と前記検出手段からの検出電圧とを比較する比較
手段を設け、この比較手段からの信号を遅延させる遅延
手段を設け、この遅延手段からの遅延信号により位置検
出信号を得てこの位置検出信号と出力調整用のパルス幅
変調信号とに基づいて通電タイミング信号を出力する制
御手段を設け、この制御手段からの通電タイミング信号
に基づいて前記固定子巻線に通電する出力手段を設け
て、前記遅延手段を、立上り特性が前記パルス幅変調の
キャリア周波数の周期より早く、及び、立下り特性が前
記固定子巻線への通電を切換える転流周波数の周期より
早く且つ前記キャリア周波数の周期より遅くなるように
構成するところに特徴を有する。According to another aspect of the present invention, there is provided a brushless motor driving device, which is provided with detecting means for detecting terminal voltages of stator windings of a plurality of phases of the brushless motor, and with reference voltage generating means for generating a reference voltage. Comparing means for comparing the reference voltage from the reference voltage generating means with the detected voltage from the detecting means is provided, delay means for delaying the signal from the comparing means is provided, and the position detection signal is provided by the delay signal from the delay means. Control means for outputting an energization timing signal based on this position detection signal and a pulse width modulation signal for output adjustment, and energizing the stator winding based on the energization timing signal from this control means. An output means is provided to connect the delay means with a rising characteristic earlier than a cycle of the carrier frequency of the pulse width modulation and a falling characteristic to the stator winding. When configured to be slower than the period of early and the carrier frequency than the period of the commutation frequency switches to have the features.
【0024】この場合、制御手段を、位置検出信号を得
るときに遅延手段によって発生する遅れを補正するよう
に構成するとよい(請求項3)。In this case, the control means may be configured to correct the delay generated by the delay means when obtaining the position detection signal (claim 3).
【0025】[0025]
【作用】請求項1記載のブラシレスモータの駆動装置に
よれば、検出手段によって検出された検出電圧は遅延手
段によって遅延されるので、遅延手段からの遅延検出電
圧はパルス状にならずに連続した波形となり、比較手段
からの信号も連続した方形波となる。従って、制御手段
に入力される信号が方形波となることにより、制御手段
としては、従来とは異なり、イネーブル信号発生回路を
備えなくてもよくなり、パルス幅制御のキャリア周波数
が高い場合でも高速度の判定処理を行なう必要がなくな
る。According to the brushless motor driving device of the present invention, since the detection voltage detected by the detection means is delayed by the delay means, the delay detection voltage from the delay means is not pulsed but continuous. It becomes a waveform, and the signal from the comparison means also becomes a continuous square wave. Therefore, since the signal input to the control means becomes a square wave, the control means does not need to include an enable signal generation circuit unlike the conventional case, and even if the carrier frequency of the pulse width control is high, it becomes high. There is no need to perform speed determination processing.
【0026】請求項2記載のブラシレスモータの駆動装
置によれば、比較手段からの信号は遅延手段によって遅
延されるので、遅延手段からの遅延信号はパルス状には
ならず連続した波形となる。従って、制御手段に入力さ
れる信号が連続したものになるので、請求項1と同様の
結果が得られる。この場合、遅延手段によって発生する
遅れを制御手段によって補正するようにすれば、正確な
位置検出信号を得ることができる。According to the brushless motor driving device of the second aspect, since the signal from the comparison means is delayed by the delay means, the delayed signal from the delay means does not have a pulse shape but has a continuous waveform. Therefore, since the signals input to the control means are continuous, the same result as in claim 1 is obtained. In this case, if the delay generated by the delay means is corrected by the control means, an accurate position detection signal can be obtained.
【0027】[0027]
【実施例】以下、本発明の第1の実施例について、図1
乃至図5を参照しながら説明するに、この実施例では、
図8乃至図10に示す従来例と同一部分には同一符号を
付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As described with reference to FIG. 5, in this embodiment,
The same parts as those of the conventional example shown in FIGS. 8 to 10 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described.
【0028】即ち、図1において、制御手段たる制御回
路46は、主制御回路42,電圧指令信号発生回路43
及びPWM信号発生回路44からなるもので、従来の制
御回路41とは異なり、イネーブル信号発生回路45は
備えていない。That is, in FIG. 1, the control circuit 46 serving as the control means includes a main control circuit 42 and a voltage command signal generation circuit 43.
And a PWM signal generation circuit 44, and unlike the conventional control circuit 41, the enable signal generation circuit 45 is not provided.
【0029】遅延手段47は、3個の遅延回路48乃至
50から構成されている。これらの遅延回路48,49
及び50において、各入力端子は検出回路23の検出端
子30,31及び32に夫々接続され、各出力端子は比
較器38,39及び40の各非反転入力端子(+)に夫
々接続されている。The delay means 47 is composed of three delay circuits 48 to 50. These delay circuits 48, 49
And 50, the input terminals are connected to the detection terminals 30, 31 and 32 of the detection circuit 23, respectively, and the output terminals are connected to the non-inverting input terminals (+) of the comparators 38, 39 and 40, respectively. .
【0030】遅延回路48乃至50は同一構成をなすも
のであり、以下、図4及び図5に従って、遅延回路48
について代表して述べる。入力端子48aと出力端子4
8bとの間には、順方向のダイオード48c及び抵抗4
8dの直列回路が接続されており、ダイオード48cの
カソードは、コンデンサ48e及び抵抗48fの並列回
路を介してアースされている。The delay circuits 48 to 50 have the same structure, and the delay circuit 48 will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.
Will be described on behalf of. Input terminal 48a and output terminal 4
8b and a diode 48c in the forward direction and a resistor 4
The series circuit of 8d is connected, and the cathode of the diode 48c is grounded via the parallel circuit of the capacitor 48e and the resistor 48f.
【0031】この遅延回路48は、図5(a)に湿すよ
うなパルス状の入力信号を、図5(b)で示すように立
上り時間Ta及び立下り時間Tbの遅延特性を有する出
力信号として出力するもので、立上り時間Taは、PW
Mのキャリア周波数の周期よりも小に設定され、立下り
時間Tbは、固定子巻線22U乃至22Wの通電を切換
える転流周波数の周期よりも小で且つPWMのキャリア
周波数の周期よりも大になるように設定されている。This delay circuit 48 outputs a pulse-like input signal which is wetted in FIG. 5A, and an output signal having delay characteristics of a rising time Ta and a falling time Tb as shown in FIG. 5B. The rising time Ta is PW
It is set to be smaller than the cycle of the carrier frequency of M, and the fall time Tb is smaller than the cycle of the commutation frequency for switching the energization of the stator windings 22U to 22W and larger than the cycle of the PWM carrier frequency. Is set to.
【0032】次に、本実施例の作用につき、図2及び図
3をも参照して説明する。今、図2に示す端子電圧UV
を代表して述べる。即ち、従来では、図3(a)で示す
ように、実質的には、比較器38はパルス状の端子電圧
UVと基準電圧VRとを比較していたのである。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Now, the terminal voltage UV shown in FIG.
Will be described on behalf of. That is, conventionally, as shown in FIG. 3A, the comparator 38 substantially compares the pulsed terminal voltage UV with the reference voltage VR.
【0033】ところが、この実施例においては、検出電
圧UVaは遅延回路38によって遅延された遅延検出電
圧となるので、比較器38は、実質的には、図3(b)
で示すように、基準電圧VRと立上り及び立下りに遅延
特性が与えられた端子電圧UV´とを比較することにな
る。However, in this embodiment, since the detection voltage UVa becomes the delayed detection voltage delayed by the delay circuit 38, the comparator 38 is substantially the same as that shown in FIG.
As shown by, the reference voltage VR is compared with the terminal voltage UV 'having the delay characteristics on the rising and falling edges.
【0034】この場合、比較器38に入力される端子電
圧UV´は、前述したように、遅延回路48によって、
端子電圧UVにおけるパルスが、立上り特性がPWMの
キャリア周波数より早い(立上り時間Taがキャリア周
波数の周期より小)で、立下り特性が固定子巻線22U
乃至22Wの通電の転流周波数より早く(立下り時間T
bがキャリア周波数の周期より小)で且つ前記キャリア
周波数より遅い(立下り時間Tbが転流周波数の周期よ
り大)になるように変換されるので、結果的には、パル
ス状ではなくて連続的な遅延検出電圧となるのである。In this case, the terminal voltage UV 'input to the comparator 38 is supplied by the delay circuit 48 as described above.
The pulse at the terminal voltage UV has a rising characteristic faster than the carrier frequency of PWM (the rising time Ta is smaller than the cycle of the carrier frequency), and the falling characteristic has a stator winding 22U.
To 22 W faster than the commutation frequency of energization (fall time T
Since b is smaller than the cycle of the carrier frequency and slower than the carrier frequency (fall time Tb is larger than the cycle of the commutation frequency), the result is continuous rather than pulsed. It becomes a typical delay detection voltage.
【0035】従って、比較器38において、基準電圧V
Rと比較される端子電圧UV´は連続した波形となり、
比較器48からの出力信号は、図3(c)に示すよう
に、矩形波の位相信号DSUとなるものである。以上
は、端子電圧UVに対して述べたものであるが、他の端
子電圧VV,WVに対しても遅延回路49及び50によ
って同様の作用が行なわれる。Therefore, in the comparator 38, the reference voltage V
The terminal voltage UV 'compared with R has a continuous waveform,
The output signal from the comparator 48 is a rectangular wave phase signal DSU, as shown in FIG. The above description is for the terminal voltage UV, but the same operation is performed by the delay circuits 49 and 50 for the other terminal voltages VV and WV.
【0036】尚、例えば、比較器38によって基準電圧
VRと比較する端子電圧UV´は、遅延回路48によっ
て端子電圧UVを遅延させたものであるので、端子電圧
UV´の立下り時点においてはその遅延部分において基
準電圧VRとクロスするように遅れを生ずることも考え
られる。しかしながら、その遅れは、PWMのキャリア
周波数のたかだか1パルス分のパルス程度であり、キャ
リア周波数が転流周波数より充分に高いことを考えれ
ば、その遅れは実質的に問題はない。このことは他の遅
延回路39及び40においても同様である。Incidentally, for example, the terminal voltage UV 'to be compared with the reference voltage VR by the comparator 38 is the terminal voltage UV delayed by the delay circuit 48, and therefore, at the falling time of the terminal voltage UV'. It is also possible to cause a delay so as to cross the reference voltage VR in the delay portion. However, the delay is about one pulse of the PWM carrier frequency, and considering that the carrier frequency is sufficiently higher than the commutation frequency, the delay is practically no problem. This also applies to the other delay circuits 39 and 40.
【0037】このように、本実施例によれば、検出回路
23からの検出信号UVa,VVa及びWVaを遅延回
路38,39及び40によって遅延することにより、主
制御回路42に対して、従来のようなパルス状の位相信
号とは異なり、連続した信号を与えるようにしたので、
主制御回路42としては、図9に示すような、原理的な
判断をするだけで済むものであり、従って、従来に比
し、容易に位置検出信号を得ることができる。As described above, according to this embodiment, the detection signals UVa, VVa, and WVa from the detection circuit 23 are delayed by the delay circuits 38, 39, and 40, so that the main control circuit 42 is provided with a conventional signal. Unlike the pulsed phase signal like this, I tried to give a continuous signal,
The main control circuit 42 only needs to make a theoretical judgment as shown in FIG. 9, and therefore, the position detection signal can be obtained more easily than in the conventional case.
【0038】しかも、以上のことより、従来のようなイ
ネーブル信号発生回路45を設ける必要はなく、単純な
構成の遅延回路48乃至50を設けるだけで済むので、
全体として、小形化を図り得、コストの低減を図ること
ができる。Moreover, from the above, it is not necessary to provide the enable signal generating circuit 45 as in the prior art, and it is sufficient to provide the delay circuits 48 to 50 having a simple structure.
As a whole, the size can be reduced and the cost can be reduced.
【0039】図6及び図7は本発明の第2の実施例であ
り、第1の実施例と同一部分には同一符号を付して示
す。即ち、図6において、図1と異なる部分は、遅延回
路48,49及び50を比較器38,39及び40の出
力端子と主制御回路42の各入力ポートとの間に介在さ
せる構成にある。6 and 7 show a second embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. That is, in FIG. 6, the difference from FIG. 1 is that the delay circuits 48, 49 and 50 are interposed between the output terminals of the comparators 38, 39 and 40 and the input ports of the main control circuit 42.
【0040】而して、例えば、比較器38の場合を考え
てみると、比較器38の出力信号は、図7(a)に示す
ように、従来と同様のパルス状の位相信号DSU´とな
るものであり、これが遅延回路48によって遅延される
ことにより、図7(b)に示すように、連続した位相信
号DSUaとなる。そこで、主制御回路42に位相信号
DSUaの遅延の最下降レベルLLより小なるしきい値
SLを設定して、そのしきい値SLと位相信号DSUa
とを比較すれば、図7(c)で示すように位相信号DS
Ua´を得ることができる。Considering, for example, the case of the comparator 38, the output signal of the comparator 38 is a pulse-like phase signal DSU 'similar to the conventional one, as shown in FIG. By being delayed by the delay circuit 48, a continuous phase signal DSUa is obtained, as shown in FIG. 7B. Therefore, a threshold SL smaller than the lowest delay level LL of the phase signal DSUa is set in the main control circuit 42, and the threshold SL and the phase signal DSUa are set.
Comparing with, as shown in FIG. 7 (c), the phase signal DS
Ua 'can be obtained.
【0041】従って、この位相信号DSUa´は、従来
の位相信号DSU´とは異なりパルス状のものではな
く、矩形波状のものであるので、第1の実施例と同様の
作用効果が得られる。他の遅延回路49及び50の作用
効果も同様である。Therefore, unlike the conventional phase signal DSU ', the phase signal DSUa' is not a pulse-shaped one but a rectangular wave-shaped one, so that the same effect as that of the first embodiment can be obtained. The effects of the other delay circuits 49 and 50 are similar.
【0042】この場合、位相信号DSUa´は、図7
(d)に示す本来の位相信号DSUとは遅れ時間Txを
生ずるものであるが、これは、実質的にはPWMのキャ
リア周波数が一般的には高いので、問題にはならない程
度のことである。しかしながら、PWMのキャリア周波
数を比較的低い周波数とする場合には、そのPWP信号
のパルス幅は設定された一定のものになって、遅れ時間
Txも一定となるものであるので、主制御回路42によ
って位相信号DSUa´を基に位置検出信号を演算によ
り得るときに、その遅れ時間Txを補正することが可能
であり、これを実施する構成とすればよく、このように
すれば、正確な位置検出信号を得ることができる。In this case, the phase signal DSUa 'is as shown in FIG.
The original phase signal DSU shown in (d) causes a delay time Tx, but this is not a problem because the carrier frequency of PWM is generally high in practice. . However, when the PWM carrier frequency is set to a relatively low frequency, the pulse width of the PWP signal becomes the set constant and the delay time Tx also becomes constant, so the main control circuit 42. It is possible to correct the delay time Tx when the position detection signal is obtained by calculation based on the phase signal DSUa ′ by means of this. A detection signal can be obtained.
【0043】尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例
にのみ限定されるものではなく、例えば、遅延手段とし
て遅延特性を有するフォトカプラを用いてもよく、又、
比較手段は機能的には制御手段の一部として構成されて
いてもよい等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して
実施し得ることは勿論である。The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings. For example, a photocoupler having a delay characteristic may be used as the delay means.
It is needless to say that the comparison means may be functionally configured as a part of the control means, and may be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので、
次のような効果を奏する。請求項1及び2記載のブラシ
レスモータの駆動装置によれば、検出手段からの検出信
号若しくは比較手段からの信号を遅延手段によって遅延
させるようにしたので、制御手段には、従来のパルス状
の信号とは異なり、連続した信号が入力されるようにな
り、従って、制御手段としては高速度の判断処理を行な
うことなく容易に位置検出信号を得ることができ、しか
も、従来のようなイネーブル信号発生回路を備える必要
がないので、小形化を図り得、コストの低減を図ること
ができる。そして、請求項3記載のブラシレスモータの
駆動装置によれば、制御手段に遅延手段による遅れを補
正させるようにしたので、正確な位置検出信号を得るこ
とができる。Since the present invention is as described above,
It has the following effects. According to the brushless motor driving device of the present invention, the detection signal from the detection means or the signal from the comparison means is delayed by the delay means, so that the control means has a conventional pulse signal. Contrary to the above, a continuous signal is input, so that the control means can easily obtain the position detection signal without performing the high speed judgment processing, and further, the enable signal generation as in the conventional case. Since it is not necessary to provide a circuit, miniaturization can be achieved and cost can be reduced. Further, according to the brushless motor drive device of the third aspect, the control means is made to correct the delay by the delay means, so that an accurate position detection signal can be obtained.
【図1】本発明の第1の実施例を示す電気的構成図FIG. 1 is an electrical configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】端子電圧の波形図FIG. 2 Waveform diagram of terminal voltage
【図3】各部の拡大波形図FIG. 3 is an enlarged waveform diagram of each part.
【図4】遅延回路の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a delay circuit.
【図5】同各部の波形図FIG. 5 is a waveform diagram of each part.
【図6】本発明の第2の実施例を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.
【図7】各部の波形図[Figure 7] Waveform diagram of each part
【図8】従来例の図1相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1 of a conventional example.
【図9】位置検出信号を得るための原理説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a principle for obtaining a position detection signal.
【図10】各部の波形図FIG. 10 is a waveform diagram of each part.
図面中、3は駆動回路(出力手段)、21はブラシレス
モータ、22は固定子、22U乃至22Wは固定子巻
線、23は分圧回路(検出手段)、33は基準電圧発生
回路(基準電圧発生手段)、37は比較手段、38乃至
40は比較器、42は種制御回路、43は電圧指令信号
発生回路、44はPWM信号発生回路、46は制御回路
(制御手段)、47は遅延手段、48乃至50は遅延回
路を示す。In the drawing, 3 is a drive circuit (output means), 21 is a brushless motor, 22 is a stator, 22U to 22W are stator windings, 23 is a voltage dividing circuit (detecting means), 33 is a reference voltage generating circuit (reference voltage). Generating means), 37 comparing means, 38 to 40 comparators, 42 seed control circuit, 43 voltage command signal generating circuit, 44 PWM signal generating circuit, 46 control circuit (control means), 47 delay means , 48 to 50 denote delay circuits.
Claims (3)
の端子電圧を検出する検出手段と、この検出手段の検出
電圧を遅延させる遅延手段と、基準電圧を発生する基準
電圧発生手段と、この基準電圧発生手段からの基準電圧
と前記遅延手段からの遅延検出電圧とを比較する比較手
段と、この比較手段からの信号により位置検出信号を得
てこの位置検出信号と出力調整用のパルス幅変調信号と
に基づいて通電タイミング信号を出力する制御手段と、
この制御手段からの通電タイミング信号に基づいて前記
固定子巻線に通電する出力手段とを具備し、前記遅延手
段は、立上り特性が前記パルス幅変調のキャリア周波数
の周期より早く、及び、立下り特性が前記固定子巻線へ
の通電を切換える転流周波数の周期より早く且つ前記キ
ャリア周波数の周期より遅くなるように構成されている
ことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。1. A detection means for detecting terminal voltages of a plurality of phases of stator windings of a brushless motor, a delay means for delaying a detection voltage of the detection means, a reference voltage generation means for generating a reference voltage, and Comparison means for comparing the reference voltage from the reference voltage generation means with the delay detection voltage from the delay means, and a position detection signal obtained from the signal from the comparison means, and the position detection signal and pulse width modulation for output adjustment Control means for outputting an energization timing signal based on the signal,
Output means for energizing the stator winding based on an energization timing signal from the control means, wherein the delay means has a rising characteristic earlier than a cycle of a carrier frequency of the pulse width modulation and a falling characteristic. A drive device for a brushless motor, characterized in that the characteristic is configured to be faster than a cycle of a commutation frequency for switching energization to the stator winding and slower than a cycle of the carrier frequency.
の端子電圧を検出する検出手段と、基準電圧を発生する
基準電圧発生手段と、この基準電圧発生手段からの基準
電圧と前記検出手段からの検出電圧とを比較する比較手
段と、この比較手段からの信号を遅延させる遅延手段
と、この遅延手段からの遅延信号により位置検出信号を
得てこの位置検出信号と出力調整用のパルス幅変調信号
とに基づいて通電タイミング信号を出力する制御手段
と、この制御手段からの通電タイミング信号に基づいて
前記固定子巻線に通電する出力手段とを具備し、前記遅
延手段は、立上り特性が前記パルス幅変調のキャリア周
波数の周期より早く、及び、立下り特性が前記固定子巻
線への通電を切換える転流周波数の周期より早く且つ前
記キャリア周波数の周期より遅くなるように構成されて
いることを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。2. A detecting means for detecting terminal voltages of stator windings of a plurality of phases of a brushless motor, a reference voltage generating means for generating a reference voltage, a reference voltage from the reference voltage generating means and the detecting means. Comparing means for comparing the detected voltage with the detection voltage, the delay means for delaying the signal from the comparing means, the position detection signal by the delay signal from the delay means, and the position detection signal and the pulse width modulation for output adjustment. A control means for outputting an energization timing signal based on the signal, and an output means for energizing the stator winding based on the energization timing signal from the control means. The period of the carrier frequency of the pulse width modulation is faster, and the falling characteristic is earlier than the period of the commutation frequency for switching the energization to the stator winding and the period of the carrier frequency. A drive device for a brushless motor, which is configured to be slower.
遅延手段により発生する遅れを補正するように構成され
ていることを特徴とする請求項2記載のブラシレスモー
タの駆動装置。3. The brushless motor drive device according to claim 2, wherein the control means is configured to correct the delay generated by the delay means when the position detection signal is obtained.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5035088A JPH06253588A (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Driver for brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5035088A JPH06253588A (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Driver for brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06253588A true JPH06253588A (en) | 1994-09-09 |
Family
ID=12432213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5035088A Pending JPH06253588A (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Driver for brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06253588A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002000598A (en) * | 2000-06-22 | 2002-01-08 | Toshiba Corp | X-ray computed tomograph system |
WO2002073788A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Akira Hosaka | Magnetic motor |
CN101951213A (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-19 | 株式会社日立制作所 | The control device of permanent magnet synchronous motor and control method |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5035088A patent/JPH06253588A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002000598A (en) * | 2000-06-22 | 2002-01-08 | Toshiba Corp | X-ray computed tomograph system |
JP4686009B2 (en) * | 2000-06-22 | 2011-05-18 | 株式会社東芝 | X-ray computed tomography system |
WO2002073788A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Akira Hosaka | Magnetic motor |
US6956311B2 (en) | 2001-03-14 | 2005-10-18 | Akira Hosaka | Magnetic motor |
CN101951213A (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-19 | 株式会社日立制作所 | The control device of permanent magnet synchronous motor and control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8040090B2 (en) | Brushless motor controller and brushless motor | |
US5291115A (en) | Method and apparatus for sensing the rotor position of a switched reluctance motor without a shaft position sensor | |
KR100416865B1 (en) | Brushless motor drive circuit having low noise and high efficiency | |
US6806663B2 (en) | Motor driving circuit | |
KR100288770B1 (en) | Rectifier Circuit for Sensorless Three-Phase Bieldi Motors | |
JPH11122979A (en) | Sensorless three-phase pldc motor drive circuit | |
JPH11155297A (en) | Motor driving device | |
JP3518901B2 (en) | Driving method and driving device for brushless DC motor | |
JPH06253588A (en) | Driver for brushless motor | |
JP3766162B2 (en) | Brushless motor drive device | |
JP3308680B2 (en) | Drive device for brushless motor | |
Wang et al. | Sensorless control technology for single phase BLDCM based on the winding time-sharing method | |
JP2002084777A (en) | Brushless motor control method and apparatus thereof | |
KR100308005B1 (en) | Position sensing device of sensorless and brushless direct current(bldc) motor without sensor | |
JP3296636B2 (en) | Driving method of brushless DC motor | |
JP3258743B2 (en) | Brushless motor drive | |
TW201720046A (en) | System and way for No sensor Three-phase motor | |
JPH08182378A (en) | Method and apparatus for detecting rotor position of brusheless motor | |
TWI764663B (en) | Motor controller | |
JP3028768B2 (en) | Brushless DC motor drive control method and device | |
JP3305173B2 (en) | Control device for brushless motor | |
TWI788911B (en) | Motor controller | |
US20230016671A1 (en) | Motor controller | |
US20250070696A1 (en) | Motor drive control device | |
CN115208274A (en) | Motor controller |