JPH09205792A - Motor control device - Google Patents
Motor control deviceInfo
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- JPH09205792A JPH09205792A JP8011516A JP1151696A JPH09205792A JP H09205792 A JPH09205792 A JP H09205792A JP 8011516 A JP8011516 A JP 8011516A JP 1151696 A JP1151696 A JP 1151696A JP H09205792 A JPH09205792 A JP H09205792A
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- motor
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】モータ,インバータ及びコンバータの損失を低
減し、高効率なモータ制御装置を提供する。
【解決手段】出力切り替え回路6を備え、モータ制御回
路の制御信号を一つの出力ポートから出力し、制御信号
を切り替え回路6で、コンバータ制御回路7とインバー
タ制御回路8に振り分け、インバータ回路3とコンバー
タ回路2を制御しモータ4を制御するモータ駆動装置。
(57) [PROBLEMS] To provide a highly efficient motor control device that reduces losses of a motor, an inverter and a converter. SOLUTION: An output switching circuit 6 is provided, a control signal of a motor control circuit is output from one output port, and the control signal is distributed to a converter control circuit 7 and an inverter control circuit 8 by the switching circuit 6, and an inverter circuit 3 is provided. A motor drive device that controls the converter circuit 2 and the motor 4.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は交流電源を整流し所
望の直流電圧を出力すると同時に交流電源の力率を改善
する電源装置とモータを制御するモータ制御装置を組み
合わせたモータ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device that combines a power supply device that rectifies an AC power supply and outputs a desired DC voltage and at the same time improves the power factor of the AC power supply, and a motor control device that controls a motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、交流電源を整流して直流電源に変
換する整流回路では、電源電流の高調波を抑制する電源
回路とモータ駆動回路を組み合わせ、モータの速度制御
を行うモータ制御装置として特開平6−105563 号公報に
記載の方式がある。本方式は、電源電流の高調波抑制と
直流電圧制御を同時に行う昇圧チョッパ回路を用いた力
率改善コンバータ回路とモータを駆動するインバータ回
路からなり、低負荷時は直流電圧を力率改善が行える最
低電圧値に制御しインバータ回路によるPWM制御によ
りモータの速度制御を行い、高負荷時はコンバータによ
る直流電圧制御でモータの速度制御を行うPAM制御を
用い、モータの速度制御を行っていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a rectifier circuit for rectifying an AC power source and converting it into a DC power source, a power source circuit for suppressing harmonics of a power source current is combined with a motor drive circuit to provide a motor control device for controlling the speed of a motor. There is a method described in Kaihei 6-105563. This method consists of a power factor correction converter circuit that uses a boost chopper circuit that simultaneously controls the power supply current harmonics and DC voltage control, and an inverter circuit that drives the motor.The DC voltage can be improved when the load is low. The speed of the motor is controlled by using the PAM control in which the speed of the motor is controlled by the PWM control by the inverter circuit and the speed is controlled by the DC voltage control by the converter when the load is high.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来方式では、モ
ータの速度制御をインバータ制御と直流電圧制御の二種
類で行っていた。そのため、複数種類の異なった出力を
する必要があり、少なくとも制御信号を出力するポート
が二つ必要であり、出力ポートが一つしか使用できない
場合については考慮されていなかった。In the above-mentioned conventional method, the speed control of the motor is performed by two types, that is, the inverter control and the DC voltage control. Therefore, it is necessary to output plural kinds of different outputs, at least two ports for outputting control signals are required, and no consideration has been given to the case where only one output port can be used.
【0004】本発明の目的は、一つのPWM出力ポート
の出力に切り替え回路を付け、PWM出力1相を使いイン
バータ回路とコンバータ回路を制御しモータの制御を行
うモータ駆動装置を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a motor drive device in which a switching circuit is attached to the output of one PWM output port and an inverter circuit and a converter circuit are controlled using one phase of the PWM output to control the motor. .
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は交流電源を直流に変換する整流回路及び平
滑回路と、スイッチング動作とインダクタンスによるエ
ネルギ蓄積効果を利用して直流電圧の制御を行うチョッ
パ回路からなるコンバータ回路と、前記コンバータ回路
の出力に接続したインバータ回路と、前記チョッパ回路
のスイッチング動作を制御するコンバータ制御回路と、
前記インバータ回路のスイッチング動作を制御しモータ
を駆動するインバータ制御回路と、前記コンバータ制御
回路と前記インバータ回路を制御信号により制御するモ
ータ制御回路及びモータからなるモータ駆動装置におい
て、出力切り替え回路を備え、前記モータ制御回路の制
御信号を一つの出力ポートから出力し、前記制御信号を
前記切り替え回路において、前記コンバータ制御回路と
前記インバータ制御回路に振り分け、前記インバータ回
路と前記コンバータ回路を制御する。In order to achieve the above object, the present invention controls a DC voltage by utilizing a rectifying circuit and a smoothing circuit for converting an AC power supply into a DC, and an energy storage effect by a switching operation and an inductance. A converter circuit comprising a chopper circuit for performing, an inverter circuit connected to the output of the converter circuit, and a converter control circuit for controlling the switching operation of the chopper circuit,
An inverter control circuit that controls a switching operation of the inverter circuit to drive a motor, a motor control device that includes a motor control circuit and a motor that controls the converter control circuit and the inverter circuit by a control signal, and an output switching circuit, A control signal of the motor control circuit is output from one output port, and the control signal is distributed to the converter control circuit and the inverter control circuit in the switching circuit to control the inverter circuit and the converter circuit.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例を図
1から図4を用いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0007】図1は整流回路及び昇圧チョッパ回路を用
い、入力電流の波形整形と直流電圧の大きさを制御する
コンバータ回路2と、直流電圧を希望する電圧の交流電
源に変換するインバータ回路3と、速度指令に応じてブ
ラシレス直流モータ4の制御を行う制御回路(ワンチッ
プマイコン)5と、マイコンから出力される信号をコン
バータ回路2とインバータ回路3に出力する切り替え回
路6を備えたモータ制御装置の全体回路図である。FIG. 1 shows a converter circuit 2 which uses a rectifier circuit and a step-up chopper circuit to control the waveform shaping of an input current and the magnitude of a DC voltage, and an inverter circuit 3 which converts a DC voltage into an AC power supply of a desired voltage. A motor control device including a control circuit (one-chip microcomputer) 5 for controlling the brushless DC motor 4 according to a speed command, and a switching circuit 6 for outputting a signal output from the microcomputer to the converter circuit 2 and the inverter circuit 3. FIG.
【0008】交流電源1はコンバータ回路2に接続さ
れ、コンバータ回路2内の整流回路と、リアクトル,ダ
イオード、及びトランジスタより構成された昇圧チョッ
パ回路を通して直流電圧として出力される。コンバータ
回路2内の昇圧チョッパ回路はコンバータ回路2内の整
流回路の出力側に接続され、トランジスタをオンするこ
とにより、リアクトルに電流を流しエネルギを蓄積した
後、トランジスタをオフすることで、入力電流を直流側
に強制的に流し直流電圧を昇圧する。昇圧された直流電
圧は平滑用コンデンサに供給され安定した直流電圧を出
力する。この昇圧チョッパ回路は、トランジスタのオン
とオフの時間比を正弦波状に制御することにより力率を
改善し、さらに、直流電圧の制御ができる。The AC power supply 1 is connected to the converter circuit 2, and is output as a DC voltage through a rectifier circuit in the converter circuit 2 and a boost chopper circuit composed of a reactor, a diode, and a transistor. The step-up chopper circuit in the converter circuit 2 is connected to the output side of the rectifier circuit in the converter circuit 2, and by turning on the transistor, a current is caused to flow in the reactor to accumulate energy, and then the transistor is turned off to turn off the input current. Is forced to flow to the DC side to boost the DC voltage. The boosted DC voltage is supplied to the smoothing capacitor and outputs a stable DC voltage. This step-up chopper circuit improves the power factor by controlling the on / off time ratio of the transistor in a sinusoidal manner, and further can control the DC voltage.
【0009】ブラシレスモータ4を接続したインバータ
回路3は、コンバータ回路2の平滑用コンデンサに接続
されており、平滑用コンデンサから供給される直流電圧
をパルス幅変調し、再び任意の振幅,周波数の交流電圧
に変換しブラシレスモータ4に供給し、モータを駆動す
る。The inverter circuit 3 to which the brushless motor 4 is connected is connected to the smoothing capacitor of the converter circuit 2, pulse-width-modulates the DC voltage supplied from the smoothing capacitor, and AC voltage of arbitrary amplitude and frequency is again obtained. The voltage is converted and supplied to the brushless motor 4 to drive the motor.
【0010】ワンチップマイコン5は、条件に応じてコ
ンバータスタート/ストップ信号をコンバータ制御回路
7に出力し、コンバータを駆動/停止する。また、PW
M出力ポート505から、インバータ制御回路8に出力
する通流率信号と、コンバータ制御回路7に出力する補
正直流電圧値を条件により切り替えて出力し、回転速度
が速度指令値に一致するようにモータを制御する。この
ワンチップマイコン5について、図2により説明する。The one-chip microcomputer 5 outputs a converter start / stop signal to the converter control circuit 7 according to a condition to drive / stop the converter. Also, PW
From the M output port 505, the duty ratio signal output to the inverter control circuit 8 and the corrected DC voltage value output to the converter control circuit 7 are switched and output depending on the condition, and the motor is adjusted so that the rotation speed matches the speed command value. To control. The one-chip microcomputer 5 will be described with reference to FIG.
【0011】図2にワンチップマイコン5の構成を示
す。ワンチップマイコン5は、位置検出,速度検出を行
う速度検出部501,インバータの通流率信号を算出す
る速度制御部502,速度制御回路502の通流率信号
から、直流電圧指令値を算出し、さらに直流電圧と直流
電圧指令値から補正直流電圧を算出する直流電圧制御部
503,速度偏差とインバータ通流率信号と補正直流電
圧値から、インバータ通流率信号,補正直流電圧値のど
ちらをPWM出力ポートから出力するか判定を行う切り
替え判定部504,切り替え判定部の結果に従い、通流
率信号と補正直流電圧信号のどちらかをPWM信号とし
て出力するPWM出力ポート505から構成される。FIG. 2 shows the configuration of the one-chip microcomputer 5. The one-chip microcomputer 5 calculates a DC voltage command value from a speed detection unit 501 that performs position detection and speed detection, a speed control unit 502 that calculates a duty ratio signal of an inverter, and a duty ratio signal of a speed control circuit 502. Further, a DC voltage control unit 503 for calculating a corrected DC voltage from the DC voltage and the DC voltage command value, which of the inverter duty ratio signal and the corrected DC voltage value is calculated from the speed deviation, the inverter duty ratio signal and the corrected DC voltage value. A switching determination unit 504 that determines whether to output from the PWM output port, and a PWM output port 505 that outputs either the duty ratio signal or the corrected DC voltage signal as a PWM signal according to the result of the switching determination unit.
【0012】速度検出部501はブラシレスモータ4の
誘起電圧より磁極位置を算出し、インバータ制御回路8
に位置信号を出力する。また、算出した位置信号から速
度演算を行い速度検出値を速度制御部502に出力す
る。The speed detector 501 calculates the magnetic pole position from the induced voltage of the brushless motor 4, and the inverter control circuit 8
The position signal is output to. In addition, speed calculation is performed from the calculated position signal and the speed detection value is output to the speed control unit 502.
【0013】速度制御部502は速度検出部501から
の速度検出値及び外部からの速度指令から、速度偏差が
零になるように通流率指令値を算出し、通流率信号をイ
ンバータ制御回路8に出力する。The speed control unit 502 calculates a flow rate command value from the speed detection value from the speed detection unit 501 and a speed command from the outside so that the speed deviation becomes zero, and outputs the flow rate signal to the inverter control circuit. Output to 8.
【0014】直流電圧制御部503は速度制御部502
の出力である通流率信号と、コンバータ回路2の平滑コ
ンデンサの直流電圧を検出し、通流率信号の値から直流
電圧指令値を所定の幅だけ増減し、直流電圧値と直流電
圧指令値から補正直流電圧値を算出しPWM出力ポート
505に出力する。The DC voltage controller 503 is a speed controller 502.
Of the DC voltage of the smoothing capacitor of the converter circuit 2 is detected, the DC voltage command value is increased or decreased by a predetermined width from the value of the DC signal, and the DC voltage value and the DC voltage command value are detected. Then, a corrected DC voltage value is calculated from this and output to the PWM output port 505.
【0015】切り替え判定部504は、速度偏差とイン
バータ通流率信号と補正直流電圧値から、インバータ通
流率信号,補正直流電圧値のどちらをPWM出力ポート
から出力するか判定を行い、PWM出力ポート505は
通流率100%未満の時には速度制御部502からのイ
ンバータ通流率信号を、通流率100%の時には直流電
圧制御部503からの補正直流電圧値を出力する。The switching determination unit 504 determines which of the inverter duty ratio signal and the corrected DC voltage value is to be output from the PWM output port based on the speed deviation, the inverter duty ratio signal, and the corrected DC voltage value, and outputs the PWM output. The port 505 outputs an inverter duty ratio signal from the speed control unit 502 when the duty ratio is less than 100%, and outputs a corrected DC voltage value from the DC voltage control unit 503 when the duty ratio is 100%.
【0016】図1において、切り替え回路6は、ワンチ
ップマイコン5のPWM出力ポート505から出力され
た制御信号を切り替え判定部の結果に従い、インバータ
制御回路8、もしくはコンバータ制御回路7に振り分け
て出力する。In FIG. 1, the switching circuit 6 distributes and outputs the control signal output from the PWM output port 505 of the one-chip microcomputer 5 to the inverter control circuit 8 or the converter control circuit 7 according to the result of the switching determination section. .
【0017】切り替え回路6の切り替え処理について説
明する。まず、ワンチップマイコンで算出されたインバ
ータ通流率が100%以下の場合について述べる。イン
バータ通流率が100%以下の場合はPWM出力ポート
505からインバータ通流率信号が切り替え回路6に出
力される。切り替え回路6はインバータ通流率信号をイ
ンバータ制御回路8に出力し、コンバータ回路2の平滑
用コンデンサの直流電圧値をコンバータ制御回路7に出
力するように切り替えを行う。The switching process of the switching circuit 6 will be described. First, the case where the inverter conduction ratio calculated by the one-chip microcomputer is 100% or less will be described. When the inverter duty ratio is 100% or less, the inverter duty ratio signal is output from the PWM output port 505 to the switching circuit 6. The switching circuit 6 outputs the inverter duty ratio signal to the inverter control circuit 8 and switches the DC voltage value of the smoothing capacitor of the converter circuit 2 to the converter control circuit 7.
【0018】次に、インバータ通流率が100%以上の
場合は、PWM出力ポート505からワンチップマイコ
ン5で算出された補正直流電圧値Ed′が切り替え回路
6に出力される。切り替え回路6は補正直流電圧値E
d′をコンバータ制御回路7へ出力し、インバータ制御
回路8には最大通流率信号を出力するように切り替えを
行う。この結果、通流率を100%に保つことができ
る。Next, when the inverter duty ratio is 100% or more, the corrected DC voltage value Ed 'calculated by the one-chip microcomputer 5 is output from the PWM output port 505 to the switching circuit 6. The switching circuit 6 uses the corrected DC voltage value E
The d'is output to the converter control circuit 7, and the inverter control circuit 8 is switched to output the maximum duty ratio signal. As a result, the flow rate can be maintained at 100%.
【0019】コンバータ制御回路7はワンチップマイコ
ンからのスタート/ストップ信号でコンバータ動作の駆
動,停止を行い、切り替え回路6から出力された指令値
に基づいてコンバータ回路2内のトランジスタを駆動
し、コンバータ回路2の入力電流を正弦波状に制御し、
電源の力率改善と同時に直流電圧の制御を行う。コンバ
ータスタート/ストップ信号は、ワンチップマイコン5
において電圧,電流の検出値から算出した入力電力が所
定値(例えば350W)以上であるとき、コンバータ制
御回路に、コンバータスタート信号を出力し、コンバー
タ制御を開始し、所定値(例えば300W)以下ではコ
ンバータストップ信号を出力し、コンバータ制御停止す
る。このようにヒステリシスを持つことで安定してコン
バータを駆動させることができる。The converter control circuit 7 drives and stops the converter operation by the start / stop signal from the one-chip microcomputer, drives the transistors in the converter circuit 2 based on the command value output from the switching circuit 6, and converts the converter operation. Control the input current of the circuit 2 in a sine wave,
The DC voltage is controlled at the same time as the power factor of the power supply is improved. The converter start / stop signal is the one-chip microcomputer 5
When the input power calculated from the voltage and current detection values is equal to or higher than a predetermined value (for example, 350 W), a converter start signal is output to the converter control circuit to start converter control. Outputs a converter stop signal and stops converter control. By having hysteresis in this way, the converter can be stably driven.
【0020】インバータ制御回路8は速度検出部501
からの位置検出信号及び切り替え回路からの通流率信号
を基にドライブ信号を作成し、インバータ回路3のトラ
ンジスタを駆動し、ブラシレスモータ4の速度制御を行
う。The inverter control circuit 8 includes a speed detector 501.
A drive signal is created based on the position detection signal from the drive circuit and the duty ratio signal from the switching circuit, the transistor of the inverter circuit 3 is driven, and the speed of the brushless motor 4 is controlled.
【0021】図3は図2のワンチップマイコンで実行さ
れる速度制御処理の一実施例を示すフローチャートで、
直流電圧指令値の作成手順を表している。処理511
で、ワンチップマイコンの外部から与えられた速度指令
と速度検出値から速度偏差を算出し、処理512で、速
度偏差が0になるようにインバータ通流率を算出し、処
理513で、通流率が100%以上か判定を行う。10
0%を越えるとき処理514に進み、モータが加速中か
判定し、加速中であるとき処理516で直流電圧指令値
Ed* を1V増加させ、処理519に進む。加速中でな
い場合、直流電圧指令値Ed* をそのまま用いて処理5
19で補正を行う。FIG. 3 is a flow chart showing an embodiment of the speed control process executed by the one-chip microcomputer shown in FIG.
The procedure for creating the DC voltage command value is shown. Process 511
Then, the speed deviation is calculated from the speed command given from the outside of the one-chip microcomputer and the speed detection value, and in step 512, the inverter conduction ratio is calculated so that the speed deviation becomes 0. It is judged whether the rate is 100% or more. 10
When it exceeds 0%, the routine proceeds to step 514, where it is determined whether the motor is accelerating, and when it is accelerating, the DC voltage command value Ed * is increased by 1 V at step 516, and the routine proceeds to step 519. If it is not accelerating, the DC voltage command value Ed * is used as it is for processing 5
Correction is made at 19.
【0022】インバータ通流率が100%未満のとき
は、処理515でモータが減速中か判定し、減速中のと
き処理518で直流電圧指令値Ed* を略1V減少さ
せ、処理519に進む。減速中でない場合、直流電圧指
令値Ed* をそのまま用いて処理519で補正を行う。When the inverter duty ratio is less than 100%, it is determined in step 515 whether the motor is decelerating. If it is in deceleration, the DC voltage command value Ed * is reduced by approximately 1 V in step 518, and the process proceeds to step 519. If the vehicle is not decelerating, the DC voltage command value Ed * is used as it is for correction in step 519.
【0023】処理519では、直流電圧指令値Ed* と
直流電圧値Edから補正直流電圧値Ed′を算出し、処
理520で、補正直流電圧値Ed′をコンバータ制御回
路8へ出力する。In step 519, the corrected DC voltage value Ed 'is calculated from the DC voltage command value Ed * and the DC voltage value Ed, and in step 520 the corrected DC voltage value Ed' is output to the converter control circuit 8.
【0024】ここで、直流電圧値の補正を行っている
が、コンバータ制御回路7は、直流電圧指令値にあたる
基準電圧Vrが固定値であり、直流電圧の設定は検出抵
抗の分圧比を変更して行うため、モータの回転数に応じ
て作成した直流電圧指令値に従って直流電圧を変化させ
ることは困難である。そのため、マイコンで直流電圧指
令値に応じて直流電圧値を補正してからコンバータ制御
回路に出力した。この補正は直流電圧値が直流電圧指令
値に一致したときに、コンバータ制御回路内部の基準電
圧値Vr(1.55V)に等しい値が出力されるように設
定した。これにより、直流電圧指令値に対応して直流電
圧を制御できるようになる。Here, although the DC voltage value is corrected, in the converter control circuit 7, the reference voltage Vr corresponding to the DC voltage command value is a fixed value, and the setting of the DC voltage changes the voltage division ratio of the detection resistor. Therefore, it is difficult to change the DC voltage according to the DC voltage command value created according to the rotation speed of the motor. Therefore, the microcomputer corrected the DC voltage value according to the DC voltage command value and then output it to the converter control circuit. This correction is set so that when the DC voltage value matches the DC voltage command value, a value equal to the reference voltage value Vr (1.55 V) inside the converter control circuit is output. As a result, the DC voltage can be controlled according to the DC voltage command value.
【0025】このように、直流電圧制御は、通流率指令
値から直流電圧指令値Ed* を所定の幅で増減するとい
う方法で行うため、従来のような低負荷時と、高負荷時
で二種類の速度制御を行うことがなく、簡単に速度制御
を行うことができる。なお、直流電圧指令値Ed* には
上限値と下限値を設けてあり、最大直流電圧指令値は3
50Vに、最小直流電圧指令値は150Vに設定してあ
り、150V以下ではPWM制御を行う。As described above, since the DC voltage control is performed by a method of increasing / decreasing the DC voltage command value Ed * from the duty ratio command value by a predetermined width, it is possible to perform the DC voltage control at a low load and a high load as in the conventional case. Speed control can be easily performed without performing two types of speed control. The DC voltage command value Ed * has an upper limit value and a lower limit value, and the maximum DC voltage command value is 3
The minimum DC voltage command value is set to 50V and 150V, and PWM control is performed below 150V.
【0026】図4よりモータ制御動作を説明する。図4
は横軸に回転数,縦軸に直流電圧,インバータの通流率
をとったグラフであり、負荷が一定の場合の回転数に対
する直流電圧,通流率を示した図である。The motor control operation will be described with reference to FIG. FIG.
Is a graph in which the horizontal axis represents the number of revolutions, the vertical axis represents the DC voltage, and the duty factor of the inverter, and is a diagram showing the DC voltage and duty factor with respect to the number of revolutions when the load is constant.
【0027】モータの起動時など低回転では速度演算部
で算出した通流率でPWM制御が行われ、最小電圧指令
値(直流電圧指令値150V)をコンバータ回路に出力
している。ここで、入力電力が350W以上になると、
ワンチップマイコンはコンバータ制御回路にコンバータ
スタート信号を出力しコンバータを駆動させる。回転数
を上昇させると制御された直流電圧の状態では直流電圧
が低いため、通流率は100%に到達し、これ以上モー
タの回転数を上げることができなくなる。そして、速度
偏差から加速中であるか,減速中であるか判定を行い、
加速中で、かつ、インバータ通流率が100%である場
合、直流電圧指令値Ed* を1V増加し、PWM出力ポ
ートから補正直流電圧値Ed′が出力される。切り替え
回路6は補正直流電圧値Ed′をコンバータ制御回路に
出力し、インバータ制御回路へは通流率100%を出力
するように信号を切り替える。すると直流電圧が増加
し、通流率指令値が100%以下になる。さらに、モー
タの回転数を上昇させると通流率指令値は100%とな
り、加速中であれば、直流電圧指令値Ed* を増加させ
る。直流電圧は350Vになるまで増加しそれ以上は出
力しないように上限値を設定する。以上のような動作を
繰り返すことで回転数の増加に従い直流電圧を上昇さ
せ、通流率は100%を保ちモータの速度制御が行え
る。At low rotations such as when the motor is started, PWM control is performed at the conduction ratio calculated by the speed calculation unit, and the minimum voltage command value (DC voltage command value 150V) is output to the converter circuit. Here, when the input power is 350 W or more,
The one-chip microcomputer outputs a converter start signal to the converter control circuit to drive the converter. When the rotation speed is increased, the DC voltage is low in the controlled DC voltage state, so the conduction ratio reaches 100%, and it becomes impossible to further increase the rotation speed of the motor. Then, it is judged from the speed deviation whether acceleration or deceleration is in progress,
During acceleration and when the inverter duty ratio is 100%, the DC voltage command value Ed * is increased by 1V, and the corrected DC voltage value Ed 'is output from the PWM output port. The switching circuit 6 outputs the corrected DC voltage value Ed 'to the converter control circuit, and switches the signal to the inverter control circuit so as to output a conduction ratio of 100%. Then, the DC voltage increases, and the conduction ratio command value becomes 100% or less. Further, when the rotation speed of the motor is increased, the flow rate command value becomes 100%, and during acceleration, the DC voltage command value Ed * is increased. The DC voltage increases until it reaches 350 V, and the upper limit value is set so that it will not be output any more. By repeating the above operation, the DC voltage is increased as the number of revolutions increases, the conduction ratio is kept at 100%, and the motor speed can be controlled.
【0028】次に反対にモータが減速する場合について
説明する。Next, the case where the motor is decelerated will be described.
【0029】モータが高回転で回転中に、減速指令によ
りモータの回転数を下げようとすると、ワンチップマイ
コンで算出したインバータの通流率は減少し、100%
未満になる。そして、速度偏差から加速中であるか,減
速中であるか判定を行い、減速中である場合には、直流
電圧指令値Ed* を略1V下げる。切り替え回路6は、
略1V下げるような補正直流電圧値Ed′をコンバータ
制御回路に出力し、コンバータ回路は直流電圧を下げ
る。すると、インバータの通流率は増加し100%に近
い値となる。さらにインバータの通流率が減少し100
%未満になると、直流電圧が150Vになるまで以上の
動作を繰り返す。直流電圧が150Vになると、切り替
え回路は、インバータ制御回路へインバータの通流率信
号を出力し、直流電圧下限値をコンバータ制御回路に出
力するように切り替え、PWM制御を開始する。また、
ワンチップマイコンは、入力電力が300W以下になる
と、コンバータストップ信号をコンバータ制御回路に出
力しコンバータを停止する。以上動作を繰り返し行うこ
とにより、通流率を100%に常に保ち、直流電圧をモ
ータが必要としている電圧に近い状態に維持できる。If the number of rotations of the motor is reduced by a deceleration command while the motor is rotating at a high rotation speed, the flow rate of the inverter calculated by the one-chip microcomputer decreases to 100%.
Less than. Then, it is determined from the speed deviation whether the vehicle is accelerating or decelerating. If the vehicle is decelerating, the DC voltage command value Ed * is lowered by approximately 1V. The switching circuit 6 is
The corrected DC voltage value Ed 'which is lowered by about 1 V is output to the converter control circuit, and the converter circuit lowers the DC voltage. Then, the conduction ratio of the inverter increases to a value close to 100%. In addition, the flow rate of the inverter is reduced to 100
When it becomes less than%, the above operation is repeated until the DC voltage becomes 150V. When the DC voltage becomes 150 V, the switching circuit outputs the inverter duty ratio signal to the inverter control circuit, switches the DC voltage lower limit value to the converter control circuit, and starts PWM control. Also,
When the input power becomes 300 W or less, the one-chip microcomputer outputs a converter stop signal to the converter control circuit to stop the converter. By repeating the above operation, the conduction ratio can be always maintained at 100%, and the DC voltage can be maintained close to the voltage required by the motor.
【0030】この制御法は、通流率から直流電圧指令値
を算出し、切り替え回路でインバータの通流率信号と補
正直流電圧信号をインバータ制御回路とコンバータ制御
回路に出力できる。そのため、PWM出力ポートを一つ
使用してインバータ回路とコンバータ回路を制御し、モ
ータを制御することが可能である。In this control method, the DC voltage command value is calculated from the duty ratio, and the switching circuit can output the duty ratio signal of the inverter and the corrected DC voltage signal to the inverter control circuit and the converter control circuit. Therefore, it is possible to control the inverter circuit and the converter circuit using one PWM output port to control the motor.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、一つの出力ポートに切
り替え回路を付けることで二つの制御信号を出力でき、
出力ポートが少ないマイコンを用いて、インバータ回路
とコンバータ回路を制御しモータを制御することが可能
である。According to the present invention, two control signals can be output by attaching a switching circuit to one output port,
It is possible to control the motor by controlling the inverter circuit and converter circuit using a microcomputer with few output ports.
【0032】また、簡単な一つの速度制御回路でPWM
信号と直流電圧制御信号の出力ができ、モータの速度制
御を行い、モータ,インバータ及びコンバータの損失を
低減し、モータを効率よく駆動できる。In addition, PWM can be performed with a simple speed control circuit.
It is possible to output a signal and a DC voltage control signal, control the speed of the motor, reduce the loss of the motor, the inverter and the converter, and drive the motor efficiently.
【図1】本発明の第1の実施例のモータ制御装置の回路
図。FIG. 1 is a circuit diagram of a motor control device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例のワンチップマイコンの
内部のブロック図。FIG. 2 is an internal block diagram of the one-chip microcomputer according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施例の速度制御処理を示すフ
ローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a speed control process according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施例のモータ制御装置の動作
の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the motor control device according to the first embodiment of the present invention.
【符号の説明】 1…交流電源、2…コンバータ回路、3…インバータ回
路、4…モータ、5…ワンチップマイコン、6…切り替
え回路、7…コンバータ制御回路、8…インバータ制御
回路、501…速度検出部、502…速度制御部、50
3…直流電圧制御部、504…切り替え判定部、505
…PWM出力ポート。[Explanation of Codes] 1 ... AC power supply, 2 ... Converter circuit, 3 ... Inverter circuit, 4 ... Motor, 5 ... One-chip microcomputer, 6 ... Switching circuit, 7 ... Converter control circuit, 8 ... Inverter control circuit, 501 ... Speed Detection unit, 502 ... Speed control unit, 50
3 ... DC voltage control unit, 504 ... Switching determination unit, 505
… PWM output port.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 和雄 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 石井 誠 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本部内 (72)発明者 高倉 雄八 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Tahara 7-1, 1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Makoto Ishii Oita-machi, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture 800 Tomita Address, Tochigi Headquarters, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yuhachi Takakura 800 Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture Tochigi Headquarters, Hitachi, Ltd.
Claims (4)
滑回路と、スイッチング動作とインダクタンスによるエ
ネルギ蓄積効果を利用して直流電圧の制御を行うチョッ
パ回路からなるコンバータ回路と、前記コンバータ回路
の出力に接続したインバータ回路と、前記チョッパ回路
のスイッチング動作を制御するコンバータ制御回路と、
前記インバータ回路のスイッチング動作を制御しモータ
を駆動するインバータ制御回路と、前記コンバータ制御
回路と前記インバータ制御回路を制御信号により制御す
るモータ制御回路と、モータとからなるモータ駆動装置
において、出力切り替え回路を備え、前記モータ制御回
路の制御信号を一つの出力ポートから出力し、前記制御
信号を前記切り替え回路で、前記コンバータ制御回路と
前記インバータ制御回路に振り分け、前記インバータ回
路と前記コンバータ回路とを制御して、モータの制御を
行うようにしたことを特徴とするモータ制御装置。1. A converter circuit comprising a rectifier circuit and a smoothing circuit for converting an AC power supply into a direct current, a chopper circuit for controlling a DC voltage by utilizing an energy storage effect by a switching operation and an inductance, and an output of the converter circuit. An inverter circuit connected to, a converter control circuit for controlling the switching operation of the chopper circuit,
An output switching circuit in a motor drive device including an inverter control circuit that controls a switching operation of the inverter circuit to drive a motor, a motor control circuit that controls the converter control circuit and the inverter control circuit by a control signal, and a motor. The control signal of the motor control circuit is output from one output port, the control signal is distributed to the converter control circuit and the inverter control circuit by the switching circuit, and the inverter circuit and the converter circuit are controlled. Then, the motor control device is characterized in that the motor is controlled.
路の制御信号が所定の値になったら、前記コンバータ制
御回路の制御信号を所定の値だけ増減する直流電圧制御
部を備えたモータ制御装置。2. The motor control device according to claim 1, further comprising a DC voltage control unit for increasing or decreasing the control signal of the converter control circuit by a predetermined value when the control signal of the inverter control circuit reaches a predetermined value.
上では前記コンバータ制御回路にコンバータスタート信
号を出力しコンバータを駆動させ、前記入力電力が所定
の値以下になったら、前記コンバータ制御回路にコンバ
ータストップ信号を出力し、前記コンバータを停止する
コンバータ動作判定回路を備えたモータ制御装置。3. The converter control circuit according to claim 1, wherein when the input power is a predetermined value or more, a converter start signal is output to the converter control circuit to drive the converter, and when the input power is a predetermined value or less, the converter control circuit. A motor control device having a converter operation determination circuit that outputs a converter stop signal to the converter and stops the converter.
値にヒステリシスを設けたモータ制御装置。4. The motor control device according to claim 3, wherein a hysteresis is provided at a predetermined value of the input power.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011516A JPH09205792A (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011516A JPH09205792A (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Motor control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09205792A true JPH09205792A (en) | 1997-08-05 |
Family
ID=11780175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8011516A Pending JPH09205792A (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Motor control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09205792A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000061360A (en) * | 1998-08-18 | 2000-02-29 | Hitachi Koki Co Ltd | Control device of motor for centrifuge |
| CN100449904C (en) * | 2003-09-16 | 2009-01-07 | 通用电气公司 | Method for operating a frequency converter of a generator |
| JP2010154707A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Thk Co Ltd | Motor control method and power supply apparatus of motor drive |
| JP2016220539A (en) * | 2016-09-26 | 2016-12-22 | 株式会社ナカニシ | DC brushless motor drive device |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP8011516A patent/JPH09205792A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000061360A (en) * | 1998-08-18 | 2000-02-29 | Hitachi Koki Co Ltd | Control device of motor for centrifuge |
| CN100449904C (en) * | 2003-09-16 | 2009-01-07 | 通用电气公司 | Method for operating a frequency converter of a generator |
| JP2010154707A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Thk Co Ltd | Motor control method and power supply apparatus of motor drive |
| JP2016220539A (en) * | 2016-09-26 | 2016-12-22 | 株式会社ナカニシ | DC brushless motor drive device |
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