电动机驱动装置、无刷电动机以及电动机驱动方法制造方法及图纸

技术编号:8349657 阅读:180 留言:0更新日期:2013-02-21 08:00
具备:计算占空比指令值(Dty)的占空比计算部;根据限制值(L)对占空比指令值(Dty)的值进行限制的占空比限制器;在流过绕组的电流值(Idet)超过规定的阈值(Ithr)时判定为过电流的通电电流监视部;生成限制值(L)的限制值生成部。限制值生成部在判定为过电流的期间内,按照规定的时间间隔,并且每次将限制值(L)更新与阈值(Ithr)和电流值(Idet)的差相应的值,使得电流值(Idet)减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用PWM驱动方式来驱动电动机的电动机驱动装置、具备该电动 机驱动装置的无刷电动机以及电动机驱动方法,特别是涉及一种具有限制流向电动机的过电流的功能的。
技术介绍
以往,作为这样的具有过电流限制功能的电动机驱动装置,提出了一种如检测电动机的电流值并在检测出的电流值超过阈值时限制电动机驱动那样的电动机驱动装置(例如参照专利文献I)。这样的电动机驱动装置构成为具有PWM(PulseWidthModulation :脉冲宽度调制)驱动电路,当检测出的电动机电流值超过了阈值时、即被视为在电动机中流过过电流时,与检测出的电动机电流值相应地将PWM信号的占空比限制为规定的比例。以往的电动机驱动装置通过设为这样的结构,抑制电动机电流的急剧变动的同时防止由电动机过电流造成的过热烧损。然而,上述的现有的电动机驱动装置在判定为过电流时,被限制为与电动机电流值相应的比例的占空比,因此,若判定为过电流时的电动机电流值大,则占空比瞬时且大幅地变化。这样的瞬时且大幅的占空比的变化对电动机的旋转也产生很大影响,其结果,存在电动机的旋转声变大的问题。特别地,存在以下问题等在电动机的负载大等时,反复地在由于过电流而进行限制后的小的占空比的状态与解除限制后的大的占空比的状态之间进行切换,这样的反复切换造成电动机的噪声,或者进而使得对机械部的冲击变大。专利文献I :日本特开2005-199899号公报
技术实现思路
本专利技术的电动机驱动装置是使用脉冲宽度调制后的PWM信号对电动机的旋转动作进行驱动控制的电动机驱动装置。本专利技术的电动机驱动装置具备驱动控制部、占空比计算部、占空比限制器、PWM信号生成部、驱动输出部、通电电流监视部以及限制值生成部。驱动控制部生成用于驱动电动机的驱动信号。占空比计算部计算与驱动信号相应的占空比指令值。占空比限制器根据限制值对占空比指令值的值进行限制。PWM信号生成部生成与占空比限制器的输出值相应的占空比的PWM信号。驱动输出部生成与PWM信号相应的通电信号,根据通电信号对电动机的绕组进行通电。通电电流监视部监视流过绕组的电流值,在电流值超过规定的阈值时判定为过电流。限制值生成部生成限制值。而且,限制值生成部的结构如下在判定为过电流的期间内,按照规定的时间间隔,并且每次将限制值更新与阈值和电流值的差相应的值,使得电流值减少。另外,本专利技术的无刷电动机为具备这样的本专利技术的电动机驱动装置的结构。另外,本专利技术的电动机驱动方法是使用脉冲宽度调制后的PWM信号对电动机的旋转动作进行驱动控制的电动机驱动方法,该电动机驱动方法具备以下的步骤。生成用于驱动电动机的驱动信号的步骤。计算与驱动信号相应的占空比指令值的步骤。根据限制值对占空比指令值的值进行限制的步骤。生成与根据该限制值进行限制的步骤中的输出值相应的占空比的PWM信号的步骤。生成与PWM信号相应的通电信号并根据通电信号对电动机的绕组进行通电的步骤。监视流过绕组的电流值并在电流值超过规定的阈值时判定为过电流的步骤。生成上述限制值的步骤。而且,在生成限制值的步骤中,在判定为过电流的期间内,按照规定的时间间隔,并且每次将限制值更新与阈值和电流值的差相应的值,使得电流值减少。根据该结构,在判定为过电流时,限制值在依次被更新的同时阶段性地变化,这样的限制值的变化使占空比向抑制过电流的方向逐渐地变化。因此,能够没有急剧且大幅的占空比的变化地限制占空比指令值。由此,根据本专利技术,能够提供一种具有以下功能的能够没有急剧且大幅的占空比的变化地限制占空比指令值,因此,不会导致电动机的旋转声的增加,能够针对过电流进行电流限制。附图说明图I是包含本专利技术的实施方式I中的电动机驱动装置的框图。图2是该电动机驱动装置的通电电流监视部和限制值生成部的框图。图3A是表示该电动机驱动装置的电流检测器检测出的电流值Idet的变化的图。图3B是表示该电动机驱动装置的限制值L和占空比指令值Dlm的变化的图。图4是生成该电动机驱动装置的限制值的处理的流程图。图5是包含本专利技术的实施方式2中的电动机驱动装置的框图。图6是表示该电动机驱动装置的校正量计算部中的相对于电源电压的占空比校正量的特性的图。图7是包含本专利技术的实施方式3中的电动机驱动装置的框图。图8是包含本专利技术的实施方式4中的电动机驱动装置的框图。图9是表示该电动机驱动装置的最大限制值生成部生成的最大限制值的一例的图。图10是表示该电动机驱动装置的电流值超过速度判定值的情况下的PWM信号的情况的图。图11图12的图。图是表示该电动机驱动装置的其它结构的框图。是表示该电动机驱动装置的最大限制值生成部生成的最大限制值的其它例13是本专利技术的实施方式5中的无刷电动机的结构图。具体实施例方式以下,参照附图来说明本专利技术的实施方式中的电动机驱动装置。(实施方式I)图I是表示本专利技术的实施方式I中的电动机驱动装置20的结构的框图。如图I所示,本实施方式中的电动机驱动装置20与电动机10和位置检测器12相连接。电动机10具备卷绕了绕组11的定子;以及通过对绕组11进行通电驱动来进行旋转的转子。在本实施方式中,例举如下的无刷电动机的一例进行说明电动机10具有设为U相、V相、W相的三相的绕组11,用脉冲宽度调制(以下适当地称为PWM)后的信号对各相进行旋转驱动。位置检测器12检测电动机10内所具备的转子的旋转位置,输出与该旋转位置相应的位置检测信号Pd。另一方面,为了指示转子的转速,向电动机驱动装置20通知表示速度指令的速度指令值Vr。如图I所示,电动机驱动装置20具备减法器21、速度控制部22、驱动量限制器23、占空比计算部24、占空比限制器25、PWM信号生成部26、驱动输出部27、速度检测 部28、通电电流监视部29以及限制值生成部30。来自位置检测器12的位置检测信号Pd被供给至速度检测部28。速度检测部28利用位置检测信号Pd所表示的位置信息,例如根据位置变化来检测电动机10的转子的转速,输出表示检测出的转速的速度检测值Vd。这样,在本实施方式中,通知表示转子的转速的速度检测值Vd,还通知表示为了控制转速而被指示的指令速度的速度指令值Vr。而且,电动机驱动装置20中构成速度控制系统,该速度控制系统根据速度检测值Vd和速度指令值Vr进行反馈控制,使得转子的转速追随指令速度。减法器21通过求出速度检测值Vd与速度指令值Vr之差,来求出检测出的转速与指令速度之间的速度偏差量。将该速度偏差量作为速度偏差值Dv供给至速度控制部22。速度控制部22作为驱动控制部而发挥功能,对速度偏差值Dv例如进行比例积分等运算处理,生成并输出作为驱动信号的驱动值TqO,该驱动值TqO表示用于进行控制使得速度偏差值Dv成为零的驱动量。驱动值TqO被供给至驱动量限制器23。驱动量限制器23限制驱动值TqO的值的范围,更具体地说,驱动量限制器23进行控制使得驱动值TqO成为规定的值以下。在本实施方式中,在驱动值TqO超过驱动限制值时,驱动量限制器23以使驱动值TqO的值成为驱动限制值的方式进行限制后输出。另外,在驱动值TqO没有超过驱动限制值时,直接输出驱动值TqO的值。驱动量限制器23将这样处理后的信号作为驱动值Tql供给至占空比计算部24。占空比计算部24根据所供给的驱动值Tql计算P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤大资
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:
国别省市:

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