电动机驱动装置以及电动机驱动方法制造方法及图纸

技术编号:8349664 阅读:149 留言:0更新日期:2013-02-21 08:03
具备:驱动控制部,其生成驱动信号(trq);限制器,其限制驱动信号(trq)的值的范围;限制值生成部,其生成限制值(lmt);以及驱动输出部,其将与限制器的输出信号相应的通电信号进行通电。限制值生成部生成将驱动信号(trq)与偏移值(ofs)相加所得的比较信号,根据比较信号的值(trq+ofs)与限制值(lmt)的大小关系来更新限制值(lmt)。

【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驱动方式等来驱动电动机的,特别是涉及一种具备限制向电动机的驱动输出的限制器功能的。
技术介绍
以往,作为这种具备限制器功能的电动机驱动装置,提出了使限制器的限制值从电动机的驱动开始起以规定的时间间隔逐渐地增加值的电动机驱动装置(例如参照专利文献I)。这种电动机驱动装置使PWM (Pulse Width Modulation :脉冲宽度调制)驱动中的驱动脉冲的占空比可变,以与该占空比相应的驱动电力来驱动电动机。而且,设为如下结构在电动机启动时从用于作为转子的最低启动电力的规定的占空比起以规定的时间间隔逐渐地增加占空比来驱动电动机。以往的电动机驱动装置通过设为这种结构来实现基于软启动动作的电动机的启动,并且抑制启动时的浪费的电流。这种以往的电动机驱动装置实现了电动机启动时的电流的抑制。但是,当改变了电动机的速度时等指令值变更时也流过如冲击电流那样的很大电流。因此,存在如下课题只通过电动机启动时的电流的抑制无法充分进行电流抑制。图20是表示在以往的电动机中当改变了速度时流过的电流的测量结果的图。在图20中,上段的波形表示指示电动机的速度的速度指令和响应于该速度指令的实际的电动机速度。中段的波形表示PWM信号的占空比的变化。而且,图20的下段的波形表示当如上段那样进行了速度变更时流过电动机的电动机电流的变化。从图20明确可知,当进行变更使得电动机的速度变为高速时,在速度变更时流过如冲击电流那样很大的电流。另外,例如通过以图20所示的电流限制量Ith来限制电流,能够限制这种冲击电流。然而在这种情况下,电流限制瞬时地发挥作用,因此存在当限制时从电动机产生噪声、或向机械部的冲击变大等的课题。另外,在进行变更使得电动机的速度变为低速的情况下,根据再生现象从电动机向电动机驱动装置反向供给再生电力。因此,会担心由于电源电压的上升而连接在电源线的设备发生故障等。专利文献I :日本特开2000-116178号公报
技术实现思路
本专利技术的电动机驱动装置是按照来自外部的指令来对电动机进行驱动控制的电动机驱动装置,具备驱动控制部、限制器、限制值生成部以及驱动输出部。驱动控制部生成用于驱动电动机的驱动信号。限制器限制驱动信号的值的范围。限制值生成部生成限制值。驱动输出部生成与限制器的输出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。而且,限制值生成部是如下结构生成将驱动信号与偏移值相加所得的比较信号,并根据比较信号的值与限制值的大小关系来更新限制值。4另外,本专利技术的电动机驱动方法是按照来自外部的指令来对电动机进行驱动控制的电动机驱动装置的电动机驱动方法,包括以下步骤。即,包括生成用于驱动电动机的驱动信号的步骤;限制驱动信号的值的范围的步骤;生成限制值的步骤;以及生成与限制了驱动信号的值的范围所得到的输出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。而且,在生成限制值的步骤中,生成将驱动信号与偏移值相加所得的比较信号,并根据比较信号的值与限制值的大小关系来更新限制值。根据该结构,当将电动机的例如转速从一个转速起进行速度变更、即驱动量发生变化时,能够容易地生成进行限制使得限制器输出信号缓慢地变化的限制值。因此,根据本专利技术的,能够提供一种在电动机的例如速度指令发生变化时等也能够实现转速的缓慢升高(slowup)、并在能够抑制驱动量变化时的电动机的电流的同时还能够抑制驱动量变化时的噪声的。并且,在将电动机的速度变更为低速、即减小驱动量的情况下,还能够实现转速等的缓慢降低(slowdown),因此能够提供还能够抑制再生现象引起的坏影响等的。另外,通过相加偏移值,能够在定常状态下不阻碍电动机的控制动作而进行稳定的控制动作。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限制值生成部的框图。图3是包含该电动机驱动装置的限制值的变化的波形图。图4是包含该电动机驱动装置的限制器输出信号的波形图。图5是该电动机驱动装置的限制值的生成处理的流程图。图6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7是该电动机驱动装置的限制值生成部的框图。图8是包含该电动机驱动装置的限制值的变化的波形图。图9是包含该电动机驱动装置的限制器输出信号的波形图。图10是该电动机驱动装置的限制值的生成处理的流程图。图11是表示当改变了该电动机驱动装置的速度时流过的电流的测量结果的图。图12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13是该电动机驱动装置的限制值生成部的框图。图14是包含该电动机驱动装置的限制值的变化的波形图。图15是包含该电动机驱动装置的限制器输出信号的波形图。图16是该电动机驱动装置的限制值的生成处理的流程图。图17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18是该电动机驱动装置的限制值生成部的框图。图19是该电动机驱动装置的限制值的生成处理的流程图。图20是表示当改变了以往的电动机的速度时流过的冲击电流的测量结果的图。具体实施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11相连接。电动机10具备卷绕了绕组的定子(未图示);以及通过对绕组进行通电驱动来进行旋转的转子(未图示)。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,用脉冲宽度调制(PWM)后的信号对各相进行旋转驱动。位置检测器11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信号Vr。如图I所示,电动机驱动装置20具备减法器21、驱动控制部22、限制值生成部23、限制器24、PWM信号生成部25、驱动输出部26以及速度检测部27。来自位置检测器11的位置检测信号Pd被供给至速度检测部27。速度检测部27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信号Vd。这样,在本实施方式中,通知表示转子的转速的速度检测信号Vd,还通知表示为了控制转速而指示的指令速度的速度指令信号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信号Vd和速度指令信号Vr进行反馈控制,使得转子的转速追随指令速度。减法器21通过求出速度检测信号Vd与速度指令信号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。该速度偏差量作为速度偏差信号dv而供给至驱动控制部22。驱动控制部22对速度偏差信号dv例如进行比例积分等的运算处理,生成并输出用于进行控制使得速度偏差信号dv成为零的驱动信号trq。驱动信号trq被供给至限制值生成部23和限制器24。此外,以下例举这种速度控制系统的结构例来进行说明,但是例如也可以是如下的位置控制系统的结构等根据位置检测信号与位置指令信号之间的偏差量来生成驱动信号trq并供给至限制值生成部23和限制器24,从而控制电动机转子的位置。限制器24限制驱动信号trq的值的范围,更本文档来自技高网
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【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:岸本宪一
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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