JP2001161089A - 多相電動機の制御装置 - Google Patents
多相電動機の制御装置Info
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- JP2001161089A JP2001161089A JP33868999A JP33868999A JP2001161089A JP 2001161089 A JP2001161089 A JP 2001161089A JP 33868999 A JP33868999 A JP 33868999A JP 33868999 A JP33868999 A JP 33868999A JP 2001161089 A JP2001161089 A JP 2001161089A
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な構成でブラシレスＤＣモータのホール
素子の故障を検出する。 【解決手段】 ホール素子１８-1，１８-2，１８-3の出
力信号ａ，ｂ，ｃがＭＰＵ２２に入力される。ＭＰＵ２
２では、出力信号ａ，ｂ，ｃのそれぞれの周波数を算出
し、これらを比較する。これらの出力信号が実質的に等
しければ、故障なしと判定する。一方、３つの周波数が
等しくなければ、故障を判定する。
素子の故障を検出する。 【解決手段】 ホール素子１８-1，１８-2，１８-3の出
力信号ａ，ｂ，ｃがＭＰＵ２２に入力される。ＭＰＵ２
２では、出力信号ａ，ｂ，ｃのそれぞれの周波数を算出
し、これらを比較する。これらの出力信号が実質的に等
しければ、故障なしと判定する。一方、３つの周波数が
等しくなければ、故障を判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多相電動機の制御
装置に関し、特に、電動機の回転子の位相に応じた信号
を出力する位相検出手段の故障検出に関する。
装置に関し、特に、電動機の回転子の位相に応じた信号
を出力する位相検出手段の故障検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】三相ブラシレスＤＣモータなどでは、回
転子の位相を検出するために、固定子側に相ごとにホー
ル素子を配置する構成が知られている。このホール素子
によって、回転子の永久磁石の通過を検出し、回転子の
位相が算出される。
転子の位相を検出するために、固定子側に相ごとにホー
ル素子を配置する構成が知られている。このホール素子
によって、回転子の永久磁石の通過を検出し、回転子の
位相が算出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のホール素子が故
障すると、電動機に対し所望の制御を行うことができな
くなる。例えば、３個のホール素子の内、１個が故障す
ると、ホール素子の出力する信号の周波数が、２／３と
なる。制御装置側では、これを電動機の回転速度が２／
３になったと判断し、所定の速度まで上昇させるように
制御する。このため、実際の速度は所期の速度の１．５
倍となってしまう。
障すると、電動機に対し所望の制御を行うことができな
くなる。例えば、３個のホール素子の内、１個が故障す
ると、ホール素子の出力する信号の周波数が、２／３と
なる。制御装置側では、これを電動機の回転速度が２／
３になったと判断し、所定の速度まで上昇させるように
制御する。このため、実際の速度は所期の速度の１．５
倍となってしまう。
【０００４】本発明は、異常速度での運転などを引き起
こす位相検出手段（例えばホール素子）の故障を的確に
捉えるためになされたものであり、さらにこれを簡略な
構成で実現することを目的とする。
こす位相検出手段（例えばホール素子）の故障を的確に
捉えるためになされたものであり、さらにこれを簡略な
構成で実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる多相電動機の制御装置は、相ごと
に配置され、電動機の回転子の位相に応じた信号を出力
する位相検出手段と、前記位相検出手段の出力の周波数
を、当該位相検出手段ごとに算出する周波数算出手段
と、前記位相検出手段各々の周波数が、実質的に等しい
かを監視し、等しくなくなった場合、位相検出手段の故
障を判定する故障判定手段と、を有している。特に、前
記位相検出手段、当該信号は電動機の各相ごとの供給電
力の制御に供されるものである。
めに、本発明にかかる多相電動機の制御装置は、相ごと
に配置され、電動機の回転子の位相に応じた信号を出力
する位相検出手段と、前記位相検出手段の出力の周波数
を、当該位相検出手段ごとに算出する周波数算出手段
と、前記位相検出手段各々の周波数が、実質的に等しい
かを監視し、等しくなくなった場合、位相検出手段の故
障を判定する故障判定手段と、を有している。特に、前
記位相検出手段、当該信号は電動機の各相ごとの供給電
力の制御に供されるものである。
【０００６】この構成によれば、位相検出手段は、駆動
用として、すなわち各相の供給電力の制御において回転
子の位相を検出するものとして、既存のものであり、こ
れとは別の構成を電動機に設ける必要がない。また、前
記位相検出手段は、回転子の永久磁石が、当該検出手段
の対向する位置に有るか否かを検出するホール素子とす
ることができる。
用として、すなわち各相の供給電力の制御において回転
子の位相を検出するものとして、既存のものであり、こ
れとは別の構成を電動機に設ける必要がない。また、前
記位相検出手段は、回転子の永久磁石が、当該検出手段
の対向する位置に有るか否かを検出するホール素子とす
ることができる。
【０００７】さらにまた、前記故障判定に基づき故障の
報知を行う報知手段を有するものとすることもできる。
報知を行う報知手段を有するものとすることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。電動機１
０は、三相ブラシレスＤＣモータであり、制御装置１２
のモータドライバ１４から電力供給を受け回転する。回
転子１６の位相を検出する位相検出手段として３個のホ
ール素子１８が固定子側に配置されている。これらのホ
ール素子を特に区別して説明する必要がある場合には、
符号１８-1，１８-2，１８-3を用いて説明する。固定子
側には三相のコイル２０が配置されている。ホール素子
１８-1，１８-2，１８-3からの信号ａ，ｂ，ｃは、図２
に示すような、ハイレベルとローレベルを繰り返す方形
波信号であり、それぞれの位相は、１２０°ずつずれて
いる。ホール素子１８の出力信号ａ，ｂ，ｃは、モータ
ドライバ１４に送られ、出力信号の示す位相に応じた電
力が各相のコイル２０に供給される。モータドライバ１
４には、外部に設けられた速度設定器２６が接続され、
この設定器２６により電動機１０の回転速度が設定され
る。モータドライバ１４は、この設定された速度となる
ように、各相のコイルに電力を供給する。
実施形態という）を、図面に従って説明する。電動機１
０は、三相ブラシレスＤＣモータであり、制御装置１２
のモータドライバ１４から電力供給を受け回転する。回
転子１６の位相を検出する位相検出手段として３個のホ
ール素子１８が固定子側に配置されている。これらのホ
ール素子を特に区別して説明する必要がある場合には、
符号１８-1，１８-2，１８-3を用いて説明する。固定子
側には三相のコイル２０が配置されている。ホール素子
１８-1，１８-2，１８-3からの信号ａ，ｂ，ｃは、図２
に示すような、ハイレベルとローレベルを繰り返す方形
波信号であり、それぞれの位相は、１２０°ずつずれて
いる。ホール素子１８の出力信号ａ，ｂ，ｃは、モータ
ドライバ１４に送られ、出力信号の示す位相に応じた電
力が各相のコイル２０に供給される。モータドライバ１
４には、外部に設けられた速度設定器２６が接続され、
この設定器２６により電動機１０の回転速度が設定され
る。モータドライバ１４は、この設定された速度となる
ように、各相のコイルに電力を供給する。
【０００９】ホール素子１８の出力信号は、またＭＰＵ
（マイクロプロセッサユニット）２２にも送られ、ここ
で、各種の演算が行われる。また、ＭＰＵ２２は、コン
ピュータなどの上位制御装置２４に接続されており、こ
こから各種の指令が供給される。本実施形態において
は、ＭＰＵ２２は、ホール素子１８の出力信号ａ，ｂ，
ｃの各々の周波数を算出している。さらにこの周波数ど
うしを比較し、これら三つの周波数が実質的に等しいか
どうかを監視する。ホール素子１８およびこれとＭＰＵ
２２を結ぶ導線に異常がなければ、３個のホール素子１
８が出力する信号の周波数は、等しい。逆に、いずれか
一つにでも異常があれば、この素子の出力信号の周波数
が他のものと異なる値となる。例えば、一つのホール素
子１８-1につながる導線が断線した場合、出力信号ａが
ＭＰＵ２２に送られなくなる。ＭＰＵ２２では、出力信
号ａの変化がなくなるので、周波数が０と算出される。
しかし、その他の出力信号ｂ，ｃは、正常値として算出
されるので、３個の出力信号の値が等しくなくなる。こ
れにより、少なくとも一つのホール素子１８にかかる故
障が発生したことが判定できる。電動機が運転中に、二
つのホール素子１８に故障が発生しても、残りの一つ
は、正常値を示すために、この場合も故障の発見を行う
ことができる。また、二つのホール素子１８が故障して
いるときに、電動機を始動すると、停止位置の差異か
ら、回転を始める場合と停止したままの場合がある。回
転すれば、前述のように３個のホール素子１８の出力周
波数が等しくならないので、これをもって故障判定が行
われる。回転せずに停止したままの場合は、駆動制御を
行っているにもかかわらず、ホール素子１８の出力周波
数が０であるので、これをもって故障が判定できる。３
個のホール素子１８に故障が発生した場合には、駆動制
御を行っているにもかかわらず、全ての素子の出力周波
数が０となるため、これをもって故障判定をすることが
できる。
（マイクロプロセッサユニット）２２にも送られ、ここ
で、各種の演算が行われる。また、ＭＰＵ２２は、コン
ピュータなどの上位制御装置２４に接続されており、こ
こから各種の指令が供給される。本実施形態において
は、ＭＰＵ２２は、ホール素子１８の出力信号ａ，ｂ，
ｃの各々の周波数を算出している。さらにこの周波数ど
うしを比較し、これら三つの周波数が実質的に等しいか
どうかを監視する。ホール素子１８およびこれとＭＰＵ
２２を結ぶ導線に異常がなければ、３個のホール素子１
８が出力する信号の周波数は、等しい。逆に、いずれか
一つにでも異常があれば、この素子の出力信号の周波数
が他のものと異なる値となる。例えば、一つのホール素
子１８-1につながる導線が断線した場合、出力信号ａが
ＭＰＵ２２に送られなくなる。ＭＰＵ２２では、出力信
号ａの変化がなくなるので、周波数が０と算出される。
しかし、その他の出力信号ｂ，ｃは、正常値として算出
されるので、３個の出力信号の値が等しくなくなる。こ
れにより、少なくとも一つのホール素子１８にかかる故
障が発生したことが判定できる。電動機が運転中に、二
つのホール素子１８に故障が発生しても、残りの一つ
は、正常値を示すために、この場合も故障の発見を行う
ことができる。また、二つのホール素子１８が故障して
いるときに、電動機を始動すると、停止位置の差異か
ら、回転を始める場合と停止したままの場合がある。回
転すれば、前述のように３個のホール素子１８の出力周
波数が等しくならないので、これをもって故障判定が行
われる。回転せずに停止したままの場合は、駆動制御を
行っているにもかかわらず、ホール素子１８の出力周波
数が０であるので、これをもって故障が判定できる。３
個のホール素子１８に故障が発生した場合には、駆動制
御を行っているにもかかわらず、全ての素子の出力周波
数が０となるため、これをもって故障判定をすることが
できる。
【００１０】このような状況が発生したら、ＭＰＵ２２
は、ホール素子１８の故障を判定する。故障判定に基づ
き上位制御装置２４は、警報装置２８に対し、ホール素
子１８の故障を報知する指示を行う。以上のように、本
実施形態においては、駆動制御に用いられるホール素子
の出力に基づき異常判定を行っているので、新たな構成
を付加する必要がなく、電動機の大型化を伴うことがな
い。
は、ホール素子１８の故障を判定する。故障判定に基づ
き上位制御装置２４は、警報装置２８に対し、ホール素
子１８の故障を報知する指示を行う。以上のように、本
実施形態においては、駆動制御に用いられるホール素子
の出力に基づき異常判定を行っているので、新たな構成
を付加する必要がなく、電動機の大型化を伴うことがな
い。
【図１】 本実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】 ホール素子１８の出力信号の波形を示す図で
ある。
ある。
１０ 電動機、１２ 制御装置、１４ モータドライ
バ、１６ 回転子、１８ホール素子（位相検出手段）、
２２ ＭＰＵ（周波数算出手段、故障判定手段）、２８
警報装置。
バ、１６ 回転子、１８ホール素子（位相検出手段）、
２２ ＭＰＵ（周波数算出手段、故障判定手段）、２８
警報装置。
Claims (3)
- 【請求項１】 多相電動機の制御装置であって、 相ごとに配置され、電動機の回転子の位相に応じた信号
を出力する位相検出手段であって、当該信号は電動機の
各相ごとの供給電力の制御に供されるものである、位相
検出手段と、 前記位相検出手段の出力の周波数を、当該位相検出手段
ごとに算出する周波数算出手段と、 前記位相検出手段各々の周波数が、実質的に等しいかを
監視し、等しくなくなった場合、位相検出手段の故障を
判定する故障判定手段と、を有する多相電動機の制御装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多相電動機の制御装置
であって、前記位相検出手段は回転子の永久磁石の有無
を検出するホール素子である、多相電動機の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の多相電動機の
制御装置であって、さらに、前記故障判定に基づき故障
の報知を行う報知手段を有する多相電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33868999A JP2001161089A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 多相電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33868999A JP2001161089A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 多相電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001161089A true JP2001161089A (ja) | 2001-06-12 |
Family
ID=18320541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33868999A Pending JP2001161089A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 多相電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001161089A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2398941B (en) * | 2003-01-16 | 2006-03-22 | Mpc Products Corp | Systems and methods for controlling electrical motors |
| KR101694047B1 (ko) * | 2015-08-12 | 2017-01-09 | 현대자동차주식회사 | 모터 제어 방법 |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33868999A patent/JP2001161089A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2398941B (en) * | 2003-01-16 | 2006-03-22 | Mpc Products Corp | Systems and methods for controlling electrical motors |
| KR101694047B1 (ko) * | 2015-08-12 | 2017-01-09 | 현대자동차주식회사 | 모터 제어 방법 |
| JP2017038506A (ja) * | 2015-08-12 | 2017-02-16 | 現代自動車株式会社Ｈｙｕｎｄａｉ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ | モーター制御方法 |
| CN106470002A (zh) * | 2015-08-12 | 2017-03-01 | 现代自动车株式会社 | 电动机控制方法及系统 |
| EP3139176A3 (en) * | 2015-08-12 | 2017-06-07 | Hyundai Motor Company | Motor control method and system |
| US9837945B2 (en) | 2015-08-12 | 2017-12-05 | Hyundai Motor Company | Motor control method and system |
| CN106470002B (zh) * | 2015-08-12 | 2020-12-18 | 现代自动车株式会社 | 电动机控制方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050511 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050511 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080422 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080501 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080902 |