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JP6280852B2 - Motor with position sensor and gas compression apparatus using the same - Google Patents

Motor with position sensor and gas compression apparatus using the same Download PDF

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JP6280852B2 JP2014203178A JP2014203178A JP6280852B2 JP 6280852 B2 JP6280852 B2 JP 6280852B2 JP 2014203178 A JP2014203178 A JP 2014203178A JP 2014203178 A JP2014203178 A JP 2014203178A JP 6280852 B2 JP6280852 B2 JP 6280852B2
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Description

本発明は、位置センサ付きモータ及びそれを用いた気体圧縮装置に係り、特にインバータ制御によるモータの制御装置に関する。   The present invention relates to a motor with a position sensor and a gas compression device using the motor, and more particularly to a motor control device by inverter control.

軽搬型圧縮機などにおいては、ダストや結露・水滴、熱など電機機器にとっては過酷な環境で使われることが多く、故障のリスクが高くなっている。また、その使用用途から、軽度の故障である場合にはなるべく止めずに運転し続けることが要求されている。   Light duty compressors are often used in harsh environments for electrical equipment such as dust, condensation, water droplets, and heat, and the risk of failure is high. In addition, due to its usage, it is required to continue operation without stopping as much as possible in the case of a minor failure.

その一方で、従来の圧縮機では、モータの角度および回転速度算出にホールICの信号を使用しており、三相モータの場合、各相に1個ずつ計3個用いているが、そのうち1つでも故障した場合には、異常なホール信号の組み合わせが入力されることにより、ロータの角度および回転速度ともに算出できなくなるため、異常と判断し、モータを停止している。そのため、致命的な故障ではないにもかかわらず、部品の交換・修理が完了するまで圧縮機が使用できず、暫くの間、空圧機器・工具を用いた作業ができなくなってしまう等の不便性があった。   On the other hand, the conventional compressor uses Hall IC signals to calculate the motor angle and rotation speed. In the case of a three-phase motor, three are used, one for each phase. If any one of them fails, a combination of abnormal hall signals is input, so that both the rotor angle and the rotational speed cannot be calculated. Therefore, it is determined that there is an abnormality and the motor is stopped. For this reason, the compressor cannot be used until the parts replacement / repair is completed even though it is not a fatal failure, and it is inconvenient that it becomes impossible to work with pneumatic equipment and tools for a while. There was sex.

また、従来の位置センサ付きモータは、インバータを用いたモータ制御として、複数の位置センサから出力される信号の状態からモータの電気角や角速度を制御装置によって演算し、出力をPWM制御することによってモータを駆動しており、位置センサが故障した場合など、異常な信号が出力された場合には、その異常を検知し、モータを停止させたり、あるいは、特開2012−170689号公報(特許文献1)に開示されるような、正常な位置センサの組み合わせのときの経過時間のみを用いて制御装置によってモータの電気角および角速度を演算し、モータへの出力を制御していた。   Moreover, the conventional motor with a position sensor calculates the electrical angle and angular velocity of the motor from the state of signals output from a plurality of position sensors as a motor control using an inverter, and performs PWM control on the output. When an abnormal signal is output, such as when the motor is driven and the position sensor fails, the abnormality is detected and the motor is stopped, or Japanese Patent Laying-Open No. 2012-170689 (Patent Document) The electrical angle and angular velocity of the motor are calculated by the control device using only the elapsed time at the normal position sensor combination as disclosed in 1), and the output to the motor is controlled.

特開2012−170689号公報JP 2012-170689 A

しかし、特許文献1のような制御を往復動圧縮機などのような気体圧縮装置に適用した場合、演算精度が良くないために、圧力が高くなるにつれてモータの角速度の脈動が大きくなり、モータの電力効率が低下したりモータが停止してしまう場合があった。   However, when the control as in Patent Document 1 is applied to a gas compression device such as a reciprocating compressor, the calculation accuracy is not good, so that the pulsation of the angular velocity of the motor increases as the pressure increases. In some cases, power efficiency is reduced or the motor is stopped.

本発明は上述した従来技術の課題に鑑みなされたもので、位置センサが故障してもモータの角速度の演算精度を上げて、安全に動かし続けることを目的とし、そのために、演算精度を上げる演算方法を用いた位置センサ付きモータおよび回転脈動を抑えた気体圧縮装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and aims to increase the calculation accuracy of the angular velocity of the motor and continue to move safely even if the position sensor breaks down. An object of the present invention is to provide a motor with a position sensor using the method and a gas compression device that suppresses rotational pulsation.

本発明は、上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、機械装置を駆動させるためのモータと、モータを駆動するためのインバータ回路と、モータのロータの位置を検出するための複数の位置センサと、位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間からモータの電気角と角速度を更新しインバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータにおいて、制御装置は、複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号がモータの運転中に正常に入力されないときに、更新前の経過時間からモータの角速度を演算し、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでのパルス幅の経過時間を用いて電気角と角速度を演算するように構成する。   In order to solve the above-described problems, the present invention employs, for example, the configurations described in the claims. The present invention includes a plurality of means for solving the above problems. For example, a motor for driving a mechanical device, an inverter circuit for driving the motor, and a position of the rotor of the motor are detected. A plurality of position sensors, and a control device for controlling the output of the inverter circuit by updating the electrical angle and angular velocity of the motor from the elapsed time of the pulse width calculated from the exclusive OR of the signals generated from the position sensor When the signal from one position sensor among the plurality of position sensors is not normally input during operation of the motor, the control device calculates the angular velocity of the motor from the elapsed time before the update. Calculate the electrical angle and angular velocity using the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change when the signal from another position sensor changes. Configured to.

本発明によれば、位置検出手段の出力が異常となった場合においても、モータの電気角と角速度の演算精度を向上させることができ、インバータの出力を制御することによって気体圧縮装置の継続的な運転を可能にし、効率悪化や意図しない停止を予防することが可能となる。   According to the present invention, even when the output of the position detection means becomes abnormal, the calculation accuracy of the electrical angle and angular velocity of the motor can be improved, and the gas compression device can be continuously controlled by controlling the output of the inverter. Operation is possible, and it is possible to prevent deterioration of efficiency and unintended stop.

実施例1における気体圧縮装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a gas compression device in Embodiment 1. FIG. 実施例1における気体圧縮装置に用いる位置センサ付きモータの具体的な回路構成例である。It is a specific circuit structural example of the motor with a position sensor used for the gas compression apparatus in Example 1. FIG. 実施例1における位置センサ付きモータの各信号波形と演算結果を示す概略図である。It is the schematic which shows each signal waveform of the motor with a position sensor in Example 1, and a calculation result. 実施例1および2における位置センサ付きモータの角速度の演算結果の60°ごとの波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform for every 60 degrees of the calculation result of the angular velocity of the motor with a position sensor in Example 1 and 2. FIG. 実施例1および2における位置センサ付きモータの電気角の演算結果の誤差と角度更新の時期を示す図である。It is a figure which shows the error of the calculation result of the electrical angle of the motor with a position sensor in Example 1 and 2, and the time of an angle update. 実施例2における位置センサ付きモータの各信号波形と演算結果を示す概略図である。It is the schematic which shows each signal waveform and calculation result of the motor with a position sensor in Example 2. 実施例3および実施例4における気体圧縮装置の圧力制御を示す図である。It is a figure which shows the pressure control of the gas compression apparatus in Example 3 and Example 4. FIG. 実施例5および実施例6における気体圧縮装置の目標角速度制御を示す図である。It is a figure which shows target angular velocity control of the gas compression apparatus in Example 5 and Example 6. FIG.

本発明の実施例を図面を用いて以下説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本実施例の気体圧縮装置のシステム構成図である。図1において、気体圧縮装置は、電源1から供給される交流電力を制御装置2内部のブリッジダイオード3にて直流化し、位置検出回路11から得られるモータ9のロータの位置検出による角度と角速度の情報をマイコン7で演算し、所望の回転速度になるようにインバータ回路4を駆動し、モータ9を回転させる。そして、本システムは、モータ9によって駆動される圧縮機本体10と、該圧縮機本体10から吐出された圧縮空気を一時的に貯留する一時貯留タンク13および該タンク内圧力を測定する圧力センサ12とによって大略構成されている。なお、位置検出回路としては、位置センサを用い、例えば、ホールセンサや磁気センサ、光センサなどがある。   FIG. 1 is a system configuration diagram of the gas compression apparatus of this embodiment. In FIG. 1, the gas compressor converts the AC power supplied from the power source 1 into a direct current by the bridge diode 3 inside the control device 2, and the angle and angular velocity obtained by detecting the rotor position of the motor 9 obtained from the position detection circuit 11. Information is calculated by the microcomputer 7, the inverter circuit 4 is driven so as to obtain a desired rotation speed, and the motor 9 is rotated. The system includes a compressor main body 10 driven by a motor 9, a temporary storage tank 13 for temporarily storing compressed air discharged from the compressor main body 10, and a pressure sensor 12 for measuring the pressure in the tank. It is roughly composed of As the position detection circuit, a position sensor is used, and examples thereof include a hall sensor, a magnetic sensor, and an optical sensor.

また、制御装置2は圧縮空気の使用量を圧力センサ12の測定値から演算し、圧縮機の運転と停止を制御している。ここで、本実施例では交流電源1を直接整流して使用しているが、力率改善回路や昇圧回路を介してインバータ回路4を接続しても良い。   Moreover, the control apparatus 2 calculates the usage-amount of compressed air from the measured value of the pressure sensor 12, and controls a driving | operation and a stop of a compressor. Here, in this embodiment, the AC power source 1 is directly rectified and used, but the inverter circuit 4 may be connected via a power factor correction circuit or a booster circuit.

図2に、本実施例の気体圧縮装置に用いる位置センサ付きモータの回路構成図を示す。図2に示すように、インバータ回路4は、三相モータの場合には、6個のパワー素子401で構成されており、位置検出回路11から出力される位置信号20によりモータの回転角度および角速度をマイコン7にて演算し、所望の回転特性となるようにパワー素子401の駆動信号19にて出力を制御している。   In FIG. 2, the circuit block diagram of the motor with a position sensor used for the gas compression apparatus of a present Example is shown. As shown in FIG. 2, in the case of a three-phase motor, the inverter circuit 4 includes six power elements 401, and the rotation angle and angular velocity of the motor are determined by the position signal 20 output from the position detection circuit 11. Is calculated by the microcomputer 7 and the output is controlled by the drive signal 19 of the power element 401 so as to obtain a desired rotation characteristic.

本構成において、タンク13の圧力が所定の上限値に達すると圧縮機は停止し、該タンク13内の圧縮空気が使用されるにつれて圧力が低下し、圧力が所定の下限値に達するとモータ9を再起動させて、再度圧縮が始まり、圧縮空気をタンク13に貯留する。   In this configuration, when the pressure in the tank 13 reaches a predetermined upper limit value, the compressor stops, the pressure decreases as the compressed air in the tank 13 is used, and when the pressure reaches a predetermined lower limit value, the motor 9 Is restarted, compression starts again, and the compressed air is stored in the tank 13.

ここで、位置検出回路11の搭載された複数の位置センサのうち、1つが故障や断線、短絡などして異常が発生した場合には、出力される位置信号20の組み合わせが異常となり、モータを停止したり、あるいは、更新前の正常な信号の情報から位置と速度を演算により推定しモータの運転を実施したりしている。その一方で、往復動圧縮機などの場合には、もともとの正常時における回転脈動が大きいために、位置検出回路の異常時には、演算誤差が大きくなってモータの効率が低下したり、最悪の場合モータが停止したりする恐れがあった。   Here, when one of the plurality of position sensors on which the position detection circuit 11 is mounted malfunctions due to a failure, disconnection, or short circuit, the combination of the output position signals 20 becomes abnormal, and the motor is It stops, or the motor is operated by estimating the position and speed from the information of the normal signal before the update. On the other hand, in the case of a reciprocating compressor, the rotation pulsation in the original normal state is large, so when the position detection circuit is abnormal, the calculation error becomes large and the efficiency of the motor decreases, or in the worst case. There was a risk that the motor would stop.

図3は、本実施例における位置センサ付きモータの各信号波形と演算結果を示す概略図である。図3において、HU、HV、HWは、3相におけるU相、V相、W相のそれぞれの位置検出回路の位置信号出力である。また、XORは、各位置信号出力、HU、HV、HWの排他的論理和である。また、Up、Vp、Wp、Un、Vn、Wnは、図2のインバータ回路4内の6個のパワー素子401それぞれへの出力信号である。また、下段の表はそれぞれの信号波形のモータの電気角に対する値及び演算結果をまとめた表である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing signal waveforms and calculation results of the motor with the position sensor in the present embodiment. In FIG. 3, HU, HV, and HW are the position signal outputs of the position detection circuits of the U phase, V phase, and W phase in the three phases. XOR is an exclusive OR of each position signal output, HU, HV, and HW. Further, Up, Vp, Wp, Un, Vn, and Wn are output signals to each of the six power elements 401 in the inverter circuit 4 of FIG. The lower table is a table summarizing values and calculation results for the electric angles of the motors of the respective signal waveforms.

図3に示すように、各相におけるそれぞれの位置検出回路が正常の場合には、それらの位置信号出力HU、HV、HWのエッジ信号、すなわち、それらの排他的論理和XORから演算されるパルス幅(t1)によって、電気角60°毎に角速度を更新する。   As shown in FIG. 3, when each position detection circuit in each phase is normal, the edge signals of the position signal outputs HU, HV, HW, that is, pulses calculated from their exclusive OR XOR. The angular velocity is updated every 60 ° electrical angle according to the width (t1).

ここで、例えばW相の位置信号HWに異常が発生し、LO固定となったと判断した場合、各位置信号出力HU、HV、HWの排他的論理和XORから演算される更新する前のパルス幅t1を用いて角速度を演算し、計測中の次のパルス幅t2を計測中に60°相当回転したと判断された場合に、t2計測を継続しつつ、モータへの出力は次の相へ変更し、モータの角度は更新前のXORパルス幅t1で演算された角速度を引き続き利用して演算する。   Here, for example, when an abnormality occurs in the position signal HW of the W phase and it is determined that the LO is fixed, the pulse width before updating calculated from the exclusive OR XOR of the position signal outputs HU, HV, HW The angular velocity is calculated using t1, and when it is determined that the next pulse width t2 being measured is rotated by 60 ° during measurement, the output to the motor is changed to the next phase while continuing t2 measurement. The motor angle is calculated by continuously using the angular velocity calculated with the XOR pulse width t1 before the update.

次に、正常な位置信号の出力が更新されてXOR信号に変化が発生した場合、すなわち、複数の位置センサのうち他の正常な位置センサからの2値信号であるHUまたはHVが変化したときにXORから演算されるパルス幅に変化が発生した場合、前回変化してから今回変化するまでのパルス幅、本実施例では、HVが変化してXORから演算されるパルス幅t2、の経過時間が電気角120°に相当するものとして次の電気角60°間の電気角と角速度を演算する。これにより、電気角360°当たり4回(すなわち、t1、t2、t4、t5)の角速度と電気角の更新が可能となり、電気角および角速度の演算精度の向上が見込める。   Next, when the output of the normal position signal is updated and a change occurs in the XOR signal, that is, when HU or HV which is a binary signal from another normal position sensor among a plurality of position sensors changes. When a change occurs in the pulse width calculated from XOR, the elapsed time from the previous change to the current change, in this embodiment, the pulse width t2 calculated from XOR when HV changes Is equivalent to an electrical angle of 120 °, the electrical angle and angular velocity between the next electrical angles of 60 ° are calculated. Thereby, the angular velocity and the electrical angle can be updated four times per electrical angle 360 ° (that is, t1, t2, t4, t5), and the calculation accuracy of the electrical angle and the angular velocity can be expected to be improved.

具体的には、HVの立ち上がりを電気角0°として、モータの電気角が360°回るまでの状態を6つの状態に大別し、角速度も更新前の間隔と同じ60°ごとに演算した場合、各相におけるそれぞれの位置検出回路が正常の場合には、XORパルス幅t1は、60°から120°までの60°回転するまでの時間、及び、120°から180°までの60°回転するまでの時間に相当するため、角度60°から120°までの角速度ωr(60)、及び、角度120°から180°までの角速度ωr(120)は式(1)で表される。
ωr(60)=ωr(120)=2π×(1/t1×6) …(1)
Specifically, when the rising angle of HV is 0 °, the state until the electrical angle of the motor rotates 360 ° is roughly divided into six states, and the angular velocity is calculated every 60 °, which is the same as the interval before update. When each position detection circuit in each phase is normal, the XOR pulse width t1 is rotated by 60 ° from 60 ° to 120 ° and 60 ° from 120 ° to 180 °. Therefore, the angular velocity ωr (60) from the angle 60 ° to 120 ° and the angular velocity ωr (120) from the angle 120 ° to 180 ° are expressed by Expression (1).
ωr (60) = ωr (120) = 2π × (1 / t1 × 6) (1)

そして、一つの位置検出回路から異常な位置信号出力が入力され、次に他の位置検出回路から正常な位置信号が入力されるまでの時間t2は、60°から180°までの120°回転するまでの時間に相当するため、次の角度180°から240°までの角速度ωr(180)は式(2)で表される。
ωr(180)=2π×(1/t2×3) …(2)
Then, the time t2 from when an abnormal position signal output is input from one position detection circuit to the next time when a normal position signal is input from another position detection circuit is rotated by 120 ° from 60 ° to 180 °. Therefore, the angular velocity ωr (180) from the next angle 180 ° to 240 ° is expressed by equation (2).
ωr (180) = 2π × (1 / t2 × 3) (2)

また、次に異常な位置信号出力が入力され、再度他の位置検出回路から正常な信号が入力されるまでの時間t5も同様に、240°から360°までの120°回転するまでの時間に相当するため、次の角度0°から60°までの角速度ωr(0)は式(3)で表される。
ωr(0)=2π×(1/t5×3) …(3)
Similarly, the time t5 until the next abnormal position signal output is inputted and the normal signal is inputted again from another position detection circuit is also the time until the rotation of 120 ° from 240 ° to 360 °. Accordingly, the angular velocity ωr (0) from the next angle 0 ° to 60 ° is expressed by Expression (3).
ωr (0) = 2π × (1 / t5 × 3) (3)

なお、これらの角速度の計算式を、角度60°毎にまとめたものを図3の下表の角速度の欄に示す。   In addition, what put together the calculation formula of these angular velocities for every angle of 60 degrees is shown in the column of the angular velocity of the lower table of FIG.

また、図3の下表において、U、V、W、XORは、図3の上のHU、HV、HW、及びXORの信号波形を2値化した値を示し、和の欄は、U、V、Wをビット割当てして(すなわち、それぞれに1,2,4の重み付けをして)加算した値である。また、補正和の欄は、位置検出回路が正常な場合の和となるように補正した加算値である。例えば、図3下表において、角度180°から240°までの欄のU、V、Wの値が0,0,0となっており、これは、正常時にはあり得ない値であるので異常と判断し矢印で示すように、U、V、Wの値を0,0,1とみなして補正和を4としている。角度120°から180°、角度240°から300°についても、矢印で示すように、補正和で補正している。このように、信号波形を2値化した値で取扱い、ビット割当てをして、和、補正和として処理することでソフトウェア処理としても処理可能となる。   In the lower table of FIG. 3, U, V, W, and XOR indicate the values obtained by binarizing the signal waveforms of HU, HV, HW, and XOR in FIG. It is a value obtained by assigning bits V and W (ie, weighting 1, 2, and 4 respectively) and adding them. Further, the column of correction sum is an added value corrected to be the sum when the position detection circuit is normal. For example, in the lower table of FIG. 3, the values of U, V, and W in the column from the angle 180 ° to 240 ° are 0, 0, 0. As indicated by arrows, the values of U, V, and W are regarded as 0, 0, 1 and the correction sum is set to 4. The angle 120 ° to 180 ° and the angle 240 ° to 300 ° are also corrected by the correction sum as shown by the arrows. In this way, the signal waveform is handled as a binarized value, bit-assigned, and processed as a sum and correction sum, so that it can be processed as software processing.

図4に、本実施例による角速度の演算特性と、位置検出回路が正常な場合の角速度の演算結果、および正常な信号のみ(t1、t4のみ)を使った場合の演算特性の比較を示す。図4において、実角速度と表示している特性が、位置検出回路が正常な場合の角速度の演算結果である。それに対し、正常信号限定利用と表示している特性が、正常な信号のみ(t1、t4のみ)を使った場合の演算特性を示している。正常信号限定利用の場合は、t1、t4のみを使用するので、電気角360°当たり2回しか角速度の更新が出来ないので、例えば、モータ角度240°、300°、0°での角速度は同じ値となっている。これに対し、実施例1と表示している特性が、本実施例での角速度の演算特性である。本実施例では、正常な信号以外にも、異常な位置検出回路の信号も用いて角速度を演算するので、電気角360°当たり4回の角速度の更新が出来る。よって、従来の正常信号限定利用の場合に比べて、より、実角速度に近い演算結果を得ることが出来る。   FIG. 4 shows a comparison of the calculation characteristics of the angular velocity according to the present embodiment, the calculation results of the angular velocity when the position detection circuit is normal, and the calculation characteristics when only normal signals (only t1 and t4) are used. In FIG. 4, the characteristic indicated as the actual angular velocity is the calculation result of the angular velocity when the position detection circuit is normal. On the other hand, the characteristic indicated as “normal signal limited use” shows the calculation characteristic when only normal signals (only t1 and t4) are used. In the case of normal signal limited use, only t1 and t4 are used, so the angular velocity can be updated only twice per 360 ° electrical angle. For example, the angular velocities at the motor angles of 240 °, 300 °, and 0 ° are the same. It is a value. On the other hand, the characteristic indicated as Example 1 is the angular velocity calculation characteristic in this example. In this embodiment, since the angular velocity is calculated using not only a normal signal but also an abnormal position detection circuit signal, the angular velocity can be updated four times per 360 ° electrical angle. Therefore, it is possible to obtain a calculation result closer to the actual angular velocity than in the case of conventional normal signal limited use.

図5に、電気角の演算誤差と角度更新の時期を示す。なお、角度は角速度に時間を掛けることで求められる。図5において、(A)は正常信号のみでリセットした場合の角度演算誤差、(B)は本実施例での角度演算誤差を示している。(A)の従来技術の場合には、モータの電気角が1回転するときに、A点(180°)とB点(0°)の2点で角度を更新しているため、誤差が大きくなる。これに対して、本実施例では、異常な位置信号も使用することによって、A点、B点に加えてC点(300°)とD点(120°)でも角度の更新が可能となり、全体として角度演算の累積誤差の低減が可能となる。
なお、本実施例では、モータのW相についての位置検出回路の出力信号HWがLO固定で故障したものとして説明したが、U相の出力信号HUやV相の出力信号HVでもよく、HI固定故障や中間値故障でもよい。
FIG. 5 shows the calculation error of the electrical angle and the timing of the angle update. The angle is obtained by multiplying the angular velocity by time. In FIG. 5, (A) shows an angle calculation error when resetting only with a normal signal, and (B) shows an angle calculation error in this embodiment. In the case of the prior art of (A), when the electrical angle of the motor is rotated once, the angle is updated at two points, point A (180 °) and point B (0 °), so the error is large. Become. On the other hand, in this embodiment, by using an abnormal position signal, the angle can be updated at the point C (300 °) and the point D (120 °) in addition to the points A and B. As a result, it is possible to reduce the accumulated error of the angle calculation.
In this embodiment, the output signal HW of the position detection circuit for the W phase of the motor has been described as malfunctioning when the LO is fixed. However, the output signal HU of the U phase or the output signal HV of the V phase may be used. It may be a failure or an intermediate value failure.

以上のように、本実施例は、機械装置を駆動させるためのモータと、モータを駆動するためのインバータ回路と、モータのロータの位置を検出するための複数の位置センサと、位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間からモータの電気角と角速度を更新しインバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータにおいて、制御装置は、複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号がモータの運転中に正常に入力されないときに、更新前の経過時間からモータの角速度を演算し、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでのパルス幅の経過時間を用いて電気角と角速度を演算するように構成する。   As described above, the present embodiment is generated from the motor for driving the mechanical device, the inverter circuit for driving the motor, the plurality of position sensors for detecting the position of the rotor of the motor, and the position sensor. In the motor with a position sensor, the control device updates the electric angle and angular velocity of the motor from the elapsed time of the pulse width calculated from the exclusive OR of the signals to be controlled, and controls the output of the inverter circuit. When the signal from one of the multiple position sensors is not input normally during motor operation, the angular velocity of the motor is calculated from the elapsed time before the update, and the signal from the other position sensor has changed. In some cases, the electrical angle and the angular velocity are calculated using the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change.

また、言い換えれば、前記制御装置は、複数の位置センサのうち1つの位置センサからの信号がモータの運転中に正常に入力されないとき、位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間を所定の電気角に相当するものとして角速度を演算するように構成する。   In other words, when the signal from one position sensor among the plurality of position sensors is not normally input during operation of the motor, the control device is calculated from an exclusive OR of signals generated from the position sensor. The angular velocity is calculated by assuming that the elapsed time of the pulse width corresponds to a predetermined electrical angle.

また、前記モータは3相モータであり、前記位置センサは3個有しており、前記制御装置は、複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号がモータの運転中に正常に入力されないときに、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでのパルス幅の経過時間を電気角120°として角速度を演算し、次に位置センサの信号が変化するまでの電気角と角速度を演算するように構成する。   The motor is a three-phase motor and has three position sensors. The control device normally inputs a signal from one of the position sensors during operation of the motor. If not, when the signal from another position sensor changes, the angular velocity is calculated by setting the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change as the electrical angle of 120 °, and then the position sensor signal changes It is configured to calculate the electrical angle and angular velocity until it is done.

また、機械装置を駆動させるための3相モータと、モータを駆動するためのインバータ回路と、モータのロータの位置を検出するための3個の位置センサと、位置センサから生成される信号を用いてモータの角速度を電気角60°毎に更新し、インバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータにおいて、制御装置は、3個の位置センサのうち1つの位置センサからの信号がモータの運転中に正常に入力されないときに、電気角360°当たり4回の角速度の更新を行うように構成する。   Further, a three-phase motor for driving the mechanical device, an inverter circuit for driving the motor, three position sensors for detecting the position of the rotor of the motor, and a signal generated from the position sensor are used. A motor with a position sensor that updates the angular velocity of the motor every 60 ° of electrical angle and controls the output of the inverter circuit, and the control device receives a signal from one of the three position sensors. When the signal is not normally input during the operation of the motor, the angular velocity is updated four times per 360 electrical degrees.

また、前記位置センサ付きモータと、位置センサ付きモータによって駆動され、気体を圧縮して圧縮気体を生成する圧縮機本体と、圧縮気体の圧力を計測する圧力センサとを有し、位置センサ異常時には、制御装置によって、モータの電気角および角速度を演算し、モータへの出力を制御する気体圧縮装置を構成する。   In addition, the motor with the position sensor, the compressor main body that is driven by the position sensor motor and compresses the gas to generate the compressed gas, and the pressure sensor that measures the pressure of the compressed gas. The gas compression device that calculates the electrical angle and angular velocity of the motor and controls the output to the motor is configured by the control device.

以上説明したように、本実施例によれば、位置センサが故障しても、異常な位置センサの入力信号も用いてモータの電気角と角速度を演算により求めることによって、モータの回転位置と出力を適切に制御でき、モータの角速度の演算精度を上げることができ、安全に動かし続けることが可能となる。また、演算精度を上げる演算方法を用いた位置センサ付きモータおよび回転脈動を抑え効率低下や停止を予防することが可能な気体圧縮装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, even if the position sensor fails, the rotational angle and output of the motor are obtained by calculating the electrical angle and angular velocity of the motor by using the input signal of the abnormal position sensor. Can be appropriately controlled, the calculation accuracy of the angular velocity of the motor can be increased, and it is possible to continue to operate safely. In addition, it is possible to provide a motor with a position sensor using a calculation method that increases calculation accuracy, and a gas compression device that can suppress rotation pulsation and prevent efficiency reduction and stoppage.

実施例1では電気角が360°進む間の角速度の変化が激しい場合には、図4のA点やB点のように本来の角速度に対して演算結果が遅れたり誤差が大きくなったりする場合がある。その一方で従来の正常な信号のみを用いた推定演算方式では、電気角が180°進むまでの間同一の角速度で演算するため、誤差も大きいなどの課題があった。   In the first embodiment, when the change in the angular velocity while the electrical angle advances by 360 ° is severe, the calculation result is delayed or the error becomes large with respect to the original angular velocity, such as point A and point B in FIG. There is. On the other hand, the conventional estimation calculation method using only normal signals has a problem such as a large error because the calculation is performed at the same angular velocity until the electrical angle advances by 180 °.

そこで、本実施例では、更新前の正常な信号パルス幅t1とt4および異常信号のパルス幅t2とt5の両方を用いた演算方法とすることでより演算精度の向上を図った実施例について説明する。   Therefore, in this embodiment, an embodiment is described in which the calculation accuracy is improved by using the calculation method using both the normal signal pulse widths t1 and t4 and the abnormal signal pulse widths t2 and t5 before the update. To do.

図6は、本実施例における位置センサ付きモータの各信号波形と演算結果を示す概略図である。図6において、たとえばW相の位置信号HWに異常が発生し、LO固定となったと判断した場合、各位置信号出力HU、HV、HWの排他的論理和XORから演算される更新前のパルス幅t1を用いて角速度を演算し、計測中の次のパルス幅t2を計測中に60°相当回転したと判断された場合には、t2計測を継続しつつ、モータへの出力は次の相へ変更し、モータの角度は更新前のXORパルス幅t1で演算された角速度を引き続き利用して演算する。次に正常な位置信号の出力が更新されてXOR信号に変化が発生した場合には、そのときに演算されたパルス幅t2と更新前のパルス幅t1を合計した値が電気角180°に相当するものとして次の電気角60°の電気角と角速度を演算することによって、電気角360°当たり4回の角速度と電気角の更新が可能となり、角速度の変化が激しい場合においても電気角および角速度の演算精度の向上が見込める。
具体的には、更新前の正常に演算された時間t1と、異常な位置信号出力が入力され次に他の位置検出回路から正常な信号が入力されるまでの時間t2の合計は、0°から180°までの180°回転するまでの時間に相当するため、次の角度180°から240°までの角速度ωr(180)は式(4)で表される。
ωr(180)=2π×[1/(t1+t2)×2] …(4)
FIG. 6 is a schematic diagram showing signal waveforms and calculation results of a motor with a position sensor in the present embodiment. In FIG. 6, for example, when it is determined that an abnormality has occurred in the position signal HW of the W phase and the LO is fixed, the pulse width before update calculated from the exclusive OR XOR of the position signal outputs HU, HV, HW If the angular velocity is calculated using t1 and it is determined that the next pulse width t2 being measured has been rotated by 60 ° during measurement, the output to the motor continues to the next phase while continuing t2 measurement. The angle of the motor is calculated by continuously using the angular velocity calculated with the XOR pulse width t1 before update. Next, when the output of the normal position signal is updated and a change occurs in the XOR signal, the sum of the pulse width t2 calculated at that time and the pulse width t1 before the update corresponds to an electrical angle of 180 °. As a result, by calculating the electrical angle and angular velocity of the next electrical angle of 60 °, the angular velocity and electrical angle can be updated four times per 360 ° of electrical angle, and the electrical angle and angular velocity can be changed even when the angular velocity changes drastically. Can improve the calculation accuracy.
Specifically, the sum of the normally calculated time t1 before the update and the time t2 from when the abnormal position signal output is input and then the normal signal is input from another position detection circuit is 0 °. The angular velocity ωr (180) from the next angle 180 ° to 240 ° is expressed by Expression (4).
ωr (180) = 2π × [1 / (t1 + t2) × 2] (4)

また、次に正常な信号から演算された時間t4と、その後また異常な位置信号出力が入力され、再度他の位置検出回路から正常な信号が入力されるまでの時間t5の合計も同様に、180°から360°までの180°回転するまでの時間に相当するため、次の角度0°から60°までの角速度ωr(0)は式(5)で表される。
ωr(0)=2π×[1/(t4+t5)×2] …(5)
Similarly, the sum of the time t4 calculated from the next normal signal and the time t5 until the normal signal is input again from another position detection circuit after the abnormal position signal output is input again is also the same. Since this corresponds to the time required for 180 ° rotation from 180 ° to 360 °, the angular velocity ωr (0) from the next angle 0 ° to 60 ° is expressed by equation (5).
ωr (0) = 2π × [1 / (t4 + t5) × 2] (5)

なお、これらの角速度の計算式を、角度60°毎にまとめたものを図6の下表の角速度の欄に示す。また、図6の下表のその他の欄については、図3の下表と同様なので、説明は省略する。   In addition, what put together the calculation formula of these angular velocities for every angle of 60 degrees is shown in the column of the angular velocity of the lower table of FIG. The other columns in the lower table of FIG. 6 are the same as those in the lower table of FIG.

図4の角速度の演算結果の60°ごとの波形を示す図において、実施例2と表示している特性が、本実施例での角速度の演算特性である。図4において、本実施例では、実施例1に比べて角速度誤差が若干増加するものの、従来方式に比べて演算精度がよいことがわかる。   In the diagram showing the waveform for every 60 ° of the calculation result of the angular velocity in FIG. 4, the characteristic indicated as Example 2 is the angular velocity calculation characteristic in this example. In FIG. 4, it can be seen that in this embodiment, although the angular velocity error slightly increases compared to the first embodiment, the calculation accuracy is better than that of the conventional method.

また、図5の電気角の演算結果の誤差と角度更新の時期を示す図において、図5(C)に、本実施例での角度演算誤差を示す。図5において、本実施例では、図5(A)の従来方式に比べて演算精度がよく、図5(B)の実施例1に比べて角速度急変時において誤差の少ない演算が可能となる。   FIG. 5C shows the angle calculation error in the present embodiment in FIG. 5 which shows the error of the calculation result of the electrical angle and the timing of the angle update. In FIG. 5, in this embodiment, the calculation accuracy is better than that in the conventional method in FIG. 5A, and calculation with less error is possible at the time of sudden change in angular velocity than in the first embodiment in FIG.

以上のように、本実施例は、機械装置を駆動させるためのモータと、モータを駆動するためのインバータ回路と、モータのロータの位置を検出するための複数の位置センサと、位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間からモータの電気角と角速度を更新しインバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータにおいて、制御装置は、複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号がモータの運転中に正常に入力されないときに、更新前の経過時間と、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでのパルス幅の経過時間の和を用いて電気角と角速度を演算するように構成する。   As described above, the present embodiment is generated from the motor for driving the mechanical device, the inverter circuit for driving the motor, the plurality of position sensors for detecting the position of the rotor of the motor, and the position sensor. In the motor with a position sensor, the control device updates the electric angle and angular velocity of the motor from the elapsed time of the pulse width calculated from the exclusive OR of the signals to be controlled, and controls the output of the inverter circuit. Among the multiple position sensors, when the signal from one position sensor is not input normally during motor operation, the elapsed time before update and the previous change when the signal from another position sensor changes The electrical angle and the angular velocity are calculated using the sum of the elapsed time of the pulse width from the current time to the current time.

また、前記モータは3相モータであり、前記位置センサは3個有しており、前記制御装置は、複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号がモータの運転中に正常に入力されないときに、更新前の経過時間と、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでのパルス幅の経過時間の和を電気角180°として角速度を演算し、次に位置センサの信号が変化するまでの電気角と角速度を演算するように構成する。   The motor is a three-phase motor and has three position sensors. The control device normally inputs a signal from one of the position sensors during operation of the motor. If not, the sum of the elapsed time before update and the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change when the signal from another position sensor changes is calculated as an electrical angle of 180 °. Next, the electric angle and the angular velocity until the position sensor signal changes are calculated.

以上説明したように、本実施例によれば、位置センサが故障しても、正常な位置センサの入力信号と異常な位置センサの入力信号の両方を用いてモータの電気角と角速度を演算により求めることによって、モータの角速度の演算精度を上げることができ、安全に動かし続けることが可能となる。また、演算精度を上げる演算方法を用いた位置センサ付きモータおよび回転脈動を抑え効率低下や停止を予防することが可能な気体圧縮装置を提供することができる。   As described above, according to this embodiment, even if the position sensor fails, the electric angle and angular velocity of the motor are calculated by using both the normal position sensor input signal and the abnormal position sensor input signal. As a result, the calculation accuracy of the angular velocity of the motor can be increased, and the motor can continue to operate safely. In addition, it is possible to provide a motor with a position sensor using a calculation method that increases calculation accuracy, and a gas compression device that can suppress rotation pulsation and prevent efficiency reduction and stoppage.

気体圧縮機の用途によっては、可搬型などのようにタンク容量が制限される場合に、一般的には実際に使用される圧力に比べて高い圧力まで圧縮し、圧縮空気を貯留するものがある。この場合、気体圧縮装置は高圧になるほどタンク内圧力による反作用力のため、上死点近傍での圧縮空気の吐出段階において失速し、モータの回転速度変動が大きくなることがある。このとき、位置検出回路から異常な信号が出力されていると、角速度演算による補正の許容値を超えた場合に、モータが停止してしまう恐れがある。   Depending on the application of the gas compressor, when the tank capacity is limited as in the portable type, etc., the compressed air is generally compressed to a pressure higher than the pressure actually used and the compressed air is stored. . In this case, as the pressure of the gas compressor increases, the reaction force due to the pressure in the tank may cause a stall in the compressed air discharge stage near the top dead center, and the rotational speed fluctuation of the motor may increase. At this time, if an abnormal signal is output from the position detection circuit, the motor may stop when the allowable value for correction by the angular velocity calculation is exceeded.

そこで、本実施例では、図7に示すように、位置検出回路に異常が発生したと制御装置によって判断された場合には、正常時の気体圧縮装置の停止圧力P_stopに比して低い圧力P_stop_failを新たに設定する。この値は、もちろん、使用圧力域より高い値であるので、実際の使用には問題のない圧力であり、この値を超えた場合に運転を停止することにより、安全に停止させることが可能となる。また、回転脈動の減少も可能となる。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, when the control device determines that an abnormality has occurred in the position detection circuit, the pressure P_stop_fail is lower than the normal stop pressure P_stop of the gas compression device. Is newly set. Of course, this value is higher than the operating pressure range, so there is no problem in actual use, and when this value is exceeded, it can be safely stopped by stopping operation. Become. In addition, the rotational pulsation can be reduced.

圧縮空気が使用されてタンク内の圧力が減少していくと、再度圧縮運転を開始することにより圧縮空気を再度貯留するが、この時の再起動圧力は一般的に十分な圧縮空気が確保できるよう、比較的高い圧力に設定されており、この状況下において位置検出回路から異常な信号が出力されていると、角速度演算による補正の許容値を超えた場合に、モータが始動できない恐れがある。   When the compressed air is used and the pressure in the tank decreases, the compressed air is stored again by starting the compression operation again. In general, the restart pressure at this time can ensure sufficient compressed air. If the pressure is set to a relatively high value and an abnormal signal is output from the position detection circuit in this situation, the motor may not be able to start if the allowable value for correction by the angular velocity calculation is exceeded. .

そこで、本実施例では、図7に示すように、位置検出回路に異常が発生したと判断された場合には、正常時の気体圧縮装置の再起動圧力P_restartに比して低い圧力P_restart_failを新たに設定する。この値は、もちろん、使用圧力域より高い値であるので、この値を下回った場合に運転を再開することにより、実際の使用には問題のない圧力で安全に圧縮装置を再起動させることが可能である。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, when it is determined that an abnormality has occurred in the position detection circuit, a pressure P_restart_fail that is lower than the restart pressure P_restart of the gas compression device at the normal time is newly set. Set to. Of course, this value is higher than the operating pressure range, so restarting the operation when the value falls below this value allows the compressor to be restarted safely at a pressure that does not cause problems in actual use. Is possible.

また、この再起動圧力P_restart_failはP_stop_failと組み合わせて設定してもよく、いずれも固定値でも良く、気体圧縮装置の運転状況に合わせてマイコンで可変値として演算しても良く、また、例えばEEPROMなどの外部記憶装置に記録された情報を用いてもよい。   Further, the restart pressure P_restart_fail may be set in combination with P_stop_fail, either of which may be a fixed value, or may be calculated as a variable value by a microcomputer in accordance with the operation state of the gas compression apparatus. Information recorded in the external storage device may be used.

気体圧縮装置のなかには、圧縮空気のタンクへの充填を迅速に行うよう設計されたものがあり、そのため気体圧縮装置はモータを高速に回転させて運転する仕様となっており、比較的高速な目標角速度wr_maxが設定されている。しかしながら、気体圧縮装置が高速に運転されているときには圧力に応じてモータの角速度の脈動も大きくなる傾向があり、位置検出回路から異常な信号が出力されていると、角速度演算による補正の許容値を超えた場合に、モータが停止したり、モータの効率が悪化したりする恐れがある。   Some gas compression devices are designed to quickly fill the tank with compressed air, so the gas compression device is designed to run by rotating the motor at a high speed, and the target is relatively fast. An angular velocity wr_max is set. However, when the gas compression device is operating at high speed, the pulsation of the angular velocity of the motor tends to increase according to the pressure, and if an abnormal signal is output from the position detection circuit, an allowable value for correction by the angular velocity calculation If this value is exceeded, the motor may stop or the efficiency of the motor may deteriorate.

そこで、本実施例では、図8に示すように、位置検出回路に異常が発生したと判断された場合には、正常時の気体圧縮装置の目標角速度wr_maxに比して低速な異常時目標角速度wr_max_failを新たに設定し、モータの最高回転数を抑制する。これにより、実際の使用に問題のない圧力をタンク内に貯留しつつ、モータの角速度の脈動を減少させて気体圧縮装置を運転することが可能となる。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, when it is determined that an abnormality has occurred in the position detection circuit, the target angular velocity at the time of abnormality that is lower than the target angular velocity wr_max of the gas compression device at the time of normal operation. A new wr_max_fail is set to suppress the maximum motor speed. As a result, it is possible to operate the gas compression device while reducing the pulsation of the angular velocity of the motor while storing the pressure that does not cause a problem in actual use in the tank.

これまで説明した実施例では正常なXOR信号たとえばt1やt4を基本として、異常時の信号時間t2およびt5がt1およびt4の約2倍であるとして、モータの角速度を演算しているが、圧縮空気の貯留されている量が実使用において問題ない量が確保されている場合などには、図8に示すように、モータの目標角速度を正常時の目標角速度wr_maxに比して低速でありかつ一定な異常時目標一定角速度wr_max_fconstとすることにより、モータの角速度演算の誤差を最小に抑えることが可能である。このとき、位置検出回路のXOR信号時間t1、t2、t4、t5は、式(6)で表される。
t1=t4=t2/2=t5/2 …(6)
In the embodiments described so far, the angular velocity of the motor is calculated on the basis of normal XOR signals such as t1 and t4, and the signal times t2 and t5 at the time of abnormality are approximately twice t1 and t4. In a case where the amount of air stored is a sufficient amount for actual use, as shown in FIG. 8, the target angular velocity of the motor is lower than the target angular velocity wr_max at normal time and By setting the constant target angular velocity wr_max_fconst at the time of abnormality, it is possible to minimize the error in the angular velocity calculation of the motor. At this time, the XOR signal times t1, t2, t4, and t5 of the position detection circuit are expressed by Expression (6).
t1 = t4 = t2 / 2 = t5 / 2 (6)

なお、これらはいずれも固定値として説明しているが、圧縮装置の運転状況に合わせてマイコンで可変値として演算しても、例えばEEPROMなどの外部記憶装置に記録された情報を用いて可変としてもよく、さらに、これまで述べた実施例3から実施例5のいずれかもしくは複数と組み合わせて使用してもよい。   Although these are described as fixed values, even if they are calculated as variable values by the microcomputer in accordance with the operation status of the compression device, they can be changed using information recorded in an external storage device such as an EEPROM. Furthermore, it may be used in combination with any one or a plurality of Embodiments 3 to 5 described above.

以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。   Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

1:電源
2:制御装置
3:整流回路
4:インバータ回路
7:マイコン
8:記憶回路
9:モータ
10:圧縮機本体
11:位置検出回路
12:圧力センサ
13:タンク
14:逆止弁
15:レギュレータ
16:配管
17:電流検出回路
18:力率改善回路(PFC)
19:出力信号(Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn)
20:位置信号(HU、HV、HW)
401:パワー素子
1: Power supply 2: Control device 3: Rectifier circuit 4: Inverter circuit 7: Microcomputer 8: Memory circuit 9: Motor 10: Compressor body 11: Position detection circuit 12: Pressure sensor 13: Tank 14: Check valve 15: Regulator 16: Piping 17: Current detection circuit 18: Power factor correction circuit (PFC)
19: Output signal (Up, Un, Vp, Vn, Wp, Wn)
20: Position signal (HU, HV, HW)
401: Power element

Claims (7)

機械装置を駆動させるためのモータと、
該モータを駆動するためのインバータ回路と、
前記モータのロータの位置を検出するための複数の位置センサと、
該位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間からモータの電気角と角速度を更新し前記インバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータを有し、
該位置センサ付きモータによって駆動され、気体を圧縮して圧縮気体を生成する圧縮機本体と、
前記圧縮気体の圧力を計測する圧力センサとを有する気体圧縮装置であって、
前記制御装置は、前記複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号が前記モータの運転中に正常に入力されない位置センサ異常時に、更新前の前記経過時間からモータの角速度を演算し、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでの前記パルス幅の経過時間を用いて電気角と角速度を演算し、
さらに、前記位置センサ異常時には、前記制御装置によって、正常時のモータを停止させる停止圧力に比して低い圧力で停止させるように前記インバータ回路の出力を制御することを特徴とする気体圧縮装置
A motor for driving the mechanical device;
An inverter circuit for driving the motor;
A plurality of position sensors for detecting the position of the rotor of the motor;
A motor with a position sensor comprising: a control device that updates an electrical angle and an angular velocity of the motor from an elapsed time of a pulse width calculated from an exclusive OR of signals generated from the position sensor and controls an output of the inverter circuit. Have
A compressor body that is driven by the motor with the position sensor and compresses gas to generate compressed gas;
A gas compression device having a pressure sensor for measuring the pressure of the compressed gas,
The control device calculates the angular velocity of the motor from the elapsed time before the update when a position sensor abnormality is not normally input during operation of the motor among the plurality of position sensors. , Calculating the electrical angle and angular velocity using the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change when the signal from another position sensor changes ,
Furthermore, the at the time of the position sensor abnormality, the control unit by a gas compression apparatus and controls the output of the inverter circuit so as to stop at a lower pressure than the stop pressure to stop the normal time of the motor.
機械装置を駆動させるためのモータと、
該モータを駆動するためのインバータ回路と、
前記モータのロータの位置を検出するための複数の位置センサと、
該位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間からモータの電気角と角速度を更新し前記インバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータを有し、
該位置センサ付きモータによって駆動され、気体を圧縮して圧縮気体を生成する圧縮機本体と、
前記圧縮気体の圧力を計測する圧力センサとを有する気体圧縮装置であって、
前記制御装置は、前記複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号が前記モータの運転中に正常に入力されない位置センサ異常時に、更新前の前記経過時間からモータの角速度を演算し、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでの前記パルス幅の経過時間を用いて電気角と角速度を演算し、
さらに、前記位置センサ異常時には、前記制御装置によって、正常時のモータを再運転する再起動圧力に比して低い圧力になってから起動させるように前記インバータ回路の出力を制御することを特徴とする気体圧縮装置
A motor for driving the mechanical device;
An inverter circuit for driving the motor;
A plurality of position sensors for detecting the position of the rotor of the motor;
A motor with a position sensor comprising: a control device that updates an electrical angle and an angular velocity of the motor from an elapsed time of a pulse width calculated from an exclusive OR of signals generated from the position sensor and controls an output of the inverter circuit. Have
A compressor body that is driven by the motor with the position sensor and compresses gas to generate compressed gas;
A gas compression device having a pressure sensor for measuring the pressure of the compressed gas,
The control device calculates the angular velocity of the motor from the elapsed time before the update when a position sensor abnormality is not normally input during operation of the motor among the plurality of position sensors, When the signal from another position sensor changes, the electrical angle and angular velocity are calculated using the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change,
Further, when the position sensor is abnormal, the control device controls the output of the inverter circuit so that the motor is started after the pressure becomes lower than the restart pressure for restarting the motor at the normal time. Gas compression device .
請求項1に記載の気体圧縮装置であって、
前記位置センサ異常時には、前記制御装置によって、正常時のモータを再運転する再起動圧力に比して低い圧力になってから起動させるように前記インバータ回路の出力を制御することを特徴とする気体圧縮装置
The gas compression device according to claim 1,
Said position sensor is abnormal, gas, characterized in that by the control device, which controls the output of the inverter circuit so as to start from when a pressure lower than the restart pressure operated again normally when the motor Compression device .
機械装置を駆動させるためのモータと、
該モータを駆動するためのインバータ回路と、
前記モータのロータの位置を検出するための複数の位置センサと、
該位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間からモータの電気角と角速度を更新し前記インバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータを有し、
該位置センサ付きモータによって駆動され、気体を圧縮して圧縮気体を生成する圧縮機本体と、
前記圧縮気体の圧力を計測する圧力センサとを有する気体圧縮装置であって、
前記制御装置は、前記複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号が前記モータの運転中に正常に入力されない位置センサ異常時に、更新前の前記経過時間からモータの角速度を演算し、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでの前記パルス幅の経過時間を用いて電気角と角速度を演算し、
さらに、前記位置センサ異常時には、前記制御装置によって、正常時のモータの角速度に比して遅い角速度で回転させるように前記インバータ回路の出力を制御することを特徴とする気体圧縮装置
A motor for driving the mechanical device;
An inverter circuit for driving the motor;
A plurality of position sensors for detecting the position of the rotor of the motor;
A motor with a position sensor comprising: a control device that updates an electrical angle and an angular velocity of the motor from an elapsed time of a pulse width calculated from an exclusive OR of signals generated from the position sensor and controls an output of the inverter circuit. Have
A compressor body that is driven by the motor with the position sensor and compresses gas to generate compressed gas;
A gas compression device having a pressure sensor for measuring the pressure of the compressed gas,
The control device calculates the angular velocity of the motor from the elapsed time before the update when a position sensor abnormality is not normally input during operation of the motor among the plurality of position sensors, When the signal from another position sensor changes, the electrical angle and angular velocity are calculated using the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change,
Furthermore, when the position sensor is abnormal, the control device controls the output of the inverter circuit so as to rotate at an angular velocity slower than the normal angular velocity of the motor .
請求項1から3の何れか1項に記載の気体圧縮装置であって、
前記位置センサ異常時には、前記制御装置によって、正常時のモータの角速度に比して遅い角速度で回転させるように前記インバータ回路の出力を制御することを特徴とする気体圧縮装置。
The gas compression device according to any one of claims 1 to 3,
When the position sensor is abnormal, an output of the inverter circuit is controlled by the control device so as to rotate at an angular velocity slower than a normal angular velocity of the motor .
機械装置を駆動させるためのモータと、
該モータを駆動するためのインバータ回路と、
前記モータのロータの位置を検出するための複数の位置センサと、
該位置センサから生成される信号の排他的論理和から演算されるパルス幅の経過時間からモータの電気角と角速度を更新し前記インバータ回路の出力を制御する制御装置と、を有する位置センサ付きモータを有し、
該位置センサ付きモータによって駆動され、気体を圧縮して圧縮気体を生成する圧縮機本体と、
前記圧縮気体の圧力を計測する圧力センサとを有する気体圧縮装置であって、
前記制御装置は、前記複数の位置センサのうち、1つの位置センサからの信号が前記モータの運転中に正常に入力されない位置センサ異常時に、更新前の前記経過時間からモータの角速度を演算し、他の位置センサからの信号が変化したときに前回変化してから今回変化するまでの前記パルス幅の経過時間を用いて電気角と角速度を演算し、
さらに、前記位置センサ異常時には、前記制御装置によって、モータの角速度が常に一定となるように前記インバータ回路の出力を制御することを特徴とする気体圧縮装置。
A motor for driving the mechanical device;
An inverter circuit for driving the motor;
A plurality of position sensors for detecting the position of the rotor of the motor;
A motor with a position sensor comprising: a control device that updates an electrical angle and an angular velocity of the motor from an elapsed time of a pulse width calculated from an exclusive OR of signals generated from the position sensor and controls an output of the inverter circuit. Have
A compressor body that is driven by the motor with the position sensor and compresses gas to generate compressed gas;
A gas compression device having a pressure sensor for measuring the pressure of the compressed gas,
The control device calculates the angular velocity of the motor from the elapsed time before the update when a position sensor abnormality is not normally input during operation of the motor among the plurality of position sensors, When the signal from another position sensor changes, the electrical angle and angular velocity are calculated using the elapsed time of the pulse width from the previous change to the current change,
Furthermore, when the position sensor is abnormal, the control device controls the output of the inverter circuit so that the angular velocity of the motor is always constant .
請求項1から5の何れか1項に記載の気体圧縮装置であって、
前記位置センサ異常時には、前記制御装置によって、モータの角速度が常に一定となるように前記インバータ回路の出力を制御することを特徴とする気体圧縮装置。
The gas compression device according to any one of claims 1 to 5 ,
When the position sensor is abnormal, the control device controls the output of the inverter circuit so that the angular velocity of the motor is always constant .
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