電動機驅動控制裝置及電動機驅動控制裝置的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供具有簡單的電路結構并且不管電動機是旋轉狀態(tài)或驅動狀態(tài)都能夠抑制電源電壓的上升的電動機驅動控制裝置以及電動機驅動控制裝置的控制方法?？刂齐娐凡?4)檢測電動機(20)的旋轉狀態(tài)以及驅動狀態(tài)，并且獲取用于啟動電動機的旋轉速度指令信號。在控制電路部獲取到旋轉速度指令信號時，基于電動機的旋轉狀態(tài)以及驅動狀態(tài)，判定電動機是否是能夠緩慢啟動的狀態(tài)，基于其判定結果和旋轉速度指令信號，生成與使電動機旋轉的速度對應的第二指令信息(S3)。電動機驅動部(2)將與第二指令信息(S3)對應的驅動信號輸出至電動機來驅動電動機。在判定為電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)時，控制電路部輸出第二指令信息以使電動機緩慢啟動。
【專利說明】 電動機驅動控制裝置及電動機驅動控制裝置的控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動機驅動控制裝置以及電動機驅動控制裝置的控制方法，特別是涉及根據從外部輸入的指令信號來控制電動機的驅動的電動機驅動控制裝置以及電動機驅動控制裝置的控制方法。

【背景技術】
[0002]作為電動機驅動控制裝置的電動機(例如，作為風扇電動機、電扇用的電動機使用的無刷DC電動機等)的旋轉速度的控制方式，使用為了安靜地啟動電動機，通過PWM控制使供給至電動機的電力緩緩地上升，從而使旋轉速度緩緩地上升的功能(具有所謂的緩慢啟動(軟起動)功能)。
[0003]在利用具有這樣的緩慢啟動功能的同步整流型的電動機驅動控制裝置驅動電動機的情況下，存在當電動機因慣性而旋轉或因干擾而旋轉時，產生問題的可能性。即，若在電動機因慣性而旋轉或因干擾而旋轉時緩慢啟動，則產生負電流(再生電流)。在利用設置于電動機驅動控制裝置的驅動電路的電源部的電容器等沒能吸收產生的負電流的情況下，存在電源電壓過大，而驅動電路受到損傷的可能性。
[0004]圖7是表示以往的電動機驅動控制裝置中的緩慢啟動時的動作的一個例子的時序圖。
[0005]在圖7中，從上段開始，示有關于電動機驅動控制裝置的電源電壓、成為驅動對象的電動機的轉速(旋轉速度)、從電動機的霍爾信號中得到的霍爾周期信號(表示電動機的旋轉狀態(tài)的信號)、為了驅動電動機而生成的速度指令值(表示電動機的驅動狀態(tài)的信號)、與電動機的目標轉速(目標旋轉速度)對應的目標值、電動機驅動控制裝置的動作模式的各個隨著時間的經過的推移。
[0006]假定在電動機的驅動被停止而速度指令值為零的狀態(tài)下，將動作模式設定為驅動模式，將電動機的目標轉速設定為Vo的情況(時刻tl5)。這樣的話，在時刻tl5以后，以速度指令值從零緩慢地增大到Vo的方式進行控制，緩緩地使較大的驅動電流流入電動機。若到時刻tl7，則速度指令值達到Vo，達到電動機的目標轉速。
[0007]這里，例如在因干擾等使電動機旋轉的狀態(tài)下時刻tl5到來的情況下，不管電動機是否旋轉，都成為從時刻tl5開始緩慢地向電動機流入驅動電流的狀態(tài)。這樣的話,隨著電動機的旋轉而產生的再生電流逆流到電動機驅動控制裝置，電源電壓暫時地激烈上升。若像這樣電源電壓過大，則存在電動機驅動控制裝置的電源部破損的可能性。
[0008]關于這樣的問題，在下述專利文獻I中公開有在無刷電動機的控制裝置中，在從切斷向無刷電動機輸入的交流電壓恢復電力后的規(guī)定的期間，對驅動單元給予與檢測旋轉速度對應的電壓而代替指令電壓的控制。
[0009]專利文獻1:日本特開2001 - 211682號公報
[0010]然而，在上述的專利文獻I所記載的裝置中，需要設置用于檢測停電的電路、用于切換電壓的電路，而存在電路結構變得復雜、制造成本升高這樣的問題。


【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明是為了解決以上的問題點而完成的，目的在于提供一種具有簡單的電路結構，并且，不管電動機是旋轉狀態(tài)或驅動狀態(tài)都能夠抑制電源電壓的上升的電動機驅動控制裝置以及電動機驅動控制裝置的控制方法。
[0012]為了實現上述目的根據本發(fā)明的某一方面，電動機驅動控制裝置具備:旋轉檢測單元，其檢測電動機的旋轉狀態(tài)；驅動檢測單元，其檢測電動機的驅動狀態(tài)；指令獲取單元，其獲取用于啟動電動機的第一指令信息；狀態(tài)判定單元，其在通過指令獲取單元獲取到第一指令信息時，基于旋轉檢測單元的檢測結果和驅動檢測單元的檢測結果，判定電動機是否是能夠緩慢啟動的狀態(tài)；控制單元，其基于狀態(tài)判定單元的判定結果和通過指令獲取單元獲取到的第一指令信息，生成與使電動機旋轉的速度對應的第二指令信息；以及電動機驅動單元，其將與通過控制單元生成的第二指令信息對應的驅動信號輸出至電動機來驅動電動機，在判定為電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)時，控制單元輸出第二指令信息以使電動機緩慢啟動。
[0013]優(yōu)選，驅動檢測單元基于由控制單元生成的第二指令信息，檢測電動機的驅動狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選，旋轉檢測單元檢測電動機的旋轉速度比規(guī)定值小的情況，驅動檢測單元檢測電動機的驅動被停止的情況。
[0015]優(yōu)選，狀態(tài)判定單元在通過驅動檢測單元檢測出電動機的驅動被停止的情況下，在通過旋轉檢測單元檢測出電動機的旋轉速度比規(guī)定值小時，判定為電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。
[0016]優(yōu)選，狀態(tài)判定單元在通過驅動檢測單元沒有檢測出電動機的驅動被停止時，判定為電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。
[0017]優(yōu)選，電動機驅動控制裝置還具備短路制動單元，其在通過驅動檢測單元檢測出電動機的驅動停止，并且，通過旋轉檢測單元沒有檢測出電動機的旋轉速度比規(guī)定值小時以使電動機成為短路制動狀態(tài)的方式控制電動機驅動單元。
[0018]優(yōu)選，電動機驅動控制裝置將其全部或者一部分封裝化為集成電路裝置。
[0019]根據本發(fā)明的其他的方面，具備檢測電動機的旋轉狀態(tài)的旋轉檢測單元、檢測電動機的驅動狀態(tài)的驅動檢測單元、以及獲取用于啟動電動機的第一指令信息的指令獲取單元的電動機驅動控制裝置的控制方法具備:在通過指令獲取單元獲取到第一指令信息時，基于旋轉檢測單元的檢測結果和驅動檢測單元的檢測結果，判定電動機是否是能夠緩慢啟動的狀態(tài)的狀態(tài)判定步驟；基于狀態(tài)判定步驟的判定結果、和通過指令獲取單元獲取到的第一指令信息，生成與使電動機旋轉的速度對應的第二指令信息的控制步驟；以及將與通過控制步驟生成的第二指令信息對應的驅動信號輸出至電動機來驅動電動機的電動機驅動步驟，在判定為電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)時，控制步驟輸出第二指令信息以使電動機緩慢啟動。
[0020]根據這些發(fā)明，在獲取了用于使電動機啟動的第一指令信息時，基于電動機的旋轉狀態(tài)和驅動狀態(tài)的檢測結果，判定電動機是否是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。因此，能夠提供具有簡單的電路結構，并且，不管電動機是旋轉狀態(tài)或驅動狀態(tài)都能夠抑制電源電壓的上升的電動機驅動控制裝置以及電動機驅動控制裝置的控制方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的實施方式之一的電動機驅動控制裝置的電路結構的框圖。
[0022]圖2是表示控制電路部的結構的框圖。
[0023]圖3是對緩慢控制電路的速度控制功能進行說明的圖。
[0024]圖4是表示緩慢控制電路的控制動作的一個例子的流程圖。
[0025]圖5是表示本實施方式的電動機驅動控制裝置中的緩慢啟動時的動作的一個例子的時序圖。
[0026]圖6是表示本實施方式的電動機驅動控制裝置中的緩慢啟動時的動作的其他的例子的時序圖。
[0027]圖7是表示以往的電動機驅動控制裝置中的緩慢啟動時的動作的一個例子的時序圖。
[0028]附圖符號說明
[0029]L...電動機驅動控制裝置；2…電動機驅動部(電動機驅動單元的一個例子)；七..控制電路部；20...電動機；31...速度控制電路；32…霍爾信號周期檢測電路；33…緩慢控制電路(旋轉檢測單元、驅動檢測單元、指令獲取單元、狀態(tài)判定單元、控制單元、短路制動單元的一個例子)；35...正弦波驅動電路；Hu、Hv, Hw, Sh…霍爾信號；Sc…旋轉速度指令信號(第一指令信息的一個例子)；Sd...驅動控制信號；Sr...轉速信號；Ss...開始信號(第一指令信息的一個例子)；SL...速度指令信息；S2…霍爾周期信號；S3…第二指令信息；

【具體實施方式】
[0030]以下，對本發(fā)明的實施方式中的電動機驅動控制裝置進行說明。
[0031][實施方式]
[0032]圖1是表示本發(fā)明的實施方式之一的電動機驅動控制裝置的電路結構的框圖。
[0033]如圖1所示，電動機驅動控制裝置I構成為例如通過正弦波驅動來驅動電動機20。在本實施方式中，電動機20例如是3相的無刷電動機。電動機驅動控制裝置I基于轉子的旋轉位置信號，向電動機20的電樞線圈Lu、Lv, Lw流入正弦波狀的驅動電流，從而使電動機20旋轉。在本實施方式中，轉子的旋轉位置信號是根據霍爾(HALL)元件的輸出信號推斷出轉子的旋轉位置的信號(未圖示)。
[0034]電動機驅動控制裝置I具有電動機驅動部(電動機驅動單元的一個例子)2以及控制電路部4,該電動機驅動部2具有倒相電路2a以及預驅動電路2b。此外，圖1所示的電動機驅動控制裝置I的結構要素是整體的一部分，電動機驅動控制裝置I除了圖1所示的結構以外，也可以具有其他的結構要素。
[0035]在本實施方式中，電動機驅動控制裝置I是對其全部進行了封裝化的集成電路裝置(IC)。此外，也可以將電動機驅動控制裝置I的一部分封裝化為一個集成電路裝置，也可以與其他的裝置一起對電動機驅動控制裝置I的全部或者一部分進行封裝化來構成一個集成電路裝置。
[0036]倒相電路2a與預驅動電路2b —同構成電動機驅動部2。倒相電路2a基于從預驅動電路2b輸出的輸出信號向電動機20輸出驅動信號,對電動機20所具備的電樞線圈Lu、Lv, Lw通電。倒相電路2a例如以分別對電樞線圈Lu、Lv, Lw的各相(U相、V相、W相)配置設置于直流電源Vcc的兩端的2個開關元件的串聯電路的對的方式構成。在2個開關元件的各對中，開關元件彼此的連接點與電動機20的各相的端子連接(未圖示)。
[0037]預驅動電路2b基于由控制電路部4進行的控制，生成用于驅動倒相電路2a的輸出信號，并輸出至倒相電路2a。作為輸出信號,例如,輸出與倒相電路2a的各開關兀件對應的Vuu、Vul、VVu、VVl、Vm1、Vwl這6種。輸出這些輸出信號，從而與各個輸出信號對應的開關元件進行開、關動作，向電動機20輸出驅動信號來對電動機20的各相供給電力。
[0038]在本實施方式中，控制電路部4獲取從外部輸入的旋轉速度指令信號Sc和起動信號Ss，并基于它們進行電動機20的驅動控制。旋轉速度指令信號Sc和起動信號Ss是為了啟動電動機而輸入的信號(第一指令信息的一個例子)。
[0039]旋轉速度指令信號Sc是與電動機20的轉速相關的信號，例如，是與電動機20的目標旋轉速度對應的PWM(脈沖寬度調制)信號。換言之，旋轉速度指令信號Sc是與電動機20的旋轉速度的目標值對應的信息。此外，也可以作為旋轉速度指令信號Sc，輸入時鐘信號。
[0040]起動信號Ss是設定電動機驅動控制裝置I的控制模式的信號。即，起動信號Ss是用于設定為進行電動機20的驅動控制的驅動模式、或不進行驅動控制的待機模式的信號。此外，也可以構成為輸入起動信號Ss和其他的控制信號(制動信號等)，在兩個信號分別成為規(guī)定值時，控制模式成為驅動模式。
[0041]在本實施方式中，在控制模式是驅動模式的情況下，在作為旋轉速度指令信號Sc輸入了取不為O (速度不是零)的值的信號時，基于起動信號Ss驅動電動機20，使其以與旋轉速度指令信號Sc對應的速度旋轉。在控制模式不是驅動模式時，不驅動電動機20。在不進行電動機20的驅動的情況下，若控制模式為驅動模式，作為旋轉速度指令信號Sc輸入取不為O的值的信號，則啟動電動機20(開始電動機20的驅動。)。此外，若在控制模式是驅動模式時，作為旋轉速度指令信號Sc輸入“O”(速度為零)，則電動機20成為短路制動狀態(tài)。
[0042]另外，從電動機20向控制電路部4輸入3個霍爾信號Hu、Hv、Hw (以下，將3個霍爾信號Hu、Hv, Hw集中稱為霍爾信號Sh。)?；魻栃盘朣h例如是配置于電動機20的3個霍爾(HALL)元件的輸出?？刂齐娐凡?使用霍爾信號Sh，得到電動機20的旋轉位置、轉速信息(霍爾FG信號)等信息從而檢測電動機20的旋轉狀態(tài)，控制電動機20的驅動。
[0043]此外，控制電路部4也可以與使用這樣的霍爾元件得到的信息一起，或者代替該信息，輸入與電動機20的旋轉狀態(tài)相關的其他的信息。例如，作為與電動機20的轉子的旋轉對應的FG信號，也可以輸入使用設置于位于轉子側的基板的線圈圖案而生成的信號(圖案FG)。另外，也可以設置檢測由電動機20的各相(U、V、W相)引起的反電動勢的旋轉位置檢測電路，基于檢測出的反電動勢，來檢測電動機20的轉子的旋轉位置和轉速，也可以使用檢測電動機的轉速、旋轉位置的編碼器等的傳感器信號。
[0044]控制電路部4例如由微型計算機、數字電路等構成。控制電路部4基于霍爾信號Sh、旋轉速度指令信號Sc、起動信號Ss、以及旋轉位置信號，將驅動控制信號Sd輸出至預驅動電路2b?？刂齐娐凡?輸出驅動控制信號Sd，從而進行電動機20的旋轉控制，使得電動機20以與旋轉速度指令信號Sc對應的轉速旋轉。即，控制電路部4將用于驅動電動機20的驅動控制信號Sd輸出至電動機驅動部2來控制電動機驅動部2，從而進行電動機20的旋轉控制。電動機驅動部2基于驅動控制信號Sd，向電動機20輸出驅動信號來驅動電動機20。
[0045][控制電路部4的說明]
[0046]圖2是表示控制電路部4的結構的框圖。
[0047]如圖2所示，控制電路部4包括指令信號處理電路31、霍爾信號周期檢測電路32、緩慢控制電路(旋轉檢測單元、驅動檢測單元、指令獲取單元、狀態(tài)判定單元、控制單元、短路制動單元的一個例子)33、以及正弦波驅動電路35。各電路是數字電路。此外，在圖2中，示有涉及各電路間的信號、信息等的收發(fā)與后述的第二指令信息S3的生成有關的說明。
[0048]向指令信號處理電路31輸入旋轉速度指令信號Sc。指令信號處理電路31基于旋轉速度指令信號Sc輸出速度指令信息SI，使得電動機20的轉速成為目標轉速。具體而言，例如，指令信號處理電路31也可以是基于旋轉速度指令信號Sc的占空比的一個意義的速度指令信息SI，也可以通過速度反饋控制輸出基于與電動機20的目標轉速對應的時鐘信號(作為旋轉速度指令信號)和電動機旋轉速度信息的比較得到的速度指令信息SI。速度指令信息SI是基于旋轉速度指令信號Sc的與電動機20的目標旋轉速度對應的目標值。將速度指令信息SI輸入至緩慢控制電路33。
[0049]向霍爾信號周期檢測電路32輸入霍爾信號Hu、Hv, Hw (霍爾信號Sh)。霍爾信號周期檢測電路32生成輸入的霍爾信號Sh的3相合成信號，將與該周期對應的信號作為霍爾周期信號S2輸出。霍爾周期信號S2是與電動機20的旋轉速度對應的表示電動機的旋轉狀態(tài)的信息。將霍爾周期信號S2輸入至緩慢控制電路33。
[0050]向緩慢控制電路33輸入如上述那樣輸出的速度指令信息SI和霍爾周期信號S2。另外，向緩慢控制電路33輸入起動信號Ss。緩慢控制電路33基于起動信號Ss，判斷控制模式是否是驅動模式。在是驅動模式時，緩慢控制電路33基于輸入的信號輸出第二指令信息S3。第二指令信息S3是與使電動機旋轉的速度對應的速度指令。
[0051]向正弦波驅動電路35輸入起動信號Ss和第二指令信息S3。正弦波驅動電路35基于起動信號Ss判斷控制模式是否是驅動模式。在是驅動模式時，基于第二指令信息S3生成用于驅動電動機驅動部2的驅動控制信號Sd。將驅動控制信號Sd輸出至電動機驅動部2，從而從電動機驅動部2向電動機20輸出驅動信號，來驅動電動機20。即，驅動信號是與第二指令信息S3對應的與使電動機旋轉的速度對應的信號。
[0052][緩慢控制電路33的動作的說明]
[0053]在本實施方式中，緩慢控制電路33具有在變更電動機20的轉速的目標值時，以實際的電動機20的轉速緩慢地變化的方式進行控制的速度控制功能。由此，電動機驅動控制裝置I能夠執(zhí)行緩慢啟動功能、緩慢停止功能、緩慢加速功能、緩慢減速功能等動作。
[0054]圖3是說明緩慢控制電路33的速度控制功能的圖。
[0055]在圖3中，虛線與轉速的目標值即速度指令信息SI對應，實線與指令值即第二指令信息S3對應。若目標值變化，則緩慢控制電路33使指令值朝向目標值，以通過計數器電路確定的恒定的傾斜變化。
[0056]例如，假定在時刻tlOl以前是第一值Rl的目標值在時刻tlOl變化為比第一值Rl大的第二值R2，之后，在時刻tl02，變化為比第一值Rl大且比第二值R2小的第三值R3的情況。在時刻tlOl指令值是第一值Rl時，在時刻tlOl以后，指令值朝向第二值R2變化。此時，指令值隨著時間的經過以恒定量變化，所以緩緩地上升。在指令值比第三值R3大時，若在時刻tl02目標值變化為第三值R3，則從該時刻開始，指令值開始朝向第三值R3下降。指令值在下降時也與上升時相同地緩緩地變化。若指令值與目標值一致，則指令值仍為該值。
[0057]像這樣指令值緩緩地變化，從而電動機20的轉速可靠地隨著指令值變化，且電動機20的動作急劇地變化的情況消失。由此，抑制電動機20的啟動時等產生噪音、振動等。此外，指令值緩緩地增減的程度例如根據設置于控制電路部4內的存儲器等所存儲的設定值來設定即可。
[0058]這里，緩慢控制電路33基于輸入的信號來檢測電動機20的旋轉狀態(tài)和驅動狀態(tài)。而且，基于這些檢測結果、速度指令信息SI以及起動信號Ss，來生成第二指令信息S3，并輸出。
[0059]S卩，作為電動機20的旋轉狀態(tài)，緩慢控制電路33基于霍爾周期信號S2來檢測電動機20的旋轉速度是否比規(guī)定值小。在本實施方式中，緩慢控制電路33在霍爾周期信號S2是L (低)時，判斷為電動機20的旋轉速度比規(guī)定值小。
[0060]此外，霍爾周期信號S2是例如，在霍爾周期是27毫秒以上為L(低)，在霍爾周期不足27毫秒的狀態(tài)下在計數了 4次霍爾信號的下降沿時為H(高)的信號。
[0061]另外，作為電動機20的驅動狀態(tài)，緩慢控制電路33基于生成的第二指令信息S3來檢測電動機20的驅動是否停止。
[0062]在本實施方式中，緩慢控制電路33在開始電動機20的驅動的啟動時，以如下的方式進行控制。緩慢控制電路33基于速度指令信息SI即旋轉速度指令信號Sc和電動機20的旋轉狀態(tài)以及驅動狀態(tài)，來判定電動機20是否是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。而且，基于能否緩慢啟動的判定結果、和基于旋轉速度指令信號Sc的速度指令信息SI，生成第二指令信息S3。
[0063]在本實施方式中，緩慢控制電路33在電動機20的驅動被停止的情況下，在霍爾周期信號S2是L時，判定為電動機20是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。另外，緩慢控制電路33在電動機20的驅動未被停止時，判定為電動機20是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。
[0064]圖4是表示緩慢控制電路的控制動作的一個例子的流程圖。
[0065]如圖4所示,在步驟SlOl中，緩慢控制電路33檢測進行了電動機20的啟動指令。例如，緩慢控制電路33在輸入起動信號Ss的規(guī)定的值等而控制模式成為驅動模式的情況下，在基于旋轉速度指令信號Sc從指令信號處理電路31向緩慢控制電路33輸入用于使電動機20旋轉的速度指令信息SI (速度不是零的目標值)時，檢測為進行了啟動指令。
[0066]在步驟S102中，緩慢控制電路33判斷第二指令信息S3的速度指令是否為零，即、電動機20的驅動是否被停止(第二指令信息S3是零(O) ?)或未被停止(第二指令信息S3是不為零(O)的值？)。
[0067]若在步驟S102中第二指令信息S3是零(“是”的情況)，則進行步驟S103以后的處理。即，緩慢控制電路33確認霍爾周期信號S2是否為L，即霍爾信號的周期是否是27毫秒以上。若周期是27毫秒以上，則判定為是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。
[0068]這里，若周期不是27毫秒以上，則在周期成為27毫秒以上之前(在霍爾周期信號S2成為L之前)，將第二指令信息S3設為零使得電動機20成為短路制動狀態(tài)。換言之，若不是能夠緩慢啟動的狀態(tài)，則在成為能夠緩慢啟動的狀態(tài)之前，進行將第二指令信息S3設為零的控制。此時，第二指令信息S3不管速度指令信息SI如何，在周期成為27毫秒以上之前，維持為O。將第二指令信息S3設為零，從而電動機20成為短路制動狀態(tài)，對電動機20減速。若周期為27毫秒以上，即為能夠緩慢啟動的狀態(tài)，則進入步驟S104的處理。
[0069]在步驟S104中，緩慢控制電路33開始緩慢啟動。即，在達到速度指令信息SI (目標值)之前，進行使第二指令信息S3緩緩地增大的控制。由此，進行電動機20的緩慢啟動，一系列的處理結束。
[0070]另一方面，若在步驟S102中第二指令信息S3不為零(“否”的情況)，則進行步驟S105的處理。即，緩慢控制電路33在電動機20的驅動未被停止時，判定為是緩慢停止動作中且是電動機20能夠緩慢啟動的狀態(tài)。此時，緩慢控制電路33從當前的第二指令信息S3的值朝向目標值開始緩慢啟動，輸出第二指令信息S3使得電動機20緩慢啟動。由此，進行電動機20的緩慢啟動，一系列的處理結束。
[0071]圖5是表示本實施方式的電動機驅動控制裝置I中的緩慢啟動時的動作的一個例子的時序圖。
[0072]在圖5中，從上段開始示有電動機驅動控制裝置I的電動機驅動部2的電源電壓、電動機20的轉速、從電動機20的霍爾信號Sh中得到的霍爾周期信號S2、第二指令信息S3的速度指令的值、速度指令信息SI的值(目標值)、以及電動機驅動控制裝置I的動作模式的各個隨著時間的經過的推移。
[0073]如圖5所示，在時刻t23以前，電動機20的驅動被停止(速度指令值是零)，動作模式是待機模式。此時，電動機20因慣性或者干擾而旋轉，霍爾周期信號S2為H。
[0074]假定在這樣的狀況下，將動作模式設定為驅動模式，將電動機的目標轉速設定為Vo的情況(時刻t23)。這樣的話，電動機20的驅動被停止，霍爾周期信號S2為H，所以不開始緩慢啟動，以成為短路制動狀態(tài)的方式進行控制。
[0075]在時刻t25，若電動機20的轉速下降，則霍爾周期信號S2成為L。這樣的話，緩慢控制電路33判定為能夠緩慢啟動。在時刻t25以后，通過緩慢控制電路33，以第二指令信息S3從零緩慢地增大到作為目標值的Vo的方式進行控制，使緩緩地增大的驅動電流流向電動機20。若到時刻t27，則第二指令信息S3達到Vo，達到電動機的目標轉速。
[0076]這樣，在進行電動機20的啟動指令的情況下，在電動機20因慣性、干擾旋轉時，不開始緩慢啟動。此時，暫且進行使電動機20成為短路制動狀態(tài)的控制，從而在電動機20的轉速充分下降后，開始緩慢啟動。因此，在緩慢啟動的開始時，防止產生較大的再生電流，電源電壓不會上升。
[0077]圖6是表示本實施方式的電動機驅動控制裝置I中的緩慢啟動時的動作的其他的例子的時序圖。
[0078]圖6也與圖5相同，示有各部的動作。在圖6中，示有在進行了使電動機20停止的控制時(時刻t31)，在通過緩慢停止電動機20的旋轉完全停止之前，進行了電動機20的啟動指令的情況的動作的例子。
[0079]即，在以第二指令信息S3成為Vo的方式驅動電動機20時，在時刻t31，進行使電動機20停止的控制。此時，目標值為“0”，動作模式為非驅動模式(待機模式)。這樣的話，開始緩慢停止動作，第二指令信息S3朝向目標值緩緩地變小。
[0080]若在第二指令信息S3仍比目標值的“O”大的時刻33，進行電動機20的啟動指令，則動作模式為驅動模式，目標值為Vo。此時，第二指令信息S3的值不是“0”，電動機20的驅動未被停止，所以即使霍爾周期信號S2是H的狀態(tài)，也開始緩慢啟動。S卩，以第二指令信息S3從此時的第二指令信息S3的值朝向作為目標值的Vo，緩緩地增大的方式進行控制。此外，在第二指令信息S3的值比目標值Vo大的情況下，以第二指令信息S3朝向目標值Vo緩緩地變小的方式進行控制。若在時刻t35第二指令信息S3達到目標值，之后，保持原樣地持續(xù)驅動。
[0081]這樣，在進行了電動機20的啟動指令的情況下，在進行電動機20的控制時，立即進行緩慢啟動。即，在這樣的時候，是電動機20的轉速跟隨在緩慢啟動的開始前后與第二指令信息S3對應的驅動信號的狀態(tài)，所以即使開始緩慢啟動，再生電流也不會逆流。因此，根據啟動指令立即開始緩慢啟動，從而能夠迅速地使電動機20以成為目標的旋轉速度驅動。
[0082][實施方式的效果]
[0083]在本實施方式中，在進行了電動機20的啟動指令時，配合電動機20的旋轉狀態(tài)、驅動狀態(tài)，開始緩慢啟動動作。因此，即使電動機20的旋轉狀態(tài)、驅動狀態(tài)是什么樣的狀態(tài)，都能夠抑制電動機驅動控制裝置I中的電源電壓的上升，能夠防止電動機驅動控制裝置I受到損傷。能夠基于旋轉狀態(tài)、驅動狀態(tài)，以簡單的電路判定是否能夠緩慢啟動，能夠減少電動機驅動控制裝置I的制造成本。
[0084]在進行啟動指令的情況下,在不能夠緩慢啟動時,將電動機20設為短路制動狀態(tài)。因此，能夠在迅速使電動機20的轉速降低后,開始緩慢啟動動作。
[0085][其他]
[0086]控制電路部并不限于圖2所示的電路結構。能夠應用以滿足本發(fā)明的目的的方式構成的各種電路結構。
[0087]電動機驅動控制裝置的各結構要素，至少其一部分不是由硬件進行的處理，也可以是由軟件進行的處理。
[0088]由本實施方式的電動機驅動控制裝置驅動的電動機并不限于3相的無刷電動機，也可以是其他種類的電動機。
[0089]本發(fā)明并不限于通過正弦波驅動方式驅動電動機的電動機驅動控制裝置，也可以應用于通過例如矩形波驅動方式來驅動電動機的電動機驅動控制裝置。
[0090]上述的實施方式中的處理的一部分或者全部可以通過軟件來進行，也可以使用硬件電路來進行。
[0091]應該認為上述實施方式是在所有的點例示而不是限制的方式。本發(fā)明的范圍不是上述的說明而是指包含技術方案所示、在等同于技術方案的意思以及范圍內的所有的變更。
【權利要求】
1.一種電動機驅動控制裝置，其特征在于，具備: 旋轉檢測單元，其檢測電動機的旋轉狀態(tài)； 驅動檢測單元，其檢測所述電動機的驅動狀態(tài)； 指令獲取單元，其獲取用于啟動所述電動機的第一指令信息； 狀態(tài)判定單元，其在通過所述指令獲取單元獲取了所述第一指令信息時，基于所述旋轉檢測單元的檢測結果和所述驅動檢測單元的檢測結果，判定所述電動機是否是能夠緩慢啟動的狀態(tài)； 控制單元，其基于所述狀態(tài)判定單元的判定結果、和通過所述指令獲取單元獲取的所述第一指令信息，生成與使所述電動機旋轉的速度對應的第二指令信息；以及 電動機驅動單元，其將與由所述控制單元生成的所述第二指令信息對應的驅動信號輸出至所述電動機來驅動所述電動機， 在判定為所述電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)時，所述控制單元輸出所述第二指令信息，以使所述電動機緩慢啟動。
2.根據權利要求1所述的電動機驅動控制裝置，其特征在于， 所述驅動檢測單元基于由所述控制單元生成的所述第二指令信息，來檢測所述電動機的驅動狀態(tài)。
3.根據權利要求1或者2所述的電動機驅動控制裝置，其特征在于， 所述旋轉檢測單元檢測所述電動機的旋轉速度比規(guī)定值小的情況， 所述驅動檢測單元檢測所述電動機的驅動被停止的情況。
4.根據權利要求3所述的電動機驅動控制裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)判定單元在通過所述驅動檢測單元檢測出所述電動機的驅動被停止的情況下，在通過所述旋轉檢測單元檢測出所述電動機的旋轉速度比規(guī)定值小時，判定為所述電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。
5.根據權利要求3或者4所述的電動機驅動控制裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)判定單元在通過所述驅動檢測單元未檢測出所述電動機的驅動被停止時，判定為所述電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)。
6.根據權利要求3?5中任意一項所述的電動機驅動控制裝置，其特征在于， 還具備短路制動單元，其在通過所述驅動檢測單元檢測出所述電動機的驅動被停止，并且，通過所述旋轉檢測單元未檢測出所述電動機的旋轉速度比規(guī)定值小時，控制所述電動機驅動單元，使得所述電動機成為短路制動狀態(tài)。
7.根據權利要求1?6中任意一項所述的電動機驅動控制裝置，其特征在于， 所述電動機驅動控制裝置將其全部或者一部分封裝化為集成電路裝置。
8.一種電動機驅動控制裝置的控制方法，所述電動機驅動控制裝置具備:旋轉檢測單元，其檢測電動機的旋轉狀態(tài)；驅動檢測單元，其檢測所述電動機的驅動狀態(tài)；以及指令獲取單元，其獲取用于使所述電動機啟動的第一指令信息，所述電動機驅動控制裝置的控制方法的特征在于，具備: 在通過所述指令獲取單元獲取到所述第一指令信息時，基于所述旋轉檢測單元的檢測結果和所述驅動檢測單元的檢測結果，來判定所述電動機是否是能夠緩慢啟動的狀態(tài)的狀態(tài)判定步驟； 基于所述狀態(tài)判定步驟的判定結果、和通過所述指令獲取單元獲取的所述第一指令信息，生成與使所述電動機旋轉的速度對應的第二指令信息的控制步驟；以及 將與由所述控制步驟生成的所述第二指令信息對應的驅動信號輸出至所述電動機來驅動所述電動機的電動機驅動步驟， 在判定為所述電動機是能夠緩慢啟動的狀態(tài)時，所述控制步驟輸出所述第二指令信息，以使所述電動機緩慢啟動。
【文檔編號】H02P6/16GK104467562SQ201410474934
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權日:2013年9月20日
【發(fā)明者】西秀平 申請人:美蓓亞株式會社