(57)【要約】【課題】より早く回転子の速度を目標周波数に整定させることが可能なブラシレスモータ起動装置を提供する。【解決手段】ブラシレスモータのコイルに接続され、前記ブラシレスモータの回転子が停止している状態からの起動時に、前記コイルに起動電流を供給するブラシレスモータ起動装置であって、前記コイルへの出力電圧が、所定の駆動波形に基づいて周期的に変化し、前記駆動波形の起動周波数が速度指令信号に基づいて変化すると共に、前記駆動波形の振幅が振幅指令信号に基づいて変化し、前記ブラシレスモータの起動時において、前記速度指令信号および前記振幅指令信号は、それぞれ所定の速度プロファイルおよび振幅プロファイルに従った波形である構成となっている。【選択図】図１
2008220035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータのコイルに接続され、前記ブラシレスモータの起動時に、前記コイルに起動電流を供給するブラシレスモータ起動装置であって、
前記コイルへの出力電圧が、所定の駆動波形に基づいて周期的に変化し、前記駆動波形の起動周波数が速度指令信号に基づいて変化すると共に、前記駆動波形の振幅が振幅指令信号に基づいて変化し、前記ブラシレスモータの起動時において、前記速度指令信号および前記振幅指令信号は、それぞれ所定の速度プロファイルおよび振幅プロファイルに従った波形であることを特徴とするブラシレスモータ起動装置。
【請求項２】
ブラシレスモータのコイルに接続され、前記ブラシレスモータの起動時に、前記コイルに起動電流を供給するブラシレスモータ起動装置であって、
速度プロファイル、振幅プロファイルおよび基準駆動波形のデータを保持する書き換え可能な記憶手段と、
前記書き換え可能な記憶手段に記録されている速度プロファイルデータおよび振幅プロファイルデータに従って速度指令信号および振幅指令信号を発生する起動指令信号発生手段と、
前記書き換え可能な記憶手段に保存された基準駆動波形データを読み出し、互いに位相が異なる３つの基準駆動波形を、前記速度指令信号に従った起動周波数で第１の駆動信号として出力する３相駆動波形発生手段と、
前記振幅指令信号と前記第１の駆動信号を乗じて、前記振幅指令信号に従った振幅で第２の駆動信号を出力する乗算手段と、
前記ブラシレスモータのモータコイルへ接続され、前記第２の駆動信号に基づいた端子電圧を前記ブラシレスモータへ供給する出力手段と、を具備し、
前記起動周波数が速度指令信号に基づいて変化すると共に、前記振幅が振幅指令信号に基づいて変化することを特徴とするブラシレスモータ起動装置。
【請求項３】
前記起動周波数を加速度一定で立ち上げ、前記振幅が目標速度に接近すると減少するように前記速度プロファイルデータおよび前記振幅プロファイルデータを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ起動装置。
【請求項４】
前記振幅プロファイルにおいて、起動開始後所定時間の出力値は、前記振幅プロファイルの最終値より小さく制限されることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ起動装置。
【請求項５】
前記ブラシレスモータの起動開始から、前記回転子が所定の速度もしくは前記回転子の位置が検出可能となる速度までの加速において、前記速度プロファイルは、所定の第１速度となるまでは第１の速度プロファイルを持ち、続いて所定の第２速度までは第２の速度プロファイルを持つことを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ起動装置。
【請求項６】
前記速度プロファイルは、時間について２次の関数で表されることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ起動装置。
【請求項７】
前記速度プロファイルは、時間についての正弦関数で表されることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ起動装置。
【請求項８】
前記駆動波形の初期位相が、前記回転子との同期位相から進角させた位相からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ起動装置。
【請求項９】
前記駆動波形が、第１の波形と第２の波形を持ち、前記速度プロファイル終了後に第１の波形から第２の波形へ切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ起動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転子位置を検出するためのセンサを使用しないブラシレスモータ起動装置に関し、特に、より早く回転子の速度を目標周波数に整定させることが可能なブラシレスモータ起動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、家電機器やＯＡ機器などブラシレスＤＣモータは幅広い分野で用いられているが、電機子の各相へ流す電流の転流タイミングを知るために、回転子の位置を検出する手段が必要であり、ホール素子などのセンサを用いた検出手段が一般的である。
また、小型化やコストダウンを目的としてセンサを使用せずに、コイルに発生する逆起電圧から回転子位置を検出する手法も知られている。すなわち、回転子位置を検出するためのセンサを使用しないブラシレスモータの駆動において、回転子が回転状態にあるモータの非通電相コイルに生じる逆起電力を利用して回転子の位置検出を行い、各コイルへの通電の相切り替えタイミングを判定するセンサレス駆動方式が知られている。ここでは、回転子が停止または一定の回転に達するまでは逆起電圧が生じないため、位置検出が可能となる速度までの起動手法が幾つか知られている。
その中に、ステッピングモータのステップ駆動のごとく、所定の周波数と電圧振幅で通電する相を切り替え、逆起電圧を検出可能な速度まで加速する方法、回転子の位置に関わらず、回転子の極ペア数以上の周期数分を強制的に通電および転流して回転子を駆動波形に同期する方法（特許文献１）、または、所定のコイルを励磁して、回転子をおおよそ所定の位置に移動させた後、回転子と駆動波形をほぼ同期した状態から、通電する相を順次切り替えて、逆起電圧が検出可能となる速度まで加速する方法（特許文献２）が知られている。
【特許文献１】特開２００２−７８３７６公報
【特許文献２】特開平９−２３３８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のブラシレスモータ起動装置には、以下のような問題点があった。
すなわち、回転子が停止もしくは低速回転時には逆起電力が検出できず、停止状態から逆起電力が検出可能な回転速度までの起動については、オープンループで所定の起動周波数による同期駆動する手法が用いられており、従来は、起動時に駆動波形の周波数を起動周波数にステップ状に立ち上げ、その後一定としていたが、この起動方法では、回転子を急激に加速するため、コイル端子間電圧の振幅を大きくする必要があるという問題があり、回転子の速度が起動周波数に達した後も、前記周波数を中心に振動的になり、起動周波数に対しての整定が遅くなるという問題があった。
また、回転子が回転を始めるまでは逆起電力が生じないため、大電流が流れてしまうという問題があった。
また、負荷の起動トルクが大きい場合には、起動開始から回転子が動き出すまでに時間的にずれが生じるため、起動が遅くなるという問題があった。
【０００４】
また、逆起電圧検出のため矩形波を用いており、駆動音が大きく、効率が悪いという問題があった。
また、起動周波数がステップ状に入力される場合、回転子の加速には大きなコイル端子間電圧入力が必要となり、起動周波数に達した後にも、特にイナーシャが大きく粘性トルクが小さい場合には、起動周波数を中心に揺動して整定が遅くなるという問題があった。
また、負荷の起動トルクが大きい場合には、起動開始から回転子が動き出すまでに時間的にずれが生じるため、起動が遅くなるという問題があった。
また、逆起電圧検出のため、コイルへの印加電圧が０となる区間を持つ矩形波を駆動波形に用いており、駆動音が大きく、効率が悪いという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、起動周波数の速度プロファイルを適当に設定することにより、回転子の起動時に回転子速度を、起動周波数によって決まる目標周波数により早く整定させることができるブラシレスモータ起動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ブラシレスモータのコイルに接続され、前記ブラシレスモータの起動時に、前記コイルに起動電流を供給するブラシレスモータ起動装置であって、前記コイルへの出力電圧が、所定の駆動波形に基づいて周期的に変化し、前記駆動波形の起動周波数が速度指令信号に基づいて変化すると共に、前記駆動波形の振幅が振幅指令信号に基づいて変化し、前記ブラシレスモータの起動時において、前記速度指令信号および前記振幅指令信号は、それぞれ所定の速度プロファイルおよび振幅プロファイルに従った波形であることを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、ブラシレスモータのコイルに接続され、前記ブラシレスモータの起動時に、前記コイルに起動電流を供給するブラシレスモータ起動装置であって、速度プロファイル、振幅プロファイルおよび基準駆動波形のデータを保持する書き換え可能な記憶手段と、前記書き換え可能な記憶手段に記録されている速度プロファイルデータおよび振幅プロファイルデータに従って速度指令信号および振幅指令信号を発生する起動指令信号発生手段と、前記書き換え可能な記憶手段に保存された基準駆動波形データを読み出し、互いに位相が異なる３つの基準駆動波形を、前記速度指令信号に従った起動周波数で第１の駆動信号として出力する３相駆動波形発生手段と、前記振幅指令信号と前記第１の駆動信号を乗じて、前記振幅指令信号に従った振幅で第２の駆動信号を出力する乗算手段と、前記ブラシレスモータのモータコイルへ接続され、前記第２の駆動信号に基づいた端子電圧を前記ブラシレスモータへ供給する出力手段と、を具備し、前記起動周波数が速度指令信号に基づいて変化すると共に、前記振幅が振幅指令信号に基づいて変化することを特徴とする。
【０００６】
また、請求項３記載の発明は、前記起動周波数を加速度一定で立ち上げ、前記振幅が目標速度に接近すると減少するように前記速度プロファイルデータおよび前記振幅プロファイルデータを設定することを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、前記振幅プロファイルにおいて、起動開始後所定時間の出力値は、前記振幅プロファイルの最終値より小さく制限されることを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、前記ブラシレスモータの起動開始から、前記回転子が所定の速度もしくは前記回転子の位置が検出可能となる速度までの加速において、前記速度プロファイルは、所定の第１速度となるまでは第１の速度プロファイルを持ち、続いて所定の第２速度までは第２の速度プロファイルを持つことを特徴とする。
また、請求項６記載の発明は、前記速度プロファイルは、時間について２次の関数で表されることを特徴とする。
また、請求項７記載の発明は、前記速度プロファイルは、時間についての正弦関数で表されることを特徴とする。
また、請求項８記載の発明は、前記駆動波形の初期位相が、前記回転子との同期位相から進角させた位相からなることを特徴とする。
また、請求項９記載の発明は、前記駆動波形が、第１の波形と第２の波形を持ち、前記速度プロファイル終了後に第１の波形から第２の波形へ切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、起動周波数の速度プロファイルを適当に設定することにより、回転子の起動時に回転子速度を、起動周波数によって決まる目標周波数により早く整定させることができる。
また、本発明によれば、起動開始直後は回転子が動いていないために、コイルに逆起電圧が発生しないことによる、コイルに過電流が流れることを防止できる。
また、本発明によれば、従来のように、起動周波数がステップ状に立ち上がる場合に対して、同じ駆動波形の振幅で、より速い周波数まで加速することができる。
また、本発明によれば、速度プロファイルが最終値へ滑らかに収束してゆくため、回転子を目標周波数に、より早く整定させることができる。
また、本発明によれば、起動トルクや摩擦に起因する、起動開始から回転子が動き出すまでに時間的にずれを補い、より早く回転子の回転を開始させることができ、起動時間を短縮することができる。
また、本発明によれば、第１の波形に正弦波を設定することにより、騒音を低減し、かつ効率のよい起動ができ、また第２の波形に、出力が０となる区間を持つ波形を設定することにより、コイルに発生する逆起電圧を検出して、センサレス駆動に移行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明によるブラシレスモータの起動装置の一実施形態の構成図である。
図１に示すように、ブラシレスモータの起動装置は、３相ブラシレスモータ１を起動するためのもので、起動指令信号発生部２が、切り替え部８を介して３相駆動波形形成部４および乗算回路５に接続され、書き換え可能なメモリ３が、起動指令信号発生部２および３相駆動波形形成部４に接続され、乗算回路５が、３相駆動波形形成部４に接続されると共に、出力部６を介して、３相ブラシレスモータ１に接続され、逆起電力検出回路７が、３相ブラシレスモータ１に接続されると共に、閉ループ回路９に接続され、閉ループ回路９および逆起電力検出回路７が、切り替え部８に接続された構成となっている。
そして、書き換え可能なメモリ３は、速度プロファイル、振幅プロファイルおよび基準駆動波形のデータを保持し、起動指令信号発生部２は、書き換え可能なメモリ３に記録されている速度プロファイルデータおよび振幅プロファイルデータに従って速度指令信号および振幅指令信号を発生する。
そして、３相駆動波形発生部４は、書き換え可能なメモリ３に保存された基準駆動波形データを読み出し、互いに１２０度ずつ位相が異なる３つの基準駆動波形を、速度指令信号ａに従った周波数で駆動信号（振幅乗算前）ｃとして出力する。ここで、図２（ａ）（ｂ）に、書き換え可能なメモリ３から読み出される基準駆動波形が図３に示すような正弦波、もしくは近似的に正弦波となる場合における、速度指令信号ａと駆動信号（振幅乗算前）ｃを示す。図２（ａ）（ｂ）は、書き換え可能なメモリ３から読み出される基準駆動波形が図３に示すような正弦波、もしくは近似的に正弦波となる場合における、速度指令信号ａと駆動信号（振幅乗算前）ｃを示す波形図であり、図３は、正弦波の基準駆動波形を示す波形図である。
【０００９】
そして、乗算回路５は、振幅指令信号ｂと駆動信号（振幅乗算前）ｃを乗じて、駆動信号ｄを出力する。ここで、図４（ａ）（ｂ）は振幅指令信号ｂと駆動信号ｄ（１相のみ図示）を示している。
そして、出力部６は、３相ブラシレスモータ１のモータコイルへ接続され、駆動信号ｄに所定のゲインを掛ける、またはＰＷＭ変調するなど、駆動信号ｄに基づいた端子電圧がＵ、Ｖ、Ｗに出力され、ブラシレスモータ１の各コイルに電流を供給する。
そして、逆起電力検出回路７は、非通電相のコイルに発生する逆起電圧を検出する回路であり、回転子の位置または速度を示す信号を閉ループ回路９へ出力すると共に、切替え手段８へ逆起電圧検出の有無を示す指令切替え信号ｇを出力する。
また、切替え手段８は、指令切替え信号ｇを参照して、速度指令信号ａおよび振幅指令信号ｂの発生源を切り替える、つまり開ループ駆動か閉ループ駆動かを切り替える。
また、閉ループ回路９は、目標速度入力信号ｆに追従するよう、逆起電圧検出回路７による３相ブラシレスモータ１の回転子の位置または速度情報から算出される速度指令信号ａおよび振幅指令信号ｂを出力する。
【００１０】
次に、上記構成のブラシレスモータの起動装置の動作について図１６のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１０１で、３相ブラシレスモータ１のコイルに所定の電圧を印加することにより、回転子をおおよそ所定の位置に移動する位置出しを行う。ステップＳ１０２で、書き換え可能なメモリ３に保存されている速度プロファイルおよび振幅プロファイルに従って、端子へ電圧出力を開始する。ステップＳ１０３、ステップＳ１０４において、基準駆動波形を図３に示す振幅が０の区間をもつ波形へ切り替える。これにより、逆起電圧の検出が可能となり、ステップＳ１０５にて、逆起電力検出回路７により、コイルに発生する逆起電圧の検出を開始し、逆起電圧が検出された場合は、指令切替え信号ｇを監視する、切り替え部８により、ブラシレスモータ１の駆動を開ループ駆動から閉ループ駆動へ移行する。逆起電圧が検出されなかった場合は、始めのＳ１０１へ戻り、起動シーケンスをやり直す。
以上の構成・動作により、前記書き換え可能なメモリ３に保持される、速度プロファイルデータおよび振幅プロファイルデータを書き換えることによって、所望の速度プロファイル、および振幅プロファイルに従った、ブラシレスモータ１のセンサレス起動を行う。
なお、書き換え可能なメモリ３から読み出される他の基準駆動波形としては、図８に示す波形が挙げられる。そして、この基準駆動波形を、前記速度プロファイル終了後に図３に示す第１の波形から図８に示す第２の波形へ切り替えるようにしても良い。
【００１１】
ここで、図５（ａ）（ｂ）、図６（ａ）（ｂ）および図７（ａ）（ｂ）は、それぞれ異なるプロファイルによるブラシレスモータの起動のシミュレーション結果を示したものであり、図５（ａ）（ｂ）、図６（ａ）（ｂ）および図７（ａ）（ｂ）において、各図の上側のプロットは、横軸に時間、縦軸に周波数を取り、速度指令値（点線）、および回転子の回転周波数の時間変化（太線）を表しており、各図の下側のプロットは、振幅指令値（点線）の時間変化を表している。ただし、速度指令値は回転子速度に、振幅指令値はコイル端子出力に換算した値を用いている。実際には、速度指令値は極ペア数を乗じた値であり、振幅指令値は出力部におけるゲインを除した値である。以下、特に断りがない限り同様とする。
また、以下、シミュレーションに使用するパラメータおよび条件は、各実施例において断りのない項目は以下の通りとする。
［１］モータのパラメータ
イナーシャ（負荷含む）：５．１７×１０＾（−５）［ｋｇ．ｍ＾２］、巻線抵抗：１．２［Ω］
巻線インダクタンス：１．６×１０（−３）［Ｈ］、極数：１０、鎖交磁束：０．０５［Ｗｂ］
最大静止摩擦トルク：４．５×１０＾（−３）［Ｎ・ｍ］
粘性負荷係数：４×１０＾（−３）［Ｎ・ｍ・ｓ］
［２］起動条件
基準駆動波形：正弦波
速度：０［Ｈｚ］から１［Ｈｚ］へ加速、目標周波数に達するまでの時間：０．１［ｓ］
コイル端子における駆動波形の電圧振幅：１．２５［Ｖ］、負荷トルク：３×１０＾（−３）［Ｎ・ｍ］
【００１２】
まず、時刻０．１［ｓ］に起動開始したとき、図５（ａ）（ｂ）は、従来のように起動周波数をステップ状に立ち上げ、駆動波形の振幅も一定の場合における、回転子速度の時間変化のシミュレーション結果である。図６（ａ）（ｂ）は、起動周波数を加速度一定で立ち上げ、駆動波形の振幅は一定の場合における、回転子速度の変化のシミュレーション結果である。図７（ａ）（ｂ）は、起動周波数を加速度一定で立ち上げ、駆動波形の振幅が目標速度に接近すると減少する場合における、回転子速度の変化のシミュレーション結果である。
このシミュレーション結果により、図７（ａ）（ｂ）に示すように、起動周波数を加速度一定で立ち上げ、駆動波形の振幅が目標速度に接近すると減少するように速度プロファイルデータおよび振幅プロファイルデータを設定することにより、ブラシレスモータのセンサレス起動時に、より早く回転子の速度を目標周波数に整定させることが可能となることがわかる。
この実施形態によれば、駆動波形の周波数が速度指令信号に基づいて変化すると共に、前記駆動波形の振幅が振幅指令信号に基づいて変化するように起動周波数の速度プロファイルおよび駆動波形の振幅プロファイルを設定することにより、回転子の起動時に回転子速度を、起動周波数によって決まる目標周波数により早く整定させることができる。
【００１３】
次に、本発明によるブラシレスモータの起動装置の他の実施形態（実施形態２）について説明する。以下、全ての実施形態において、実施形態１と同じ部分については、説明は省略する。
この実施形態２においては、書き換え可能なメモリ３に記録された速度プロファイルデータを、時刻０［ｓ］に起動周波数１［Ｈｚ］のステップ状に入力されるプロファイル（図示せず）とし、かつ図９（ａ）に示すように、振幅プロファイルの値を固定した場合と、図９（ｂ）に示すように、時刻０［ｓ］で起動を開始し、時刻０．０５［ｓ］まではコイル端子における電圧振幅を０．７５［Ｖ］相当に制限し、以降は１．２５［Ｖ］相当となるよう振幅プロファイルデータを設定した場合において、図１０（ａ）、（ｂ）に、コイルに流れる電流値のシミュレーション結果の比較（１相分のみ図示）を示す。
ブラシレスモータの起動時において、起動のためのコイルへの電圧印加開始後、回転子が動き始めるまでは逆起電力が発生しないため、コイルに大きな電流が流れてしまう問題があるが、この実施形態２のように起動開始後の所定時間は振幅指令値を振幅プロファイルの最終値より小さく制限することにより、コイル端子に印加される電圧の振幅を制限し、過電流を防止することができる。
【００１４】
次に、本発明によるブラシレスモータの起動装置の他の実施形態（実施形態３）について説明する。以下、全ての実施形態において、実施形態１と同じ部分については、説明は省略する。
本実施形態３において、書き換え可能なメモリ３に記録された速度プロファイルデータは、図１１に示すように、第１の速度までは第１の速度プロファイルに従い、第２の速度までは第２の速度プロファイルに従い、第１の速度プロファイル終了後から第２の速度プロファイル開始前の間に、速度が一定となる区間を設けるように設定する。図１１は、実施形態３における速度プロファイルの説明グラフである。
なお、図１１に表される速度プロファイルは、以下の通りとなっている。
４＊ｓｉｎ｛π／０．３＊（ｔ−０．１）｝  （０．１≦ｔ≦０．２５）
４                                        （０．２５＜ｔ＜０．３）
５０＊（ｔ−０．３）＾２＋４              （０．３≦ｔ＜０．４）
−５０＊（ｔ−０．５）＾２＋５            （０．４≦ｔ≦０．５）
【００１５】
図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、書き換え可能なメモリ３に記録された振幅プロファイルの値を、コイル端子における電圧振幅に換算して２．３［Ｖ］相当で固定し、速度プロファイルがステップ状の場合、加速度一定の場合、および図４に示したプロファイルの場合について、駆動信号が０［Ｈｚ］から５［Ｈｚ］まで０．４［ｓ］で加速する場合の、回転子速度の時間変化のシミュレーション結果である。コイルに印加する電圧の振幅は同じであるが、図４に示した速度プロファイルを除く２例は脱調し、加速に失敗することが分かる。
回転子の回転速度に比例して逆起電力が発生することによりモータのコイルに流れる電流振幅が低下するため、コイル端子に印加される電圧振幅が同じならば、回転子の速度が上がるにしたがってトルクが低下する。つまり、脱調せずに加速できる限界の加速度が低下するため、回転子は速度が上がるに従い、より緩く加速しなくてはならない。
そこで、回転子速度が低速であり、脱調せずに加速できる加速度が大きい場合には、急激に加速する第１の速度プロファイルに従って回転子を加速させ、回転子速度が高速になり、脱調せずに加速できる加速度が小さい場合には、緩やかに加速する第２の速度プロファイルに従って回転子を加速させる。
【００１６】
また起動時に、回転子速度は起動周波数を中心に振動するが、速度が高速になり、脱調が起こらない加速度に対して余裕が減少する領域においては、起動周波数に対して回転子が大きく揺動すると、脱調する限界を超える可能性が高くなる。そこで、第１の速度プロファイルと第２の速度プロファイルの間に速度一定の区間を設けることにより、回転子の回転周波数を整定させて振動を抑え、以後の加速において脱調が起こり難くする。
本実施形態３によれば、回転子の速度が上がるに従い、より緩やかに、かつ回転子加速度の変動が小さく滑らかに加速するため、コイル端子に印加される電圧振幅が同じならば、より高速まで加速することができる。
本実施形態３における起動条件：
速度：０［Ｈｚ］から５［Ｈｚ］へ加速、目標周波数に達するまでの時間：０．４［ｓ］
コイル端子における駆動波形の電圧振幅：２．３［Ｖ］
【００１７】
次に、本発明によるブラシレスモータの起動装置の他の実施形態（実施形態４）について説明する。以下、全ての実施形態において、実施形態１と同じ部分については、説明は省略する。
図１３（ａ）（ｂ）は、加速度一定の場合（上側のプロット）、および速度プロファイルが時間について２次の関数で表される場合（下側のプロット）における、速度指令信号と回転子速度の時間変化のシミュレーション結果を示しており、書き換え可能なメモリ３に記録された速度プロファイルデータは、時刻ｔについての関数では以下のように表され、
３２＊（ｔ−０．１）＾２            （０．１≦ｔ＜０．２２５）
−３２＊（ｔ−０．３５）＾２＋１    （０．２２５＜ｔ≦０．３５）
本実施形態４の速度プロファイルに従った加速の方が、より早く目標速度に整定していることがわかる。
ここで、速度指令信号の速度増加の傾き、つまり加速度が急激に変化する点において、回転子は駆動波形との同期位相から離れて振動しやすくなるが、本実施形態４による、速度最終値へ滑らかに整定する速度プロファイルを持つことにより、回転子を目標の起動周波数へ早く整定させることができる。
本実施形態４における起動条件：
目標周波数に達するまでの時間：０．２５［ｓ］
【００１８】
次に、本発明によるブラシレスモータの起動装置の他の実施形態（実施形態５）について説明する。以下、全ての実施形態において、実施形態１と同じ部分については、説明は省略する。
図１４（ａ）（ｂ）は、加速度一定の場合（上側のプロット）、および速度プロファイルが時間について正弦関数で表される場合（下側のプロット）における、速度指令信号と回転子速度の時間変化のシミュレーション結果を示しており、書き換え可能なメモリ３に記録された速度プロファイルデータは、時刻ｔについての関数では以下のように表され、
［ｓｉｎ｛５π＊（ｔ−０．１）−π／２｝＋１］／２（０．１≦ｔ≦０．３）
本実施形態５の速度プロファイルに従った加速の方が、より早く目標速度に整定していることがわかる。
ここで、速度指令信号の速度増加の傾き、つまり加速度が急激に変化する点において、回転子は駆動波形との同期位相から離れて振動しやすくなるが、本実施形態５による、速度最終値へ滑らかに整定する速度プロファイルを持つことにより、回転子を目標の起動周波数へ早く整定させることができる。
本実施形態５における起動条件：
目標周波数に達するまでの時間：０．２［ｓ］
【００１９】
次に、本発明によるブラシレスモータの起動装置の他の実施形態（実施形態６）について説明する。以下、全ての実施形態において、実施形態１と同じ部分については、説明は省略する。
本実施形態６における、センサレス起動方法は、まずブラシレスモータ１のコイル端子に、所定の電圧を印加することにより、回転子をおおよそ釣り合いの位置に移動させる位置出しを行い、次に、予想される回転子の位置と同期する、駆動信号の位相から所定量だけ進角した位相を駆動信号の初期位相として、起動動作を開始する。
図１５（ａ）（ｂ）は、書き換え可能なメモリ３に保存された基準駆動波形の初期位相を進角しない場合（上側のプロット）と、前記基準駆動波形の位相を進角させた場合（下側のプロット）の起動について、回転子速度の時間変化のシミュレーション結果を示す。ただし、書き換え可能なメモリ３に記録された速度プロファイルデータは、時刻ｔについての関数では以下の通りである。
ｓｉｎ（５πｔ）    （０≦ｔ≦０．１）
本実施形態６における初期位相の進角により、起動開始後、回転子が速やかに回転を開始することが分かる。
ここで、回転子に発生するトルクが、負荷および軸の静止摩擦より大きくなるまで駆動波形が進角しなければ、回転子は動き出さない。つまり、起動開始時の駆動波形の初期位相を、あらかじめ、回転子の位置に対する同期位相から適当に進角した位相に設定することにより、従来よりも早くモータを起動することができる（ただし同期位相とは、電磁力が釣り合い、回転子が静止している状態にある場合の、回転子の位置に対する駆動波形の位相を表す）。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるブラシレスモータの起動装置の一実施形態の構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は書き換え可能なメモリ３から読み出される基準駆動波形が図３に示すような正弦波となる場合における、速度指令信号ａと駆動信号（振幅乗算前）ｃを示す波形図である。
【図３】書き換え可能なメモリ３から読み出される正弦波の基準駆動波形を示す波形図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は乗算回路５への振幅指令信号ｂと乗算回路５からの駆動信号ｄ（１相のみ図示）を示す波形図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は従来のように起動周波数をステップ状に立ち上げ、駆動波形の振幅も一定の場合における、回転子速度の時間変化のシミュレーション結果の波形図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は起動周波数を加速度一定で立ち上げ、駆動波形の振幅は一定の場合における、回転子速度の変化のシミュレーション結果の波形図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は起動周波数を加速度一定で立ち上げ、駆動波形の振幅が目標速度に接近すると減少する場合における、回転子速度の変化のシミュレーション結果の波形図である。
【図８】書き換え可能なメモリ３から読み出される矩形波の基準駆動波形を示す波形図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は実施形態２における振幅プロファイル一定の場合と、起動開始から所定時間だけ振幅を制限した場合の振幅指令信号を示す波形図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は図８（ａ）（ｂ）の各場合における電流値（１相分のみ図示）を示す波形図である。
【図１１】実施形態３における速度指令信号を示す波形図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は書き換え可能なメモリ３に記録された振幅プロファイルの値を、所定値で固定し、速度プロファイルがステップ状の場合、加速度一定の場合、図２に示したプロファイルの場合について、駆動信号が加速する場合の、回転子速度の時間変化のシミュレーション結果の波形図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は加速度一定の場合、および速度プロファイルが時間について２次の関数で表される場合における、速度指令信号と回転子速度の時間変化のシミュレーション結果の波形図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）は加速度一定の場合、および速度プロファイルが時間について正弦関数で表される場合における、速度指令信号と回転子速度の時間変化のシミュレーション結果の波形図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は書き換え可能なメモリ３に保存された基準駆動波形の初期位相を進角しない場合と、前記基準駆動波形の位相を進角させた場合の起動について、回転子速度の時間変化のシミュレーション結果の波形図である。
【図１６】図１に示したブラシレスモータの起動装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１…ブラシレスモータ、２…起動指令信号発生部、３…メモリ、４…３相駆動波形形成部、５…乗算回路、６…出力部、７…逆起電圧検出回路、８…切り替え部、９…閉ループ回路、ａ…速度指令信号、ｂ…振幅指令信号、ｃ…駆動信号（振幅乗算前）、ｄ…駆動信号、ｅ…プロファイル終了信号、ｆ…目標速度入力信号、ｇ…指令切り替え信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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