(57)【要約】【課題】  リニアモータに流れる電流の大きさを測定することが容易な単相モータの制御方法を提供する。【解決手段】  Ｕ相の電流パルスとＶ相の電流パルスとが互いに重ならないように、かつ、全体としてリニアモータに交流電圧波形が印加されるように、４つのトランジスタＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙのそれぞれをＯＮ／ＯＦＦするタイミングを決定するアップ／ダウンタイマ１および２のそれぞれの設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓｎ′を算出する。それにより、リニアモータに流れる電流パルスが二分されることないため、極端に幅の狭い電流パルスが形成されることが防止される。【選択図】        図５
2005176543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相モータと、
前記単相モータに交流電圧を印加する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記駆動回路は、
互いに直列に接続された第１および第２スイッチング素子と、
互いに直列に接続された第３および第４スイッチング素子とを含み、
前記第３および第４スイッチング素子は、前記第１および第２スイッチング素子に対してこの順番で並列に接続され、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との間のノードに、前記単相モータの一方の端子が接続され、かつ、
前記第３のスイッチング素子と前記第４スイッチング素子との間のノードに前記単相モータの他方の端子が接続されている単相モータ制御システムの制御方法であって、
前記制御装置は、
前記第１および第４スイッチング素子のそれぞれをＯＮさせるＰＷＭ制御信号を出力しているタイミングにおいては、前記第２および第３スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせる制御信号を出力することにより、前記単相モータにおいて第１方向に第１電流を流し、かつ、
前記第２および第３スイッチング素子のそれぞれをＯＮさせるＰＷＭ制御信号を出力しているタイミングにおいては、前記第１および第４スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせる制御信号を出力することにより、前記第１方向とは逆向きの第２方向に第２電流を流し、
前記第１電流と前記第２電流とを１回ずつ交互に流す動作を交流電圧波形１周期の間に複数回繰り返すことにより、前記第１電流と前記第２電流とが重ならないようにＰＷＭ制御を実行し、それにより、前記単相モータに交流電流を流す、単相モータの制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の単相モータの制御方法と他方の単相モータの制御方法とを選択的に実行する単相モータの制御方法であって、
前記他方の制御方法として、前記第２および前記第３スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせ、かつ、前記第１および前記第４スイッチング素子のうちいずれか一方を連続的にＯＮさせるとともに他方を断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる第１制御と、
前記第１および前記第４スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせかつ前記第２および第３スイッチング素子のうち一方を連続的にＯＮさせるとともに他方を断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる第２制御とが用いられ、
前記単相モータに印加される電圧の波形がゼロクロスする位相から前記単相モータに流れる電流の波形がゼロクロスする位相までの期間においては、前記請求項１に記載の単相モータの制御方法が実行され、
前記電流の波形がゼロクロスする位相から前記電圧の波形がゼロクロスする位相までの期間においては、当該期間ごとに、前記第１制御および前記第２制御が交互に実行される、単相モータの制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の単相モータの制御方法を利用した制御方法であって、
前記制御装置は、前記第１電流および前記第２電流を流す制御を実行せずに、該制御装置内において、前記第１電流に対応する第１電圧パルスの幅と、前記第２電流に対応する第２電圧パルスの幅とを比較する比較ステップを備え、
前記比較ステップにおいて、前記第１電圧パルスの幅が前記第２電圧パルスの幅より大きくなると判定された位相角の区間においては、
前記第３スイッチング素子をＯＦＦさせ、かつ、前記第４スイッチング素子をＯＮさせるとともに、前記第１電圧パルスの幅から前記第２電圧パルスの幅を引いた値に相当する期間、前記第１スイッチング素子をＯＮさせかつ前記第２スイッチング素子ＯＦＦさせる制御を繰り返すことによって、前記第１の方向に前記第１電流とは異なる第３電流を複数回流し、
前記比較ステップにおいて、前記第２電圧パルスの幅が前記第１電圧パルスの幅より大きくなると判定された位相区間においては、
前記第１スイッチング素子をＯＦＦさせ、かつ、前記第２スイッチング素子をＯＮさせるとともに、前記第２電圧パルスの幅から前記第１電圧パルスの幅を引いた値に相当する期間、前記第３スイッチング素子をＯＮさせかつ前記第４スイッチング素子をＯＦＦさせる制御を繰り返すことによって、前記第２の方向に前記第２電流とは異なる第４電流を複数回流し、
前記第３電流および前記第４電流を用いてＰＷＭ制御を実行し、それにより、前記単相モータに交流電流を流す、単相モータの制御方法。
【請求項４】
ＰＷＭ制御される単相モータの制御方法であって、
前記単相モータに流れる電流の波形を構成する複数の電流パルスのそれぞれの大きさを取得するステップと、
前記単相モータに印加される電圧の波形を構成する複数の電圧パルスのそれぞれの幅を取得するステップと、
前記複数の電流パルスのそれぞれの大きさと前記複数の電流パルスのそれぞれに対応する前記電圧パルスのそれぞれの幅との積の値を算出するステップと、
前記積の値が最大値になる第１位相を抽出するステップと、
前記電圧パルスの幅が最大値になる第２位相を抽出するステップと、
前記第１位相と前記第２位相との間の位相差を算出するステップと、
前記位相差に基づいて前記ＰＷＭ制御を実行するステップとを備えた、単相モータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相モータの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、単相モータの一例のリニアモータＭのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御においては、図１５に示すようなモータ駆動回路１００が用いられている。モータ駆動回路１００は、４つのスイッチング素子を有し、図１５に示すような態様で、リニアモータＭに接続されている。４つのスイッチング素子は、トランジスタＧｕ、Ｇｖ、Ｇｘ、およびＧｙであり、それぞれには、ソース電極とドレイン電極との間にフライホイールダイオードＤが接続されている。
【０００３】
図１５から分かるように、トランジスタＧｕとトランジスタＧｘとは直列に接続されているとともに、トランジスタＧｖとトランジスタＧｙとは直列に接続されている。また、トランジスタＧｕおよびＧｘとトランジスタＧｖおよびＧｙとは、この順番で、互いに並列に接続されている。さらに、図１５においては、トランジスタＧｕおよびＧｘに対して、トランジスタＧａおよびＧｂが並列に接続されている。
【０００４】
なお、トランジスタＧａおよびＧｂは、リニアモータＭの制御には用いられないトランジスタである。このように、モータ駆動回路１００がリニアモータＭの制御に用いられないトランジスタを有しているのは、三相モータ制御用の駆動回路を単相で制御されるリニアモータＭの制御に用いているためである。
【０００５】
リニアモータＭは、一方の端子がトランジスタＧｕとトランジスタＧｘとの間のノードＵに接続され、かつ、他方の端子がトランジスタＧｖとトランジスタＧｙとの間のノードＶに接続されている。
【０００６】
マイクロコンピュータ１０００は、トランジスタＧｕ、Ｇｖ、Ｇｘ、およびＧｙのそれぞれのゲート電極に制御信号を送信し、それらのゲート電極に対応するトランジスタのそれぞれの開閉動作によって、リニアモータＭに印加される交流電圧を制御する。それにより、単相モータのコイルに流れる電流が制御される。その結果、リニアモータＭのピストンの往復運動の振幅および周期が制御される。
【０００７】
なお、モータ駆動回路１００に対して並列に平滑コンデンサＣが設けられている。この平滑コンデンサＣに対して並列に整流器Ｄが設けられている。さらに、整流器Ｄに対して並列に交流電源Ｇが設けられている。さらに、リニアモータＭの２つの端子のそれぞれに、電圧計Ｖの２つの端子のうちのいずれか一方が接続され、電圧計Ｖで得られた電圧値が電圧計Ｖからマイクロコンピュータ１０００へ送信される。また、平滑コンデンサＣとリニアモータＭとの間には、電流計Ａが設けられ、電流計Ａで得られた電流値が電流計Ａからマイクロコンピュータ１０００へ送信される。
【０００８】
電圧値および電流値の取得手法は、より具体的には、次のようなものである。実際の電圧値の取得においては、まず、リニアモータＭに印加されている電圧が分圧され、その分圧された電圧値がマイクロコンピュータ１０００に入力される。マイクロコンピュータ１０００は、その分圧された電圧値をＡ／Ｄ変換し、それによって、実際の電圧値が算出される。また、実際の電流値の取得に関しては、まず、シャント抵抗の両端の電位差が増幅され、その増幅された電位差の値がマイクロコンピュータ１０００に入力される。マイクロコンピュータ１０００は、その増幅された電位差の値をＡ／Ｄ変換し、それによって、実際の電流値が算出される。
【０００９】
前述のようなリニアモータＭの制御においては、マイクロコンピュータ１０００からトランジスタＧｕ、Ｇｖ、Ｇｘ、およびＧｙのそれぞれのゲート電極に制御信号を送る方法は、２種類考えられる。
【００１０】
それらの方法のうちの１つを、図１６を用いて説明する。なお、図１６に示す電圧の波形（交流波形）２００が負側から正側へ変化する、すなわちゼロクロスする位相角を０°とする。
【００１１】
まず、位相角０°から位相角１８０°までの期間においては、マイクロコンピュータ１０００は、トランジスタＧｙを連続的にＯＮさせる制御信号を出力し、かつ、トランジスタＧｕを断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号を出力する。次に、位相角１８０°から位相角３６０°までの期間においては、マイクロコンピュータ１０００は、トランジスタＧｘを連続的にＯＮさせる制御信号を出力し、かつ、トランジスタＧｖを断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号を出力する。
【００１２】
この制御方法によれば、トランジスタＧｙおよびＧｘは、トランジスタＧｕおよびＧｖのＯＮ／ＯＦＦ周期の１００倍程度の比較的長い周期で、ＯＮ／ＯＦＦ動作する。そのため、比較的安価なマイクロコンピュータでも十分リニアモータを制御することができる。
【００１３】
しかしながら、前述の制御方法によれば、図１６に示すように、リニアモータＭに印加される電圧の波形２００がサインカーブであるにもかかわらず、リニアモータＭに流れる実際の電流の波形３００は、力率が低い場合には、サインカーブにより構成される理論上の電流の波形４００とは形状が異なり、おおきく歪んでしまう。
【００１４】
リニアモータＭのゲート電極Ｇｕ、Ｇｖ、Ｇｘ、およびＧｙのそれぞれに制御信号を送信するためのもう１つの方法は、３相リニアモータ用のマイクロコンピュータが出力する３つの相のＰＷＭ信号のうち２つの相のＰＷＭ信号のみを用いる手法である。
【００１５】
この制御方法は、図１７および図１８に示すように、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相からなる３相のＰＷＭ信号のうち、Ｕ相およびＶ相の２相のＰＷＭ信号のみを、同時に図１５に示すモータ駆動回路１００へ出力する方法であって、３相リニアモータを制御する手法とほぼ同様のものである。ただし、図１７に示すように、リニアモータＭは、単相モータであるため、Ｕ相として形成される交流電圧波形とＶ相として形成される交流電圧波形とは、１８０°の位相角の差を有している。
【００１６】
しかしながら、この制御方法には、電流値の測定が困難であるという欠点がある。以下、その欠点を具体的に説明する。
【００１７】
前述のマイクロコンピュータ１０００は、アップ／ダウンタイマ１と２つのレジスタとを有している。２つのレジスタのそれぞれには、電流パルスの幅を規定するための設定値ＳmおよびＳm′（ｍ＝１，２，…ｎ：ｍは、１周期内の各相の電流パルスの順番を示す数である。ｎは、１波長内の電流パルスに対応する電圧パルスの数である。）が格納される。マイクロコンピュータ１０００は、アップ／ダウンタイマ１の１周期ごとに設定値ＳmおよびＳm′を算出する。したがって、２つのレジスタのそれぞれでは、設定値ＳmおよびＳm′のそれぞれがアップ／ダウンタイマ１の１周期ごとに更新される。
【００１８】
なお、マイクロコンピュータ１０００のＣＰＵ（Central Processing Unit）は、電圧パルスの幅と時間との関係がサインカーブを描くように、設定値ＳmおよびＳm′のそれぞれの値を算出する。この演算は、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されている制御プログラムに従って実行される。したがって、複数の電圧パルス全体で、リニアモータＭに交流電圧が印加される。
【００１９】
また、図１８に示すように、カウントアップ中にアップ／ダウンタイマ１の値がＳ1′になれば、まず、トランジスタＧｘがＯＦＦされ、所定時間経過後、トランジスタＧｕがＯＮするように、マイクロコンピュータ１０００は、トランジスタＧｕおよびＧｘのそれぞれに制御信号を出力する。なお、マイクロコンピュータ１０００においては、トランジスタＧｘがＯＦＦしてから所定時間経過すれば、トランジスタＧｕをＯＮさせる制御信号を自動的に出力するように、プログラムが設定されている。
【００２０】
また、カウントダウン中にアップ／ダウンタイマ１の値がＳ1′になれば、トランジスタＧｘがＯＮするように、マイクロコンピュータ１０００は、制御信号を出力する。また、カウントアップ中にアップ／ダウンタイマ１の値がＳ1になれば、まず、トランジスタＧｙがＯＦＦされ、所定時間経過後、トランジスタＧｖがＯＮするように、マイクロコンピュータ１０００は、制御信号を出力する。なお、マイクロコンピュータ１０００は、トランジスタＧｖがＯＮしてから所定時間経過すれば、トランジスタＧｖをＯＦＦさせる制御信号を自動的に出力するように設定されている。また、カウントダウン中にアップ／ダウンタイマ１の値がＳ1になれば、トランジスタＧｙがＯＮするように、マイクロコンピュータ１０００は、制御信号を出力する。
【００２１】
前述のようなシステムにおいて、たとえば、図１６に示すようにトランジスタＧｕがＯＮする場合にトランジスタＧｙが連続的にＯＮしていれば、リニアモータＭに流れ込む電流パルスは１つにまとめられる。
【００２２】
しかしながら、実際には、図１８に示すように、トランジスタＧｖがＯＮする期間においては、トランジスタＧｙがＯＦＦする。そのため、トランジスタＧｕのＯＮ期間内にトランジスタＧｙがＯＮすると、アップ／ダウンタイマの１周期内にＰＷＭにより形成される交流電流を構成する複数の電流パルスのそれぞれは、図１８に示すように、２つに分割される。電流パルス１つの幅は、２つに分割されない場合に比較して、小さくなる。したがって、トランジスタＧｕのＯＮ期間が非常に短い、リニアモータＭに流れる電流の波形がゼロクロスする位相の近傍の期間では、電流パルスの幅が極めて小さくなるため、電流値を高い精度で測定することが困難になってしまう。
【００２３】
一方、下記の４つの特許文献には、３相モータの制御において、マイクロコンピュータが出力する各相の電流パルスの幅を種々の手法で変更することにより、すなわち、モータＭに流れる電流値を測定し易いような制御を行なうことにより、ロータの位置を高い精度で検出する制御方法が開示されている。
【００２４】
これらの特許文献に記載された技術は、３相のそれぞれの電流が合成された場合においては電流パルスの幅が小さくなることに起因する問題を解決するための技術であり、各相の電流パルスを出力する際に、電流パルスの出力タイミングを若干早めたり遅らしたりして、所定の電流パルス幅を確保することを目的とする技術である。
【特許文献１】特開２００２−１１９０６２号公報
【特許文献２】特開２００２−２９１２８４号公報
【特許文献３】特開平１０−１５５２７８号公報
【特許文献４】特開平６−１５３５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
３相のうちＵ相およびＶ相の２相を使ってリニアモータを制御する場合には、３相全て使ってモータを制御する場合のような複雑な電流パルスが発生することはない。たとえば、図１８に示すように、アップ／ダウンタイマの１周期内に、単に電流パルスは２つに分割されるだけである。
【００２６】
しかしながら、図１８を用いて説明した前述の方法では、電圧の波形がゼロクロスするときには、電流パルスの幅が非常に小さくなるため、電流値の測定が困難になっている。
【００２７】
また、図１８に示すように、ＰＷＭの制御信号を出力するマイクロコンピュータ１０００内部のアップ／ダウンタイマ１の各相のレジスタを設定値Ｓ1′に設定すれば、その設定値Ｓ1′に応じてトランジスタＧｕおよびＧｘのそれぞれに一対の制御信号が所定の時間差で自動的に出力されるマイクロコンピュータが広く用いられている。
【００２８】
しかしながら、前述の特許文献に記載された技術のように、自動的に出力される制御信号のタイミングを若干早めたり遅らしたりして電流パルスの幅を調整することは、マイクロコンピュータ１０００による自動制御が行なわれるが故に逆に困難になっている。
【００２９】
したがって、アップ／ダウンタイマ１の設定値を決定するだけで自動的に制御信号が出力される機能を生かしながら、アップ／ダウンタイマ１の１周期内の複数の電流パルスのそれぞれが２つに分割されないようにして、リニアモータＭに流れる電流値をより簡単に測定する方法が求められている。
【００３０】
また、上述の制御方法を用いると、各電流パルスの高さのみに着目すれば、電流波形の中央部（後述する図１３の（ｂ）の区間Ｆ）は、厳密にはサインカーブにはならない。そのため、電流波形のピーク値の位相を高い精度で検出することが困難である。したがって、電圧波形のピーク値と電流波形のピーク値との位相差を用いて単相リニアモータの力率を求める場合には、従来の電流パルスのピーク値を検出する手法では、高い精度で力率を求めることができない。その結果、従来の単相モータの制御方法では、力率の改善が困難である。
【００３１】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、高い精度で電流値を測定することができる単相モータの制御方法を提供することである。
【００３２】
また、本発明の他の目的は、高い精度で力率を測定することが可能な単相モータの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明の第１の局面の単相モータの制御方法に用いられる制御システムは、単相モータと、単相モータに交流電圧を印加する駆動回路と、駆動回路を制御する制御装置とを備えている。
【００３４】
駆動回路は、互いに直列に接続された第１および第２スイッチング素子と、互いに直列に接続された第３および第４スイッチング素子とを含んでいる。第３および第４スイッチング素子は、第１および第２スイッチング素子に対してこの順番で並列に接続されている。第１スイッチング素子と第２スイッチング素子との間のノードに、単相モータの一方の端子が接続されている。また、第３のスイッチング素子と第４スイッチング素子との間のノードに単相モータの他方の端子が接続されている。
【００３５】
前述の制御装置は、第１および第４スイッチング素子のそれぞれをＯＮさせるＰＷＭ制御信号を出力しているタイミングにおいては、第２および第３スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせる制御信号を出力する。それにより、単相モータにおいて第１方向に第１電流が流れる。
【００３６】
また、制御装置は、第２および第３スイッチング素子のそれぞれをＯＮさせるＰＷＭ制御信号を出力しているタイミングにおいては、第１および第４スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせる制御信号を出力する。それにより、第１方向とは逆向きの第２方向に第２電流が流れる。
【００３７】
また、制御装置が第１電流と第２電流とを１回ずつ交互に流す動作を交流電圧波形１周期の間に複数回繰り返すことによって、第１電流と第２電流とが重ならないようにＰＷＭ制御が実行され、それにより、単相モータに交流電流が流れる。
【００３８】
上記の構成によれば、第１電流と第２電流とが重なることに起因して生じる、各相の電流パルスの分割が生じない。そのため、第１電流および第２電流のうちの少なくともいずれか一方の幅が極端に小さくなることが防止される。したがって、単相モータの電流値の測定が容易になる。
【００３９】
本発明の第２の局面の単相モータの制御方法は、前述の本発明の第１の局面の単相モータの制御方法と他方の単相モータの制御方法とを選択的に実行する単相モータの制御方法である。
【００４０】
本発明の第２の局面の単相モータの制御方法においては、他方の制御として、第２および第３スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせ、かつ、第１および第４スイッチング素子のうちいずれか一方を連続的にＯＮさせるとともに他方を断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる第１制御が用いられる。また、前述の他方の制御としては、第１および第４スイッチング素子のそれぞれをＯＦＦさせかつ第２および第３スイッチング素子のうち一方を連続的にＯＮさせるとともに他方を断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる第２制御も用いられる。
【００４１】
本発明の第２の局面の単相モータの制御方法においては、まず、単相モータに印加される電圧の波形がゼロクロスする位相から単相モータに流れる電流の波形がゼロクロスする位相までの期間においては、本発明の第１の局面の単相モータの制御方法が実行される。
【００４２】
一方、電流の波形がゼロクロスする位相から電圧の波形がゼロクロスする位相までの期間においては、当該期間ごとに、第１制御および第２制御が交互に実行される。
【００４３】
上記の構成によれば、必要な位相区間のみを選択して、上述の本発明の第１の局面の単相モータの制御方法を用いることができるため、効率的な制御を実行することができる。
【００４４】
本発明の第３の局面の単相モータの制御方法においては、前述の本発明の第１の局面の単相モータの制御方法を利用する単相モータの制御方法である。
【００４５】
本発明の第３の局面の単相モータの制御方法においては、制御装置は、まず、第１電流および第２電流を流す制御を実行せずに、制御装置内において、第１電流に対応する第１電圧パルスの幅と、第２電流に対応する第２電圧パルスの幅とを比較する。
【００４６】
前述の制御装置は、比較ステップにおいて、第１電圧パルスの幅が第２電圧パルスの幅より大きくなると判定された位相角の区間においては、第３スイッチング素子をＯＦＦさせ、かつ、第４スイッチング素子をＯＮさせるともに、第１電圧パルスの幅から第２電圧パルスの幅を引いた値に相当する期間、第１スイッチング素子をＯＮさせかつ第２スイッチング素子ＯＦＦさせる制御を繰り返す。それによって、第１の方向に第１電流とは異なる第３電流が複数回流れる。
【００４７】
また、制御装置は、比較ステップにおいて、第２電圧パルスの幅が第１電圧パルスの幅より大きくなると判定された位相区間においては、第１スイッチング素子をＯＦＦさせ、かつ、第２スイッチング素子をＯＮさせるとともに、第２電圧パルスの幅から第１電圧パルスの幅を引いた値に相当する期間、第３スイッチング素子をＯＮさせかつ第４スイッチング素子をＯＦＦさせる制御を繰り返す。それによって、第２の方向に第２電流とは異なる第４電流が複数回流れる。
【００４８】
その結果、制御装置は、第３電流および第４電流を用いてＰＷＭ制御を実行し、それにより、単相モータに交流電流が流れる。
【００４９】
上記のような単相モータの制御方法によれば、前述の単相モータの制御方法とは異なり、同一区間内に、正の向きに流れる電流と負の向きに流れる電流との双方が発生することにより生じる不都合を防止することができる。
【００５０】
本発明の第４の局面の単相モータの制御方法に用いられる制御システムは、ＰＷＭ制御される単相モータの制御方法である。
【００５１】
この制御方法においては、まず、単相モータに流れる電流の波形を構成する複数の電流パルスのそれぞれの大きさが取得される。次に、単相モータに印加される電圧の波形を構成する複数の電圧パルスのそれぞれの幅が取得される。その後、複数の電流パルスのそれぞれの大きさと複数の電流パルスのそれぞれに対応する電圧パルスのそれぞれの幅との積の値が算出される。次に、積の値が最大値になる第１位相が抽出される。その後、電圧パルスの幅が最大値になる第２位相が抽出される。次に、第１位相と第２位相との間の位相差が算出される。その後、位相差に基づいてＰＷＭ制御が実行される。
【００５２】
上記の構成によれば、単相モータにかかる電圧の最大値を示す位相と単相モータに流れる電流の最大値を示す位相との差を用いて正確に力率を測定し、その力率を改善するような制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施の形態の単相モータの制御方法を、図面を参照しながら説明する。
【００５４】
（実施の形態１）
まず、図１〜図５を用いて、実施の形態１の単相モータの制御方法を説明する。
【００５５】
図１は、ＰＷＭインバータ制御用のタイマが２つ（２チャンネル）内蔵された単相リニアモータ制御用のマイクロコンピュータ１０００の構成を説明するためのブロック図である。
【００５６】
マイクロコンピュータ１０００は、内蔵されたタイマ１つ（１チャンネル）で、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のそれぞれの制御信号の出力の態様を制御することができる。すなわち、マイクロコンピュータ１０００は、図１５に示すスイッチング素子としての６つのトランジスタＧｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，Ｇｙ，ＧａおよびＧｂのそれぞれを制御することができるように、設計されている。
【００５７】
また、マイクロコンピュータ１０００は、１相の制御信号で、６つのトランジスタのうち２つのトランジスタを制御する。ただし、本実施の形態においては、マイクロコンピュータ１０００は、トランジスタＧａおよびＧｂのいずれも制御しない。トランジスタＧａおよびＧｂは、３相モータを制御するときに使用されるトランジスタである。
【００５８】
図１に示すように、本実施の形態においては、マイクロコンピュータ１０００に内蔵されたプログラムを除いては、リニアモータＭ、モータ駆動回路１００およびその周辺回路の構成は、図１５を用いて示した従来技術の構成と同様である。
【００５９】
図１に示すように、本実施の形態の単相モータ制御システムは、リニアモータＭと、リニアモータＭに対し単相交流電圧を印加することにより単相交流電流を流すモータ駆動回路１００とを備えている。モータ駆動回路１００は、従来技術において図１５を用いて示した４つのトランジスタＧｕ、Ｇｘ、Ｇｖ、およびＧｙを備えている。
【００６０】
なお、従来技術と同様にモータ駆動回路１００は、元々は３相交流モータを制御するための駆動回路であるため、機能しないトランジスタＧａおよびＧｂがトランジスタＧｕおよびＧｘに対して並列に設けられている。
【００６１】
また、マイクロコンピュータ１０００は、４つのスイッチング素子を制御するための制御信号を出力する。マイクロコンピュータ１０００は、発振器としてのクロック回路と、演算手段としてのＣＰＵと、書替え可能な記憶手段としてのＲＡＭと、読出専用のＲＯＭとを備えている。ＲＯＭには、４つのスイッチング素子を制御するためのプログラムが格納されている。また、ＲＡＭ（Random Access Memory）は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＣＰＵでの演算処理が行なわれた結果を一時的に記憶するための記憶手段であり、レジスタなどの一時記憶手段も含まれていてもよい。さらに、クロックは、発振器から送信されてきた信号を用いて、後述するタイマを動作させるための基本となるクロックパルスを形成するためのものである。
【００６２】
また、マイクロコンピュータ１０００は、従来においては、３相モータの制御に用いられていた３相ＰＷＭインバータタイマを備えている。この３相ＰＷＭインバータタイマは、アップ／ダウンタイマ１およびアップ／ダウンタイマ２からなる。アップ／ダウンタイマ１およびアップ／ダウンタイマ２のそれぞれには、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のそれぞれの相を制御するための信号を出力する回路が設けられている。但し、本実施の形態においては、アップ／ダウンタイマ１のＵ相およびアップ／ダウンタイマ２のＶ相のみが使用される。
【００６３】
また、マイクロコンピュータ１０００には、アップ／ダウンタイマ１の３つの相それぞれに対応した３つのレジスタおよびアップ／ダウンタイマ２の３つの相それぞれに対応した３つのレジスタが設けられている。ただし、本実施の形態においては、アップ／ダウンタイマ１のＵ相に対応したレジスタおよびアップ／ダウンタイマ２のＶ相に対応したレジスタのみが使用される。この２つのレジスタ以外のレジスタは、３相モータを制御するときに使用されるものである。
【００６４】
また、Ｕ相とＶ相との位相角の差は、３相モータを制御する場合には１２０度であったが、本実施の形態の単相モータの制御方法において用いられる場合には１８０度となるように、前述のＲＯＭ内のプログラムが設定されている。アップ／ダウンタイマ１のＵ相を制御する回路から出力された制御信号は、トランジスタＧｕおよびＧｘのそれぞれに送信される。また、アップ／ダウンタイマ２のＶ相を制御する回路から出力された制御信号は、トランジスタＧｖおよびＧｙのそれぞれに送信される。なお、それ以外のアップ／ダウンタイマ１のＶ相およびＷ相、ならびに、アップ／ダウンタイマ２のＵ相およびＷ相は、使用されていない。
【００６５】
このように、本実施の形態の単相モータの制御方法においては、従来から用いられていた３相モータ制御用のマイクロコンピュータを用いて、ＲＯＭに格納されるプログラムのみを変更するだけであるため、より容易に単相モータの制御が実現される。
【００６６】
次に、レジスタにおいて更新される設定値の決定手法を説明する。以後、設定値というときは、レジスタの設定値を意味するものとする。
【００６７】
本実施の形態では、ＰＷＭの基本周波数ｆｂ＝１０ｋＨｚであり、モータの駆動周波数ｆｍ＝５０Ｈｚであるものとする。このとき、アップ／ダウンタイマ１および２のそれぞれの半周期（半インターバル）は、１／１０4Ｈｚ／２＝１００μｓｅｃ／２＝５０μｓｅｃである。
【００６８】
また、マイクロコンピュータ１０００のアップ／ダウンタイマ１のＵ相の設定値またはアップ／ダウンタイマ２のＶ相の設定値に、比較的大きな値を設定すると、パルス幅は比較的小さくなる。たとえば、図２に示すように、リニアモータＭに最も大きな幅の電圧パルスを出力するときには、アップ／ダウンタイマ１の設定値を０にする。リニアモータＭに最も小さな幅の電圧パルスを出力するときには、アップ／ダウンタイマ１の設定値を１０００にする。
【００６９】
また、アップ／ダウンタイマ１を６５０にすると、トランジスタＧxおよびＧｙのそれぞれには、図２に示すような電圧パルスが発生する。アップ／ダウンタイマ１のＵ相の設定値およびアップ／ダウンタイマ２のＶ相の設定値のそれぞれを５００にすると、Ｕ相およびＶ相のそれぞれにおいて、５０ｕｓｅｃの間、電圧パルスが出力される。
【００７０】
したがって、Ｕ相の電圧パルスの幅とＶ相の電圧パルスの幅とが同じになれば、Ｕ相の出力電圧とＶ相の出力電圧との差により規定されるリニアモータＭに印加される電圧は０Ｖである。
【００７１】
たとえば、リニアモータＭに印加される最大実効電圧をＡＣ（Alternative Currency）２００Ｖ（Ｓｉｎ波のピーク値は±２８２Ｖである）とする。この交流の電圧が印加される場合、図３に示すように、各相の印加電圧の最大値は＋１４１Ｖであり、各相の印加電圧の最小値は、−１４１Ｖである。したがって、電圧波形の最大値と最小値との差すなわちモータＭ印加電圧のピーク値は、±２８２Ｖある。このとき、アップ／ダウンタイマ１および２のそれぞれのカウントアップ数またはカウントダウン数１に対して、０．２８２Ｖだけリニアモータに印加される電圧が変化する。なお、設定値が１０００のとき各相に印加される電圧は−１４１Ｖであり、設定値が５００のとき各相に印加される電圧は０Ｖであり、設定値が０のとき各相に印加される電圧は＋１４１Ｖである。
【００７２】
上記の事項をより詳しく説明すると、次のようになる。
【００７３】
モータ印加電圧は、Ｕ相の電圧からＶ相の電圧を減算した値である。
【００７４】
例１として、Ｕ相の設定値が０の場合を考えると、Ｕ相の位相とＶ相の位相とが１８０°ずれているので、Ｖ相の設定値は、１０００となる。
【００７５】
このとき、モータ印加電圧は、（＋２８２Ｖ）＝Ｕ相電圧（＋１４１（設定値０））−  Ｖ相電圧（−１４１（設定値１０００））である。
【００７６】
また、例２として、Ｕ相の設定値が５００の場合を考えると、Ｕ相の位相とＶ相の位相とが１８０°ずれているので、Ｖ相の設定値は、５００となる。
【００７７】
このとき、モータ印加電圧は、（０Ｖ）＝Ｕ相電圧（＋０（設定値５００））−Ｖ相電圧（−０（設定値５００））である。
【００７８】
さらに、例３として、Ｕ相の設定値が１０００の場合を考えると、Ｕ相の位相とＶ相の位相とが１８０°ずれているので、Ｖ相の設定値は、０となる。
【００７９】
このとき、モータ印加電圧（−２８２Ｖ）は、Ｕ相電圧（−１４１（設定値１０００））−Ｖ相電圧（＋１４１（設定値０））である。
【００８０】
リニアモータＭに実効電圧ＡＣ２００Ｖを印加する場合に、上下それぞれ５００の幅で、設定値が順次更新される。そのため、たとえば、リニアモータＭに実効電圧ＡＣ１２０Ｖを印加する場合には、上下それぞれ、５００×（１２０Ｖ／２００Ｖ）＝３００の幅で、設定値の更新が行なわれる。
【００８１】
したがって、Ｓｉｎ波の最大値のタイミング（位相角９０°のタイミング）においては、Ｕ相の設定値は、５００−３００＝２００であり、Ｖ相の設定値は、５００＋３００＝８００であり、Ｓｉｎ波の最小値のタイミング（位相角２７０°のタイミング）においては、Ｕ相の設定値は、５００＋３００＝８００であり、Ｖ相の設定値は、５００−３００＝２００である。
【００８２】
ＰＷＭの基本周波数が１０ｋＨｚ（１００μｓｅｃ）であれば、リニアモータＭの往復運動の半サイクルの期間に、すなわち、１０ｍｓｅｃ（＝１／５０Ｈｚ／２）の期間に、１００個の電流パルスが発生する。つまり、リニアモータＭのピストンの位相角が０°から１８０°まで変化する間に、電圧パルスおよびそれに対応する電流パルスのそれぞれは１００個出力される。また、この場合、位相角θ＝１．８×電圧パルス数である。
【００８３】
したがって、最大実効電圧が１２０Ｖの場合には、半周期の間に出力しようとしている電圧パルスの数ｎ1，ｎ2，…ｎm（ｍ＝１，２，３，…ｎ：ｎは、最大電圧と周波数とを用いて電圧パルスの幅に応じて算出される）を用いて、次の式（１）および式（２）によって、設定値を算出することができる。
【００８４】
Ｕ相の設定値＝５００−３００×Ｓｉｎ（１．８×電圧パルス数）  …（１）
Ｖ相の設定値＝５００＋３００×Ｓｉｎ（１．８×電圧パルス数）  …（２）
また、リニアモータＭに必要とされる交流電圧の最大値をＶｍａｘとすると、Ｓｉｎ波の位相角９０°での電圧は、１．４１×Ｖｍａｘ／２  となる。
【００８５】
したがって、レジスタの設定値の変化の幅は、
１．４１×Ｖｍａｘ／２：設定値の変化の幅＝１．４１×２００／２：５００
という式を用いて計算すると、
２．５×Ｖｍａｘになる。
【００８６】
したがって、アップダウンタイマ１および２の設定値は、一般に、
Ｕ相の設定値＝５００−２．５×Ｖｍａｘ×Ｓｉｎ（１．８×ｎm）
Ｖ相の設定値＝５００＋２．５×Ｖｍａｘ×Ｓｉｎ（１．８×ｎm）
（ｍ＝１，２，…ｎ）で表される。
【００８７】
ただし、一旦、設定値が決定されると、順次ｎmは順次１つずつ更新される、すなわち、ｎm＝ｎm＋１。また、ｎmのカウント値が最大値すなわちｎn（最大実効電圧が１２０Ｖの場合には設定値は２００および８００）になれば、ｎm＝０にする。さらに、次の半サイクルにおいては、Ｕ相の設定値とＶ相の設定値とが逆転した状態の出力となる。
【００８８】
次に、本実施の形態の単相モータ制御方法において用いられるアップ／ダウンタイマ１および２のそれぞれの設定値を決定するためにマクロコンピュータ１０００が実効する処理を説明する。
【００８９】
図４に示すように、設定値決定処理においては、ＳＴ１１において、まず、必要とされる駆動電力の値の入力があったか否かが判定される。つまり、単相モータを如何なる駆動電力で駆動させるかを特定するための値が外部からマイクロコンピュータ１０００へ入力されたか否かが判定される。
【００９０】
ＳＴ１１において、必要とされる駆動電力の値が入力されていない場合、すなわち、単相モータが使用されていないか、必要とされる駆動電力の値が既に入力された後であって、入力された必要とされる駆動電力の値に変更がない場合には、必要とされる駆動電力の入力があるか否かを判定し続ける。ＳＴ１１において、必要とされる駆動電力の値の入力があれば、ＳＴ１２に進む。
【００９１】
ＳＴ１２では、リニアモータＭにかかる交流電圧のピーク値（または交流電圧の実効値）および交流電圧の周波数（波長）が決定される。この決定は、ＲＯＭに内蔵されているプログラムを用いてＣＰＵにより行なわれる。次に、ＳＴ１３において、ＳＴ１２において決定された交流電圧の１周期内の電圧パルスｉ1，ｉ2，…，ｉnのそれぞれの幅ｗ1，ｗ2，…，ｗnのそれぞれを決定する。（前述のステップが、Ｖ相とＵ相とで、半サイクル１回ずつ、２回行なわれ、その２回のステップが１周期分のステップである。
【００９２】
このとき、電圧パルスの幅ｗ1，ｗ2，…，ｗnは、最小値から徐々に大きくなり、最大値に達すると徐々に小さくなり、最小値に達すると再び除々に大きくなる。すなわち、電圧パルスｉ1，ｉ2，…，ｉnは、全体で、交流電圧（電流）波形を形成する。
【００９３】
次に、ＳＴ１４において、ＳＴ１３において決定された電圧パルスｉ1，ｉ2，…，ｉnのそれぞれの幅ｗ1，ｗ2，…，ｗnのそれぞれの値を用いて、アップ／ダウンタイマ１の設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよびアップ／ダウンタイマ２の設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′のそれぞれの値を決定する。この設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよび設定値値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′の決定によって、トランジスタＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙのそれぞれの動作タイミングが決定される。また、ＳＴ１４の処理が終われば、ＳＴ１１の処理を繰返し実行する。すなわち、必要とされる駆動電力の値が変更されるまでマイクロコンピュータ１０００は待機する。
【００９４】
なお、本実施の形態では、設定値決定処理は、マイクロコンピュータ１０００が、ステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１４のステップのそれぞれの演算をＲＯＭに内蔵されているプログラムに基づいて実行する。
【００９５】
しかしながら、マイクロコンピュータ１０００のＲＯＭが、必要とされる駆動電力の値に対応して予め定められた設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′のデータ列が複数種類格納されたデータテーブルを内蔵しており、必要とされる駆動電力の値が入力された場合に、そのデータデーブルを参照することによって、設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′が決定される方法が用いられてもよい。
【００９６】
この方法によれば、マイクロコンピュータ１０００に入力された駆動電力の値に応じて、複数種類の設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′のデータ列から１の設定値のデータ列が選択されて、その選択された設定値のデータ列を用いて、モータ駆動回路１００が制御される。
【００９７】
次に、図５を用いて、トランジスタＧｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，およびＧｙのそれぞれの動作タイミングを説明する。アップ／ダウンタイマ１の値が、第１番目の設定値Ｓ1になれば、トランジスタＧｘがＯＦＦする。トランジスタＧｘがＯＦＦした後所定時間経過すればトランジスタＧｕがＯＮする。次に、トランジスタＧｕのＯＮタイミングから所定時間経過すればトランジスタＧｕはＯＦＦする。なお、トランジスタＧｕのＯＦＦタイミングは、次に説明するトランジスタＧｘのＯＮタイミングよりも所定時間前である。このタイミングは、設定値Ｓ1が決定されたときに同時に決定されている。
【００９８】
また、アップ／ダウンタイマ１は、所定値までカウントアップすると、カウントダウンを開始する。したがって、アップ／ダウンタイマ１が、カウントダウンしていき、設定値Ｓ1になると、トランジスタＧｘがＯＮする。
【００９９】
また、アップ／ダウンタイマ２は、アップ／ダウンタイマ１に対して半周期（図５では半インターバルになっている）遅れて動作するアップ／ダウンタイマである。また、アップ／ダウンタイマ２は、アップ／ダウンタイマ１と同様に、所定値までカウントアップすると、カウントダウンを開始する。
【０１００】
アップ／ダウンタイマ２の値が設定値Ｓ1′までカウントアップすると、トランジスタＧｙがＯＦＦする。トランジスタＧｙがＯＦＦした後所定時間経過すれば、トランジスタＧｖはＯＮする。その後、トランジスタＧｖは、所定時間経過するとＯＦＦする。このトランジスタＧｖのＯＦＦタイミングは、次に説明するトランジスタＧｙのＯＮタイミングに連動している。
【０１０１】
次に、トランジスタＧｙがＯＮする。次に、アップ／ダウンタイマ１の値が、設定値Ｓ2までカウントアップされると、トランジスタＧｘがＯＦＦする。但し、設定値Ｓ2は、設定値Ｓ1よりも小さな値となっている。したがって、今回のトランジスタＧｘのＯＦＦタイミングは、前回のトランジスタＧｘのＯＦＦタイミングよりもわずかに早くなっている。
【０１０２】
また、トランジスタＧｘのＯＦＦに連動して、トランジスタＧｕがＯＮする。次に、トランジスタＧｕのＯＮタイミングから所定時間が経過するとトランジスタＧｕはＯＦＦする。このＯＦＦタイミングは、次に説明するトランジスタＧｘのＯＮタイミングと連動している。次に、アップ／ダウンタイマ１が設定値Ｓ2までカウントダウンすると、トランジスタＧｘがＯＮする。
【０１０３】
次に、アップ／ダウンタイマ２がＳ2′までカウントアップすると、トランジスタＧｙがＯＦＦする。但し、設定値Ｓ2′は、設定値Ｓ1′よりも大きな値となっている。したがって、今回のトランジスタＧｙのＯＦＦタイミングは、前回のトランジスタＧｙのＯＦＦタイミングよりもわずかに遅くなっている。
【０１０４】
このトランジスタＧｙのＯＦＦタイミングに連動してトランジスタＧｖがＯＮする。トランジスタＧｖのＯＮタイミングから所定時間経過するとトランジスタＧｖはＯＦＦする。このトランジスタＧｖのＯＦＦタイミングは、次に説明するトランジスタＧｙのＯＮタイミングに連動している。次に、アップ／ダウンタイマ２が設定値Ｓ2′までカウントダウンするとトランジスタＧｙがＯＮする。
【０１０５】
１回目のトランジスタＧｕがＯＮしている間においては、電流パルスが正の向きにｔ1秒だけ流れる。また、１回目のトランジスタＧｖがＯＮしている間においては、電流パルスは、負の向きに、ｔ3秒間だけ流れる。また、２回目のトランジスタＧｕがＯＮしている間においては、電流パルスは正の向きにｔ1＋２×ｔ2秒間だけ流れる。また、２回目のトランジスタＧｖがＯＮしている間においては、電流パルスは、負の向きに、ｔ3−２×ｔ4秒間だけ流れる。
【０１０６】
このようなトランジスタＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙのＯＮ／ＯＦＦ動作とリニアモータＭに流れる電流パルスの発生とがアップ／ダウンタイマ１および２のアップ／ダウン周期毎に繰返される。但し、アップ／ダウンタイマ１の設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよびアップ／ダウンタイマ２の設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′は、電圧パルス（電流パルス）が全体として交流電圧（電流）波形を形成するように設定されている。
【０１０７】
したがって、図５からも分かるように、位相が０°〜９０°の場面では、正の向きに流れる電流パルスはｔ1，ｔ1＋２×ｔ2，…と順次大きくなっていく。これとは逆に、負の向きに流れる電流パルスは、ｔ3，ｔ3−２×ｔ4，…と順次小さくなっていく。位相が９０°〜１８０°の場面では、Ｕ相の電流パルスの幅とＶ相の電流パルスの幅との関係が逆になる。
【０１０８】
上記のような制御を行なうことにより、正の向きに流れる電流パルス波形は、アップ／ダウンタイマ１および２のそれぞれの１周期内においては、１つにまとまって出力される。すなわち、従来技術のように、正の向きに流れる電流パルスが２つに分割されることがない。その結果、本実施の形態の単相リニアモータＭの制御方法によれば、電流パルスの幅が極端に狭くなることがない。したがって、三相モータ用のマイクロコンピュータ１０００の自動パルス出力機能を利用しながら、リニアモータＭに流れる電流値の測定を容易にすることができる。
【０１０９】
また、図５に示すように、Ｕ相の電流パルスの幅とＶ相の電流パルスの幅とは、一方が大きくなると他方が小さくなるというように、互いに逆の変化をする。したがって、Ｕ相のパルス幅が大きくなった場合には、その分だけＶ相のパルス幅は小さくなるため、Ｕ相の電流パルスとＶ相の電流パルスとが重なることがないようになっている。
【０１１０】
（実施の形態２）
次に、図６および図７を用いて、実施の形態２の単相モータの制御方法を説明する。
【０１１１】
図６は、ＰＷＭインバータ制御用のタイマが１つ（１チャンネル）内蔵された単相リニアモータ制御用のマイクロコンピュータ１０００の構成を説明するためのブロック図である。図７は、図６のマイクロコンピュータ１０００が出力する制御信号のタイミングチャートである。
【０１１２】
マイクロコンピュータ１０００に内蔵されたアップ／ダウンタイマ１は、実施の形態１で説明したアップ／ダウンタイマ１と同様の機能を有するものである。本実施の形態では、実施の形態１で説明したアップ／ダウンタイマ１のみを使用する。また、本実施の形態のマイクロコンピュータ１０００においては、アップ／ダウンタイマ１の３相のうちのＵ相およびＶ相の２相のみが使用される。本実施の形態のマイクロコンピュータ１０００は、Ｕ相およびＶ相のそれぞれに対応して設けられた２つのレジスタのそれぞれに格納されている設定値のデータ列を変化させることにより、様々なパターンの波形の交流電流をリニアモータに流すことが可能である。
【０１１３】
図５に示す実施の形態１のタイミングチャートと図７に示す実施の形態２のタイミングチャートとを比較すれば、設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′に基づいて制御される図５に示すＶ相のトランジスタＧｖへ送信される制御信号の出力タイミングとトランジスタＧｙへ送信される制御信号の出力タイミングとを入れ替えれば、実施の形態１のマイクロコンピュータ１０００が実行する制御とほぼ同様の制御を実行することが可能であることが分かる。
【０１１４】
本実施の形態では、図７に示すように、Ｖ相に対応するレジスタに格納されている所定値は、トランジスタＧｙがＯＦＦしてからパルスインターバル時間が終了するまでの時間をａ（ｍｓｅｃ）、かつ、デッドタイムをｄ（ｍｓｅｃ）とした場合に、アップ／ダウンタイマ１の半周期から時間（ａ−ｄ）を引いた時間ｂ（ｍｓｅｃ）に対応する値である。
【０１１５】
すなわち、マイクロコンピュータ１０００には、時間２ｂ＝２［アップ／ダウンタイマ１の１周期／２  −（Ｖ相の必要電流パルス幅の半分−デッドタイム）］ごとに、トランジスタＧｖをＯＮ／ＯＦＦ動作させる手段が設けられている。
【０１１６】
また、本実施の形態においては、実施の形態１のリニアモータ制御システムにおいて、Ｖ相のトランジスタＧｖとマイクロコンピュータ１０００との間の接続ラインとトランジスタＧｙとマイクロコンピュータ１０００との間の接続ラインとが入替えられている。
【０１１７】
次に、本実施の形態の単相モータの制御方法をより具体的に説明する。
【０１１８】
図６に示すように、本実施の形態の単相モータの制御方法においては、図１を用いて説明した実施の形態１の単相モータの制御方法において用いられる３相モータ制御用のアップ／ダウンタイマ１が用いられる。しかしながら、本実施の形態においては、図６に示すように、アップ／ダウンタイマ１のＵ相およびＶ相のみが用いられることが、図１に示すアップ／ダウンタイマ１のＵ相およびアップ／ダウンタイマ２のＶ相を用いる単相モータ制御方法と異なる。これ以外の構成においては、図１に示す実施の形態１の単相モータ制御システムの構成と図６に示す本実施の形態の単相モータ制御システムの構成とは全く同様である。
【０１１９】
また、図７に示すように、本実施の形態の単相モータの制御方法における、トランジスタＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙの開閉動作のタイミングチャートは、図７に示すようなものとなる。図７においては、Ｕ相のトランジスタＧｕおよびＧｘの動作とアップ／ダウンタイマ１の設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnとの関係においては、図５に示すＵ相のトランジスタＧｕおよびＧｘの動作とアップ／ダウンタイマ１の設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnとの関係と全く同様であるのでその説明は繰返さない。
【０１２０】
また、本実施の形態においては、アップ／ダウンタイマ２は用いられておらずアップ／ダウンタイマ１の設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓn及び設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′に基づいてＵ相およびＶ相のそれぞれが制御される。
【０１２１】
本実施の形態においては、アップ／ダウンタイマ１が設定値Ｓ1′までカウントアップされれば、トランジスタＧｖがＯＦＦする。また、トランジスタＧｖのＯＦＦに連動して所定時間経過後トランジスタＧｙがＯＮする。その後、さらに所定時間経過した後トランジスタＧｙはＯＦＦする。なお、このトランジスタＧｙのＯＦＦ動作は、次に説明するトランジスタＧｖのＯＮ動作に連動している。すなわち、マイクロコンピュータ１０００は、アップ／ダウンタイマ１の設定値がＳ1′にカウントダウンされるよりも所定時間前にトランジスタＧｙがＯＦＦするように設定されている。
【０１２２】
次に、アップ／ダウンタイマ１が設定値Ｓ1′までカウントダウンされると、トランジスタＧｖがＯＮする。次に、所定時間経過後、アップ／ダウンタイマ１が設定値Ｓ2′までカウントアップされるとトランジスタＧｖがＯＦＦする。このトランジスタＧｖのＯＦＦ動作に連動して所定時間経過後、トランジスタＧｙがＯＮする。その後、所定時間経過すれば、トランジスタＧｙがＯＦＦする。このトランジスタＧｙのＯＦＦ動作は、次に説明するトランジスタＧｖのＯＮ動作に連動している。すなわち、トランジスタＧｖのＯＮ動作の前にトランジスタＧｙがＯＦＦする。その後、アップ／ダウンタイマが設定値Ｓ3′までカウントアップするとトランジスタＧｖがＯＦＦする。それに連動して、トランジスタＧｙがＯＮする。
【０１２３】
なお、位相角が０°〜９０°である場面では、上述した設定値Ｓ1が、設定値Ｓ2よりも大きく設定されており、設定値Ｓ1′が、設定値Ｓ2′よりも大きく設定されている。したがって、図７に示すように、リニアモータＭに印加される電圧パルスの幅は、正の向きにおいては、幅ｔ1，ｔ1＋２×ｔ2，…と徐々に大きくなる。また、リニアモータＭに印加される負の向きの電圧パルスの幅は、ｔ3，ｔ3−ｔ4−ｔ4′，…と順次小さくなる。位相が９０°〜１８０°の場面では、Ｕ相の電流パルスの幅とＶ相の電流パルスの幅との関係が逆になる。但し、電流パルスの幅が若干異なること以外は、基本的にはリニアモータＭに流れる電流パルスの態様は、図５に示す実施の形態１のリニアモータＭに流れる電流パルスの態様と同様である。なお、図７では、設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnのそれぞれと、それらに対応する設定値Ｓ1′，Ｓ2′，…，Ｓn′のそれぞれとが異なった値として描かれているが、対応する設定値同士が同じであっても、本実施の形態の制御方法と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
上記本実施の形態の単相モータの制御方法によっても、実施の形態１のマイクロコンピュータの制御方法と同様に、電流パルスは、２分割されることはなく、１パルスにまとまめられるため、電流値の測定が容易になる。
【０１２５】
（実施の形態３）
次に、図８および図９を用いて、本実施の形態の単相モータの制御方法を説明する。
【０１２６】
図１６を用いて説明した従来の単相モータの制御方法は、トランジスタＧｘおよびＧｙのそれぞれを、トランジスタＧｕおよびＧｖのそれぞれの断続的なＯＮ／ＯＦＦタイミングの期間に合わせて、連続的にＯＮさせるものであった。この単相モータの制御方法においては、電圧の波形２００はサインカーブになるが、実際の電流の波形３００が理論上の電流の波形４００からおおきく歪んでしまう欠点がある。その原因は、トランジスタＧｘおよびＧｙのうちいずれか一方しかＯＮしないために、すなわち、トランジスタＧｘとトランジスタＧｙとが同時にＯＮすることがないために、リニアモータＭに印加される電圧の向きと同じ向きにしかリニアモータＭに電流が流れないことにある。
【０１２７】
最も力率が低い場合には、実際の電流の波形３００のひずみが極めて大きくなる。そのため、電圧がゼロクロスする位相から電流がゼロクロスする位相までは、実施の形態１または２において説明した制御方法を実効し、それ以外の位相においては、図１６を用いて説明した従来の制御方法を実行すれば、電流の波形のひずみを生じることがない制御が実行される。
【０１２８】
その手法によれば、電流値を測定するためのピーク値を得る位相は、電流の波形がゼロクロスする位相の近傍の位相ではなく、図１６を用いて説明した従来技術の区間Ｂの制御が実行されている位相である。そのため、電流パルスの波形は１つにまとまっているため、電流値を容易に測定することが可能である。
【０１２９】
以下、本実施の形態の単相モータの制御方法を具体的に説明する。図８に示すように、電圧波形がゼロクロスする位相角０°から位相角３０°程度（力率が最も悪くなる位相）までの区間Ａは、実施の形態１または２で説明したようなＵ相およびＶ相を用いる２相方式でリニアモータを制御し、位相角３０°から位相角１８０°までの区間Ｂは、図１６に示す従来技術で説明したように、トランジスタＧｙを連続的にＯＮさせるとともに、トランジスタＧｕを断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる。
【０１３０】
さらに、位相角１８０°から位相角２１０°程度（力率が最も悪くなる位相＋１８０°）までの区間Ｃにおいては、再び、実施の形態１または２で説明したようなＵ相およびＶ相を用いる２相方式の制御を実行し、位相２１０°〜位相３６０°までの区間Ｄにおいては、図１６に示す従来技術で説明したように、トランジスタＧｘを連続的にＯＮさせるとともに、トランジスタＧｖを断続的にＯＮ／ＯＦＦさせる制御を実行する。
【０１３１】
なお、本実施の形態の単相モータの制御は、ＰＷＭ制御を実行するための電圧パルスの波形が全体で交流電圧（電流）波形を形成するように、行なわれる。すなわち、図８（ａ）の区間ＡおよびＣのそれぞれでは、実施の形態１または２の単相モータの制御のうち区間ＡおよびＣのそれぞれに対応する区間の制御が実行され、図８（ａ）の区間ＢおよびＤのそれぞれでは、図１６の区間ＢおよびＤのそれぞれに示すような制御が実行される。
【０１３２】
この制御方法によれば、比較的安価なマイクロコンピュータを単相リニアモータの制御に用いても、ＰＷＭ波形を構成する複数の電圧パルスにより発生する複数の電流パルスのそれぞれの幅および大きさを測定し易くなる。
【０１３３】
なお、本実施の形態においては、図８に示すように、交流波形においては、力率が低い場合、図８（ａ）に示すような電圧波形に対して図８（ｂ）に示すような電流波形の位相が遅れる。この位相の遅れはＸで表わされる。
【０１３４】
次に、図９を用いて本実施の形態のマイクロコンピュータ１０００が実行する制御切換処理を説明する。
【０１３５】
図９に示す制御切換処理においては、まず、ＳＴ３１において、リニアモータＭに印加される交流電圧の波形がゼロクロスしたか否かが判定される。ゼロクロスしていなければ、マイクロコンピュータ１０００は待機するが、ＳＴ３１において、交流電圧波形がゼロクロスしたと判定されれば、ＳＴ３２の処理が実行される。ＳＴ３２においては、交流電圧波形が負から正にゼロクロスしたときの交流電圧波形の位相から、すなわち、位相角０°から、実施の形態１の図５において説明した制御および実施の形態２において図７を用いて説明した制御のいずれかを開始する。
【０１３６】
次に、ＳＴ３３において、リニアモータＭに流れる交流電流の波形がゼロクロスしたか否かが判定される。ＳＴ３３において、リニアモータＭに流れる交流電流の波形がゼロクロスしていなければ、マイクロコンピュータ１０００はそのまま処理方法の切り替えを行なわず、現在行なわれている処理を継続する。ＳＴ３３において、リニアモータモータＭに流れる交流電流の波形がゼロクロスしたと判定されれば、Ｓ３２の処理からＳＴ３４の処理へ、処理の切り替えが実行される。ＳＴ３４においては、図１６を用いて説明した従来技術の制御を、交流電流の波形がゼロクロスしたときの交流電圧波形の位相から開始する。すなわち、図１６の区間ＢまたはＤにおいて行なわれている制御を開始する。なお、ＳＴ３４の処理ごとに、図１６の区間Ｂの制御と区間Ｄの制御とが、交互に行なわれる。
【０１３７】
なお、上記のように電流がゼロクロスしたか否かを判別することによって、ＳＴ３２の処理とＳＴ３４の処理との切り替えを行なうことが、処理の切り替えにとって最も効率がよい手法である。ただし、低級マイコンでも処理の切り替えを行なうことが可能なようにするため、電流のゼロクロスしたか否かの判定を行なわずに、交流電圧波形がゼロクロスした時から一定の位相角（例えば３０°）ごとに処理の切り替えを自動的に実行する手法が用いられてもよい。
【０１３８】
このように、本実施の形態においては、電流パルスの幅が狭く電流波形に乱れが生じやすい電圧波形の位相の符号と電流波形の位相の符号とが正負に逆になっている区間においてのみ実施の形態１または実施の形態２において説明した処理を実行する。したがって、必要な位相においてのみ効率的に実施の形態１または２において示した処理を実行するため、制御の効率がよい。
【０１３９】
（実施の形態４）
次に、図１０〜図１３を用いて、本実施の形態の単相モータの制御方法を説明する。
【０１４０】
本実施の形態の単相リニアモータの制御方法は、実施の形態１において、図１を用いて説明したようなＰＷＭインバータ制御用のタイマが、１つ（１チャンネル）用いられる。
【０１４１】
本実施の形態においては、Ｕ相の電流パルスを出力しているタイミングにおいて、リニアモータに正電圧が印加され、Ｖ相の電流パルスを出力しているタイミングにおいて、リニアモータに負電圧が印加されるものとする。実施の形態１において説明した手法と同様の手法で、Ｕ相およびＶ相のそれぞれの設定値を算出すると次のようになる。
【０１４２】
正電圧印加時のＵ相の設定値および負電圧印加時のＶの設定値
＝｜実施の形態１のＵ相の設定値−実施の形態１のＶ相の設定値｜
＝｜（５００−２．５×Ｖｍａｘ×Ｓｉｎ（１．８×ｎm））
−（５００＋２．５×Ｖｍａｘ×Ｓｉｎ（１．８×ｎm））｜
＝５×Ｖｍａｘ×Ｓｉｎ（１．８×ｎm）：（ｍ＝１，２，…ｎ）
正電圧出力時：
Ｕ相の設定値＝５×Ｖｍａｘ×Ｓｉｎ（１．８×ｎm）
Ｖ相の設定値＝１０００（電流パルス幅０：電流パルス出力せず）
負電圧出力時：
Ｕ相の設定値＝１０００（電流パルス幅０：電流パルス出力せず）
Ｖ相の設定値＝５×Ｖｍａｘ×Ｓｉｎ（１．８×ｎm）
なお、Ｖｍａｘは、最大実効電圧であり、ｎmは、電流パルスに対応する電圧パルス数である。
【０１４３】
図１０（ａ）に示すように、Ｕ相とＶ相とが、互いに、１８０度ずれた位相の交流波形を形成することを想定すると、Ｕ相の電流パルス波形は図１０（ｂ）に示すようなものとなり、Ｖ相の電流パルス波形は図１０（ｃ）に示すようなものとなる。
【０１４４】
但し、本実施の形態においては、Ｕ相の電流パルスとＶ相の電流パルスとが打ち消し合うことにより生じるロスの発生を防止することを目的としている。そのため、実施の形態１または２のような制御を行ったと仮定した場合、Ｕ相の電流パルスの幅がＶ相の電流パルスの幅よりも広いと想定される位相においては、予め、マイクロコンピュータ１０００は、実施の形態１または２において示された電流パルスを形成するための制御信号を出力せずに、Ｕ相の電流パルスの幅からＶ相の電流パルスの幅を減算する。また、実施の形態１または２のような制御を行ったと仮定した場合、Ｖ相の電流パルスの幅がＵ相の電流パルスの幅よりも広いと想定される位相においては、予め、マイクロコンピュータ１０００は、実施の形態１または２において示された電流パルスを形成するための制御信号を出力せずに、Ｖ相の電流パルスの幅からＵ相の電流パルスの幅を減算する。その後、位相角が０°〜１８０°の区間においては、予めＶ相の電流パルスの幅だけ減算され、かつ、実施の形態１または２のＵ相の電流が流れる方向と同一方向に流れる複数の電流パルスのみが用いられてＰＷＭ制御が実行される。また、位相角が１８０°〜３６０°の区間においては、予めＵ相の電流パルス幅が減算され、かつ、実施の形態１または２のＶ相の電流が流れる方向と同一方向に流れる複数の電流パルスのみが用いられてＰＷＭ制御が実行される。それにより、図１０（ｄ）に示されるような交流波形が形成される。なお、電流パルスの幅と電圧パルスの幅とは同一である。
【０１４５】
次に、図１１を用いて、本実施の形態の単相モータの制御方法におけるトランジスタＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙのそれぞれの開閉動作のタイミングを説明する。本実施の形態のトランジスタＧｕおよびＧｘの開閉動作のタイミングは、それぞれのＯＮ時間が短くなっていること以外は、図５を用いて説明した実施の形態１のトランジスタの開閉動作のタイミングとほぼ同じ態様である。
【０１４６】
つまり、図１１に示すように、カウントアップ中にアップ／ダウンタイマ１が設定値ＳＸ11，ＳＸ22，…，ＳＸnnのそれぞれの値になると、Ｕ相のトランジスタＧｕおよびＧｘには、マイクロコンピュータ１０００から自動的に制御信号が出力される。その後、トランジスタＧｕは、所定時間経過後、次に説明するトランジスタＧｘのＯＮタイミングより所定時間前に、自動的にＯＦＦする。また、カウントダウン中にアップ／ダウンタイマ１が設定値ＳＸ11，ＳＸ22，…，ＳＸnnのそれぞれの値になると、Ｕ相のトランジスタＧｘには、マイクロコンピュータ１０００から自動的に制御信号が出力される。それにより、トランジスタＧｘはＯＮする。
【０１４７】
トランジスタＧｕのＯＮ状態の期間およびトランジスタＧｘのＯＦＦ状態の期間のそれぞれは、予め減算されている。そのため、本実施の形態の電流パルス波形の幅ｔ1は、実施の形態１および実施の形態２のそれぞれの電流パルスの幅ｔ1に比較して小さくなっている。
【０１４８】
本実施の形態においては、実施の形態１と同様に、アップ／ダウンタイマ１および２のそれぞれのレジスタの設定値は順次変化している。つまり、図１１および図１２におけるアップ／ダウンタイマ１および２の設定値ＳＸ22およびＳＹ22のそれぞれは、設定値ＳＸ11およびＳＸ11それぞれよりも小さな値となっている。そのため、実施の形態１と同様に、本実施の形態においても、電流パルスの幅はｔ1，ｔ1＋２×ｔ2…と順次大きくなっていく。また、本実施の形態のＶ相においては、Ｇｖは常にＯＦＦしており、Ｇｙは常にＯＮしている。
【０１４９】
また、図１１に示すような、実施の形態１のような単相モータの制御を行ったとしたならば、Ｕ相の電流パルスの幅が、Ｖ相の電流パルスの幅よりも大きいと想定される場合とは逆に、図１２に示すような、実施の形態１のような単相モータの制御を行ったとしたならば、Ｖ相の電流パルスの幅がＵ相の電流パルスの幅よりも大きいと想定される場合には、トランジスタＧｖおよびＧｙがアップ／ダウンタイマ２によって制御される。したがって、図１１と図１２とを比較すると分かるように、リニアモータＭに流れる電流パルスが正と負で逆になっている。それらのこと以外はＵ相の制御とＶ相の制御とは同様である。なお、アップ／ダウンタイマ１とアップ／ダウンタイマ２とは、パルスインターバルの半周期ずれて動作している。
【０１５０】
上記のような本実施の形態の単相モータ制御方法によれば、実施の形態１の単相モータの制御方法とは異なり、正の向きに流れる電流パルスと負の向きに流れる電流パルスとが干渉することにより生じる不都合を防止することができる。
【０１５１】
（実施の形態５）
次に、図１３〜図１５を用いて、本実施の形態の単相モータの制御方法を説明する。
【０１５２】
実施の形態１および２において説明したような各ＰＷＭパルスの電流パルスが分割されないように制御された電流パルスを用いて、リニアモータＭの電流の大きさを測定する場合を考える。したがって、本実施の形態の単相モータ制御システムの構成は、実施の形態１または２の単相モータ制御システムの構成とほぼ同様である。
【０１５３】
実施の形態１または２の単相モータ制御システムにおいては、各電流パルスの大きさは、電流パルスの幅が比較的大きな位相区間、たとえば、位相角９０°および２７０°のそれぞれの近傍の区間では、図１３の電流波形の区間Ｆに示すように、実際の電流の波形は、サインカーブを描かず、ほぼ平らになる。その理由は、電圧パルスの高さがほぼ同じ大きさになる傾向があるためである。そのため、リニアモータＭに流れる電流のピーク（最大値）を検出することは非常に困難である。したがって、本実施の形態では、実際にリニアモータＭに流れている電流量を測定することによって、電流値を決定する必要がある。
【０１５４】
リニアモータＭにかかる電圧パルスの幅は、トランジスタＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙのそれぞれのＯＮ時間で決定される。そのため、マイクロコンピュータ１０００にとっては、電圧パルスの幅を認識することは容易である。また、電流パルスの幅は、電圧パルスの幅と同じである。そのため、マイクロコンピュータ１０００は電流パルスの幅を容易に認識できる。したがって、マイクロコンピュータ１０００は、トランジスタのＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙのそれぞれのＯＮ時間により特定される電圧パルスの幅および図１５に示す電流計Ａにより得られた電流パルスの大きさ（高さ）を用いて、次式により容易に電流量ｗｐを算出することができる。
【０１５５】
電流量ｗｐ＝電圧パルス幅ｗ×電流パルスの大きさＩ
この式を用いて、マイクロコンピュータ１０００は、複数の電流パルスのそれぞれの電流量ｗｐを算出し、位相角０°から位相角１８０°までの間に、電流量ｗｐが最大となる電流パルスが何番目の電流パルスかを算出する。それにより、電流量ｗｐが最大となる電流パルスの順番に対応する位相角が、電圧パルスの幅が最大値となる位相角からどれだけ遅れているかを算出する。
【０１５６】
図１４に示すように、力率測定処理のＳＴ５１においては、アップ／ダウンタイマ１の設定値Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，Ｓn′のそれぞれを決定する。
【０１５７】
次に、ＳＴ５２において、設定値Ｓ1，Ｓ2，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，Ｓn′に基づいて電圧パルス幅ｗ1，ｗ2，…，ｗnを算出する。なお、本実施の形態においても、前述の実施の形態２と同様に、設定値Ｓ1，Ｓ2，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，Ｓn′に基づいてトランジスタＧｕ，Ｇｘ，ＧｖおよびＧｙのそれぞれが制御される。ただし、実施の形態１と同様に、設定値Ｓ1，Ｓ2，Ｓnおよび設定値Ｓ1′，Ｓ2′，Ｓn′のそれぞれがアップ／ダウンタイマ１および２のそれぞれのために設定されていてもよい。
【０１５８】
次に、ＳＴ５３において、リニアモータＭに印加された電圧の波形がゼロクロスをしたかどうかを判別する。
【０１５９】
電圧パルス数ｎ＝１の時、電圧波形は、位相０°のゼロクロスを行なっており、また、たとえば、ｆ＝５０Ｈｚの場合には、ｎ＝１０１の時、電圧波形は、位相１８０°のゼロクロスを行なう。そのため、マイクロコンピュータ１０００は、電圧波形がいつゼロクロスしているということを認識している。したがって、ＳＴ５３のステップにおいてゼロクロスをチェックするのは、電圧パルス数ｎと実際の電圧波形とが整合しているか否かをチェックするためである。
【０１６０】
ゼロクロスが行なわれていなければ、マイクロコンピュータ１０００はそのまま待機するが、リニアモータＭに印加された電圧の波形がゼロクロスをしていればＳＴ５４の処理が実行される。なお、リニアモータＭに印加される電圧値は、図１５に示す電圧計Ｖにより取得された値が用いられている。ＳＴ５４においては、電圧パルス数ｎ1，ｎ2，ｎ3，…，ｎnをカウントする。
【０１６１】
力率が極めて低いと、電圧の位相０°のゼロクロスするタイミングにおいては、電流値がマイナス値となる。そのため、電流値の最大値を求める場合には、電流のゼロクロスを検知する必要はない。したがって、たとえば、ｆ＝５０Ｈｚの場合には、電圧パルス数ｎ＝１から１００までの期間内のみ、つまり、電圧の位相角が０〜１８０°の期間内のみ、電流値の測定が行なわれ、その最大値が求められる。
【０１６２】
ＳＴ５５においては、マイクロコンピュータ１０００は、図１５に示す電流計Ａの電流値Ｉ1，Ｉ2，…，Ｉnの値を取得する。
【０１６３】
次に、ＳＴ５６においては、電流量ｗ1×Ｉ1，ｗ2×Ｉ2，…，ｗm×Ｉm，…，ｗn×Ｉnのそれぞれの値を算出し、最大値を示すｗm×Ｉmを抽出する。次に、ＳＴ５７において、電圧波形が最大値を示す最大電圧パルスの位相に対応する電圧パルス数ｎmのカウント値と最大電流量を示すｗm×Ｉmのｍの値とを用いて、電流波形の最大値と電圧波形の最大値との差の位相である電流電圧位相差を算出する。
【０１６４】
次に、ＳＴ５８において、周波数変更処理が実行される。周波数変更処理においては、現段階の電圧波形の周波数、現段階の電圧波形の周波数よりも大きい周波数、および、現段階の電圧波形の周波数よりも小さい周波数のそれぞれで、リニアモータＭが駆動される。
【０１６５】
上記本実施の形態のリニアモータＭの制御方法によれば、電流量のピーク値を用いて電流波形のピーク値の位相角を算出することができる。その結果、電圧波形のピーク値と電流波形のピーク値との間の位相差を算出することができる。これにより、リニアモータの力率を容易に測定することができる。
【０１６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】実施の形態１の単相モータの制御方法において用いられるシステムの構成図である。
【図２】実施の形態１〜５のそれぞれにおいて用いられるアップ／ダウンタイマの設定値を決定する処理を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】実施の形態１〜５のそれぞれにおいて用いられるアップ／ダウンタイマの設定値とＵ相およびＶ相の電圧波形との関係を示す図である。
【図４】実施の形態１〜５のそれぞれにおいて用いられるアップ／ダウンタイマの設定値を決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態１のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作とアップ／ダウンタイマの設定値との関係を示す図である。
【図６】実施の形態２の制御方法において用いられる制御システム構成を示す図である。
【図７】実施の形態２の制御方法において用いられるトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作とアップ／ダウンタイマの設定値との関係を説明するための図である。
【図８】電流波形が電圧波形に対して位相が遅れることを説明するための図である。
【図９】実施の形態３の単相モータの制御方法の制御切換処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施の形態４において行なわれる電流パルスの幅の減算の考え方を示すための図である。
【図１１】実施の形態４のアップ／ダウンタイマ１により制御されるトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作とアップ／ダウンタイマの設定値との関係を説明するための図である。
【図１２】実施の形態４のアップ／ダウンタイマ２により制御されるトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作とアップ／ダウンタイマの設定値との関係を説明するための図である。
【図１３】電流値がピークとなる位相角の近傍の位相角においては複数の電流パルスの幅に殆ど差がないことを説明するための図である。
【図１４】実施の形態５の力率測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】従来および本発明の実施の形態で用いられる単相モータ制御システムの構成を説明するための図である。
【図１６】従来の単相モータの制御に用いられていたトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】単相モータの制御方法においては、Ｕ相の交流波形の位相とＶ相の交流波形の位相とが１８０度ずれていることを示す図である。
【図１８】従来の単相モータの制御において用いられていたトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作とアップ／ダウンタイマの設定値との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１００  モータ駆動回路、１０００  マイクロコンピュータ。
【図１】
2005176543.tif 000003
【図２】
2005176543.tif 000004
【図３】
2005176543.tif 000005
【図４】
2005176543.tif 000006
【図５】
2005176543.tif 000007
【図６】
2005176543.tif 000008
【図７】
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【図８】
2005176543.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005176543.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2005176543.tif 000016
【図１５】
2005176543.tif 000017
【図１６】
2005176543.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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