JPH01209984A - 直流ブラシレス３相モータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、少なくとも３つの相を備えたモータを高速回
転させる場合に発生する騒音を低減した直流ブラシレス
３相モータ駆動回路Ｉこ関する。

〔従来の技術〕

第５図は直流ブラシレス３相モータ通電方式のモータ説
明図であって、１はロータ、２，５．４は固定子の３相
コイルＬｔ、Ｌｔ＝　Ｌｍを示し、それぞれの相対的な
位置関係を示す〇 第６図は各コイルＩＪＩｅ　Ｌｔ、　Ｌａの通電切り換
え信号（モータ駆動信号）と各コイルの通電の切換えに
よってロータ１に生ずるトルクを表わす波形図である。

なお、第５図では、説明を簡単にするために、永久磁石
のロータ１が固定されていて、コイルｈ。

ム＋　Ｌ３がａ−夕１に対して相対的ｌこ移動するもの
とする。また、ロータ１及びコイルＬ＋、Ｉ４．Ｌｓは
それぞれ直線状に展開して示されている。

第５図（こおいて、ロータ１のＮＳ交互の永久磁石によ
って発生する磁界はコイルＬｌ、Ｌ２．　Ｌｓをはさん
で対向するヨーク板５．６との間で閉磁路が形成される
。

この時、コイルＬ１１　ム、Ｌａの位置で生ずる磁界は
一般的に正弦波状となる。ここで、各コイルＬｌｌＩ４
ｅ　Ｉ４はそれぞれほぼ電気角１８０°（即ち、Ｎまた
はＳの永久磁石の１個分）の中にわたって巻装されてい
る。そして、これらのコイルｌｌ＋　Ｌ、、　Ｌｓはそ
れぞれ電気角１２０°の位相差でもって配置されている
。

今、コイルｈの前端がθ、の位相にあるとき（時点１＋
）、第６図に示すようにコイルＬ、ｆこ通電が開始され
る。なお、コイルｈの前端とは、例えばコイルｈに＠５
図の方向に電流を流したときに、Ｎ極（またはＳ極）の
磁束によってモータのロータ１に正方向のトルクが生ず
るコイルの往路部分（または復路部分）のことである。

そして、フィルムが電気角でほぼ１２０°回転してθ、
の位ｆｉｔ（時点１１）に達するまで通電が行われる。

これを通電させる信号が第６図のり、の通電切り換え信
号である。

従って、第６図に示すように、ｔＩから１．までの間に
コイルＬｌの電流とロータ１の磁束とによってトルクが
発生する。

コイルＬ１の前端がθ暑の位置（時点１１）に達すると
、第６図に示すように、コイルＬｓの通電が断たれる。

このとき、コイルｈの前端はθ、の位置に達している。

この時点１１からコイルｈの通電が開始される。これを
通電させる信号が第６図のＬ！の通電切り換え信号であ
る。さらに、コイルｈについても同様に切り換えられる
。

なお、各コイルＬｔ、Ｌｔ、　Ｌｓのそれぞれの後端に
は、それぞれの通電期間において、Ｓ極の磁束が鎖交し
ていて、この後端部分を流れるコイルの復路部分（才た
は往路部分）の電流ｌこよって、コイルの前端の回転ト
ルクと逆方向のトルクが発生する０ この様にして得られた発生トルクは＠６図の如くなる。

このため、本モータを駆動した場合、第６因のようなト
ルクリップルが発生する。

また、第６図に示す通電切り換え信号（モータ駆動信号
）が利得の大きいロジック回路で構成しているため、電
流の切り換えが急峻になり、モータ高速回転時、切り換
え点におけるモータの振動や騒音が発生しやすく、高速
回転時は％ｉこ問題であった。

〔発苧が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、モータの高速回転時に発生す
る振動や音の点Ｉζついては配慮がされておらず、騒音
が大きいという問題があった。

本発明は、モータの高速回転時に騒音を低減した直流ブ
ラシレス３相モータ駆動回路を提供Ｔることを目的とす
る。

〔１ＩｌＩ趙を解決するための手段〕 上記目的は、モータ駆動信号発生器の利得を下ブ、リニ
ア動作させることにより、モータ駆動段の切り換えが急
峻でなく、なめらかに行うことにより達成される。

〔作用〕

モータの高速回転時、モータ駆動信号発生器の利得を下
げることにより、モータ駆動信号がなめらかになり、モ
ータに流れる電流がなめらかに切り換わるため、モータ
の振動や騒音を低減できる。

〔５！施例〕 以下、本発明の実施？ｌＩを図面を用いて説明する。

第１図（ａ）は本発明の一実施例を示Ｔブロック図であ
って、７はホール素子、８はモータ駆動信号発生器、９
はモータ駆動段、１０はモータ、１１は周波数発生器、
１２は周波数−電圧変換器、１３は基準電圧源、１４は
制御アンプである。

同図において、モータ駆動信号発生器８はホール素子７
からの位置検出信号によりモータ駆動信号を発生する０ このモータ駆ｔ＠信号をモータ駆動段９に印加Ｔる。モ
ータ駆動段９は制御アンプ１４の出力電圧に比例した電
流をモータ１０のコイルに流す。

制御アンプ１４は入力信号電圧と基準電圧源１３の電圧
との差に比例した電圧を出力する。

一方、周波数発生器１１はモータ１０の回転速度に比例
した周波数を有する信号を発生する。

この信号を周波数−電圧変換器１２に印加し、モータ１
０の回転速度に反比例した電圧を得る。

そして、制御アンプ１４にはこＱＪ電圧を加算Ｔること
により、モータ１０の回転速度が早い場合は制御アンプ
１４には低い電圧が入力されるのでモータ１０に流れる
電流は減少する０従って、モータ１０の回転速度は落ち
る。

逆に、モータ１０の回転速度が遅い場合は、制御アン７
１４はモータ１０に流す電流を増加させ、モータ回転速
度を増す方向薔こ働く。このように、制御アンプ１４は
速度制御を行う。

第１図（ｂ）はホール素子の出力を波形整形するモータ
駆動信号発生器の一例を示す回路図、第１図（ｅ）は第
１図（ｂ）の各部波形図である。

また、第２図はホール素子Ｖ、、　Ｖ、、　Ｖ、の出力
信号電圧１５．１６．１７を示す波形図であって、この
信号１５．１６．１７をモータ駆動信号発生器８に印加
し第３図に示すモータ駆動信号１Ｂ、　１９．２０を発
生させ、モータ駆動段９に印加し、モータ１０を駆動さ
せる。

このモータ駆１ｔＪＪ信号１８．１９．２０は急峻のた
め、利得を下げることにより、モータ駆動信号がコイル
のインダクタンスによりなめらかになり、モータ１０に
流れる電流がなめらか着こ切り換わるようになる。

第４図にこのモータ駆動信号２１．２２．２５の波形を
示す。

〔発明の効果〕

以上説明したようｌこ、本発明によれば、モータ高速回
転時モータ駆動信号をなめらかにするので、モータの振
動や騒音が低減し、上記従来技術の欠点を除いて、優れ
た機能の直流フラジレス３相モータ駆動回路を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図（ａ）は本発明の一実施例を示すブロック図、ｇ
！！１図（ｂ）はモータ駆動信号発生器の一例を示す回
路図、第１図（０）は第１図（ｂ）の各部波形図、＠２
図はホール素子の出力信号波形崗、第３因はモータ駆ｗ
Ｊ４￥に部波形図、第４１はモータ駆動信号波形図、第
５図は３相片方向通電方式の直流モータのロータとコイ
ルの相対的な位置関係を示す説明図、第６図は各コイル
の通電の切り換え状態の説明波形図とこれにより発生す
るトルクの波形図及びこれにより発生するトルクの波形
図である。 ７・・・ホール素子　　　８・・・モータ駆動信号発生
器９・・・モータ駆動段　　１０・・・モータ１１・・
・周波数発生器　　１２・・・周波数−一圧変換益１３
・・・基準電圧源　　　１４・・・制御アンプ代理人　
弁理士　小　川　勝　男 蓼　１　口　（α） 嶌１図（ｂ）　　　　　　茅１回（Ｃ）寡　２　記 第　３　日 ７　　斗　　目 １２７）’　　　　ｌν’　　　　１　′２−Ｄ”　　
　　ｌシ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　モータの回転位置を検出する位置検出手段と、位
   置検出手段の出力によりモータ駆動用信号を発生する信
   号発生手段と、信号発生手段の出力によりモータコイル
   を駆動するモータ駆動手段と、モータ駆動手段を制御す
   る速度制御手段とを備える３相モータ駆動回路において
   、モータが定常回転以上になつた場合、前記速度制御手
   段の出力により、前記信号発生手段の利得を下げてリニ
   ア動作させ、騒音を低減させる様に構成したことを特徴
   とする直流ブラシレス３相モータ駆動回路。