JPH01318578A - ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動回路Info
- Publication number
- JPH01318578A JPH01318578A JP63148968A JP14896888A JPH01318578A JP H01318578 A JPH01318578 A JP H01318578A JP 63148968 A JP63148968 A JP 63148968A JP 14896888 A JP14896888 A JP 14896888A JP H01318578 A JPH01318578 A JP H01318578A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- brushless motor
- circuit
- torque
- output signal
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- Pending
Links
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical group [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
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Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
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、ブラシレスモータの駆動回路に関する。
〔発明の１既要〕
本発明は、回転子の位置を検出する検出器とこの検出器
の出力信号を処理する信号処理回路と、この出力を得て
電機子コイルに電流を流すためのスイッチング回路とを
備えたブラシレスモータの駆動回路において、前記信号
処理回路にヒステリシス特性を持たせることによりモー
タの通電角を制御し、モータの起動性の改善、モータの
効率の改善、モータ設計の筒易化を行うものである。
の出力信号を処理する信号処理回路と、この出力を得て
電機子コイルに電流を流すためのスイッチング回路とを
備えたブラシレスモータの駆動回路において、前記信号
処理回路にヒステリシス特性を持たせることによりモー
タの通電角を制御し、モータの起動性の改善、モータの
効率の改善、モータ設計の筒易化を行うものである。
まず従来からの課題として、モータの不起動点つまり死
点の問題があり、それについて説明する。
点の問題があり、それについて説明する。
回転子の位置検出器が１個のブラシレスモータの原理は
第１１図［ａｌ〜ｔｅｌのごとくである。
第１１図［ａｌ〜ｔｅｌのごとくである。
すなわち、第１１図［ａｌは駆動回路を示している。
第１１図ｆｂｌにおいて回転子の位置検出器Ｈ３はＮ極
を検知し電機子コイルし２４′を励磁してＳ極を作り矢
示ａのようにＣＣＷ方向に回転子１を回転させる。第１
１図ｔｅｌにおいて検出器Ｈ３は無磁界となり、Ｌ＋４
及びＬ２４′に電流は流れないが回転子１は慣性でＣＣ
Ｗ方向へ回り続ける。第１１図＋ｄｌにおいて、検出器
Ｈ３はＳ極を検知し、Ｌ、 ４を励磁してＳ極を作り
ＣＣＷ方向に回転子１を回転させる。
を検知し電機子コイルし２４′を励磁してＳ極を作り矢
示ａのようにＣＣＷ方向に回転子１を回転させる。第１
１図ｔｅｌにおいて検出器Ｈ３は無磁界となり、Ｌ＋４
及びＬ２４′に電流は流れないが回転子１は慣性でＣＣ
Ｗ方向へ回り続ける。第１１図＋ｄｌにおいて、検出器
Ｈ３はＳ極を検知し、Ｌ、 ４を励磁してＳ極を作り
ＣＣＷ方向に回転子１を回転させる。
以上のようにして回転子１は連続回転する。この時の発
生トルクは第１１図（ｅｌのようになり死点６が発生す
る。
生トルクは第１１図（ｅｌのようになり死点６が発生す
る。
これは第１１図（Ｃ１で示される回転中にトルクが現れ
ない位置に起因する。この死点において、モータは起動
することができず問題であった。そこで、これを改良し
て従来から実施されている方式に第１２図（ａｔ〜（Ｃ
１がある。第１２図（ａｌでは固定子鉄芯５の突極部分
のギャップ部７の長さを変化させることにより、第１２
図ｔｅｌの無励磁トルク（Ｂ）を発生させ、これと励る
イ１トルク（Ａ）の合成を行うことによって死点６を無
くしている。
ない位置に起因する。この死点において、モータは起動
することができず問題であった。そこで、これを改良し
て従来から実施されている方式に第１２図（ａｔ〜（Ｃ
１がある。第１２図（ａｌでは固定子鉄芯５の突極部分
のギャップ部７の長さを変化させることにより、第１２
図ｔｅｌの無励磁トルク（Ｂ）を発生させ、これと励る
イ１トルク（Ａ）の合成を行うことによって死点６を無
くしている。
しかし、この従来の方法第１２図（ａｌ〜ｔｅｌでは固
定子鉄芯５の突極部分のギャップ部７の長さを変化させ
て死点を無くしているため、モータの効率が犠牲になる
（ギャップ部７の長さが大きくなる）、また回転方向を
逆にするには裏返しの固定子鉄芯５が必要となる。固定
子鉄芯５の突極部分の形状が複雑なため設計と評価に多
くの時間を必要とする等の欠点を存していた。
定子鉄芯５の突極部分のギャップ部７の長さを変化させ
て死点を無くしているため、モータの効率が犠牲になる
（ギャップ部７の長さが大きくなる）、また回転方向を
逆にするには裏返しの固定子鉄芯５が必要となる。固定
子鉄芯５の突極部分の形状が複雑なため設計と評価に多
くの時間を必要とする等の欠点を存していた。
本発明は上記ブラシレスモーフの効率が悪いこと、逆回
転が容易でないこと、固定子鉄芯の突極部分の形状設計
が容易でないこと等の欠点を除去し、起動性が良好で設
計が容易な効率の良いブラシレスモーフを作るための駆
動回路を提供することを目的としたものである。このた
め本発明では、ブラシレスモーフの回転子の位置ヰ★出
器の出力信号を処理する信号処理回路にヒステリシス特
性を持たせることにより、モータの通電角を自由に制御
できるようにした。
転が容易でないこと、固定子鉄芯の突極部分の形状設計
が容易でないこと等の欠点を除去し、起動性が良好で設
計が容易な効率の良いブラシレスモーフを作るための駆
動回路を提供することを目的としたものである。このた
め本発明では、ブラシレスモーフの回転子の位置ヰ★出
器の出力信号を処理する信号処理回路にヒステリシス特
性を持たせることにより、モータの通電角を自由に制御
できるようにした。
第１図乃至第７図により本発明の作用について説明する
。ブラシレスモーフの永久磁石回転子１は一般に第２図
のように正弦波状に着磁されている。一方、回転子ｌの
位置検出器３として現在−般的に使用されているものに
は、磁電変換方式のものとしてホール素子がある。先ず
始めにモータの起動時において第４図の回路を与える。
。ブラシレスモーフの永久磁石回転子１は一般に第２図
のように正弦波状に着磁されている。一方、回転子ｌの
位置検出器３として現在−般的に使用されているものに
は、磁電変換方式のものとしてホール素子がある。先ず
始めにモータの起動時において第４図の回路を与える。
すると、第３図のようなヒステリシス特性Ｈ６及びＨ，
を有する信号処理回路○Ｐ、及びＯＰ２に加えられ、Ｏ
Ｐ２の出力信号はＯＰ、で反転されてコイルに’Ｒ？Ａ
を流すためのスイッチング回路Ｑ１及びＣ２へ加えられ
る。ヒステリシス特性Ｈ，及びＨｚによりモーフ・“の
１ｉｆＩ電角は電気角で０１ ＋θ２ ＋θ３＋θ、だ
Ｌ十増加するため、合成出力トルクＴ、 十Ｔ、は第
５図のようになり、回転角全周に渡って正の起動トルク
を発生し死点を生じない。一方、モータが起動１．一定
の回転数に到達した時、第６図の回路を与える。位置検
出器の出力信号は第４図と同様に信号処理回路ｏｐ、、
ｏｐｚ、ｏｐｘを経てスイッチング回路Ｑ３及びＣ４へ
加えられる。
を有する信号処理回路○Ｐ、及びＯＰ２に加えられ、Ｏ
Ｐ２の出力信号はＯＰ、で反転されてコイルに’Ｒ？Ａ
を流すためのスイッチング回路Ｑ１及びＣ２へ加えられ
る。ヒステリシス特性Ｈ，及びＨｚによりモーフ・“の
１ｉｆＩ電角は電気角で０１ ＋θ２ ＋θ３＋θ、だ
Ｌ十増加するため、合成出力トルクＴ、 十Ｔ、は第
５図のようになり、回転角全周に渡って正の起動トルク
を発生し死点を生じない。一方、モータが起動１．一定
の回転数に到達した時、第６図の回路を与える。位置検
出器の出力信号は第４図と同様に信号処理回路ｏｐ、、
ｏｐｚ、ｏｐｘを経てスイッチング回路Ｑ３及びＣ４へ
加えられる。
この時モータの通電角は起動時とは逆にθ１ ＋θ２＋
θ３＋θ４だけ減少するため、合成出力トルク’ｒ３＋
Ｔｍは第７図のようになり効率が２π る。
θ３＋θ４だけ減少するため、合成出力トルク’ｒ３＋
Ｔｍは第７図のようになり効率が２π る。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は４極４コイル４の有鉄芯５を固定子としたアウター
ロータのブラシレスモーフの断面図である。永久磁石回
転子１の位置を検出する位置検出器３の出ツノ信号は、
第４図又は第６図の信号処理回路ＯＰ、とＯＰ ｚから
ＯＰ、に加えら才１゜た後、スイッチング回路Ｑ４．０
２尺はＱ、、Ｑ、、、に伝えられ、電機子コイル４に電
流を流すことにより固定子鉄芯５を磁化し、永久磁石回
転子１に回転トルクを発生させ回転させる。
図は４極４コイル４の有鉄芯５を固定子としたアウター
ロータのブラシレスモーフの断面図である。永久磁石回
転子１の位置を検出する位置検出器３の出ツノ信号は、
第４図又は第６図の信号処理回路ＯＰ、とＯＰ ｚから
ＯＰ、に加えら才１゜た後、スイッチング回路Ｑ４．０
２尺はＱ、、Ｑ、、、に伝えられ、電機子コイル４に電
流を流すことにより固定子鉄芯５を磁化し、永久磁石回
転子１に回転トルクを発生させ回転させる。
第８図は本発明を適用した別の実施例で２極２コイルの
有鉄芯ブラシレスモータの断面図であり、駆動回路その
他は第２図乃至第７図と共通である。
有鉄芯ブラシレスモータの断面図であり、駆動回路その
他は第２図乃至第７図と共通である。
第９図と第１０図は４極２コイルの偏平型無鉄芯ブラシ
レスモーフの例で永久磁石回転子（第９図）と固定子（
第１０図）であり、駆動回路その他は第２図乃至第７図
と共通である。
レスモーフの例で永久磁石回転子（第９図）と固定子（
第１０図）であり、駆動回路その他は第２図乃至第７図
と共通である。
以上、本発明は回転子の位置を検出する検出器と、この
検出器の出力信号を処理する信号処理回路と、そこから
得た信号により電機子コイルに電流を流すためのスイッ
チング回路とを備えたブラシレスモーフの駆動回路にお
いて、種信号処理回路はヒステリシス特性を持たせるこ
とにより、モータの通電角の制御を可能にした。例えば
、通電角を２π（電気角）より増大させることにより、
ブラシレスモーフの死点が無くなり起動性が良好となる
ものである。又、有鉄芯ブラシレスモークの固定子鉄芯
突極部のギャップ長を一定にできるので形状設計が容易
であるとともに効率が良い。
検出器の出力信号を処理する信号処理回路と、そこから
得た信号により電機子コイルに電流を流すためのスイッ
チング回路とを備えたブラシレスモーフの駆動回路にお
いて、種信号処理回路はヒステリシス特性を持たせるこ
とにより、モータの通電角の制御を可能にした。例えば
、通電角を２π（電気角）より増大させることにより、
ブラシレスモーフの死点が無くなり起動性が良好となる
ものである。又、有鉄芯ブラシレスモークの固定子鉄芯
突極部のギャップ長を一定にできるので形状設計が容易
であるとともに効率が良い。
又、回転方向を逆転する場合、固定子鉄芯を裏返しにす
る必要もなく、駆動回路の選択により実施できる。又、
回転中には通電角を２π（電気角）より減少させること
によりモータ効率を大幅に向上させることができる。
る必要もなく、駆動回路の選択により実施できる。又、
回転中には通電角を２π（電気角）より減少させること
によりモータ効率を大幅に向上させることができる。
第１図乃至第７図は本発明の詳細な説明で、第１図は、
本発明に係わるモータの断面図、第２図ロータの着磁極
性図、第３図は信号処理回路の人。 出力特性図、第４図は起動時の状態を示す回路図、第５
図は起動状態における合成トルクの発生する過程を示す
各部の波形図、第６図は回転状態の時の回路図、第７図
は回転状態における各部の波形図である。第８図は本発
明の他の実施例の断面図、第９図は本発明の別の実施例
の回転子の平面図、第１０図は第９図に適用される固定
子の平面図である。第１１図は、従来の問題点を説明す
る図面でｆａｔは回路図、（ｂ）乃至ｆｄｌはロータの
状態を示す平面図、（ｅｌは発生トルクと死点を示す特
性図、第１２回は、改善された従来のモータの説明図で
、（ａｌは断面図、Ｔｂｌは回路図、（Ｃ１は合成トル
クの発生する特性図である。 １・・・永久磁石回転子 ２・・・回転子ヨーク ３・・・位置検出器 ４．４′・・・電機子コイル ５・・・固定子鉄芯 以上 不発日月のモータのｖｆｒ面図 第 １（２］ ロータの＠石ＥＬ腸性図 入出力１今４
１図￥５２図 第３図本発明の１
ｔハ冥熊例の西面図 第８図 第９図 第１０図 第１１図（ａ） 起ｔｔＪ時のローフ１７１平面図 零検出時ハロー
７の平面図第１１図 前 面 図 第１２図（ａ） 回 踏 図 第１２図（ｂ） 合バトルフの宅生乞ネす特４生図 第１２図（Ｃ） 従来の改善３札ｒｓ餅面図と回路図と符４生図第」２図
本発明に係わるモータの断面図、第２図ロータの着磁極
性図、第３図は信号処理回路の人。 出力特性図、第４図は起動時の状態を示す回路図、第５
図は起動状態における合成トルクの発生する過程を示す
各部の波形図、第６図は回転状態の時の回路図、第７図
は回転状態における各部の波形図である。第８図は本発
明の他の実施例の断面図、第９図は本発明の別の実施例
の回転子の平面図、第１０図は第９図に適用される固定
子の平面図である。第１１図は、従来の問題点を説明す
る図面でｆａｔは回路図、（ｂ）乃至ｆｄｌはロータの
状態を示す平面図、（ｅｌは発生トルクと死点を示す特
性図、第１２回は、改善された従来のモータの説明図で
、（ａｌは断面図、Ｔｂｌは回路図、（Ｃ１は合成トル
クの発生する特性図である。 １・・・永久磁石回転子 ２・・・回転子ヨーク ３・・・位置検出器 ４．４′・・・電機子コイル ５・・・固定子鉄芯 以上 不発日月のモータのｖｆｒ面図 第 １（２］ ロータの＠石ＥＬ腸性図 入出力１今４
１図￥５２図 第３図本発明の１
ｔハ冥熊例の西面図 第８図 第９図 第１０図 第１１図（ａ） 起ｔｔＪ時のローフ１７１平面図 零検出時ハロー
７の平面図第１１図 前 面 図 第１２図（ａ） 回 踏 図 第１２図（ｂ） 合バトルフの宅生乞ネす特４生図 第１２図（Ｃ） 従来の改善３札ｒｓ餅面図と回路図と符４生図第」２図
Claims (1)
- 回転子の位置を検出する検出器と、該検出器の出力信
号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路の出力信
号を得て電機子コイルに電流を流すためのスイッチング
回路とを備えたブラシレスモータの駆動回路において、
前記信号処理回路にヒステリシス特性を持たせたことを
特徴とするブラシレスモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148968A JPH01318578A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148968A JPH01318578A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318578A true JPH01318578A (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15464695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63148968A Pending JPH01318578A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01318578A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1191677A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-03-27 | Mts Systems Corporation | Brushless direct current motor having supervised rotor position feedback |
| CN109687781A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-26 | 杭州湘滨电子科技有限公司 | 一种通过相位超前策略提高无刷直流电机最大转速的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182463A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-25 | Touriyou Denki Kk | 直流無接点電動機 |
| JPS61157293A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | Sony Corp | ３相１センサ−ブラシレスモ−タの駆動回路 |
| JPS62287103A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | 磁極位置検出回路 |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP63148968A patent/JPH01318578A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182463A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-25 | Touriyou Denki Kk | 直流無接点電動機 |
| JPS61157293A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | Sony Corp | ３相１センサ−ブラシレスモ−タの駆動回路 |
| JPS62287103A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | 磁極位置検出回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1191677A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-03-27 | Mts Systems Corporation | Brushless direct current motor having supervised rotor position feedback |
| CN109687781A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-26 | 杭州湘滨电子科技有限公司 | 一种通过相位超前策略提高无刷直流电机最大转速的方法 |
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