JPH02276492A - ブラシレスモータの駆動回路 - 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、センサレスブラシレスモータの駆動回路に関
する。

（従来の技術） 従来−殻内なブラシレスモータは、ホール素子等の磁極
検出手段を有し、この磁極検出手段の検出信号に応じ各
駆動コイルを通電制御することにより回転子を回転駆動
するようになっている。第１５図はその駆動回路の例を
示すもので、モータ２１の回転子２３と一体の回転軸２
２には原点検出部２４、エンコーダ２５が一体に取付け
られており、原点信号検出部２４からの原点信号Ｐ。と
エンコーダ２５からの位相差９０＠のインクリメンタル
信号ｐ、、ｐ、及び回転子２３の回転に伴うホール素子
等の磁極検出手段からの検出信号ＰＡ。

ＰＢ、ＰＣが制御回路２６に入力される。制御回路２６
は上記各信号に基づき駆動回路２７を制御し、モータ２
１のＵ、Ｖ、Ｗの各駆動コイルを駆動する。

しかし、第１５図に示すブラシレスモータによれば、磁
極検出手段を使用することに起因する次のような各種の
問題がある。即ち、磁極検出手段を回転子の内方などに
配置する必要があるため、小型化が難しい。磁極検出手
段の端子数が多く、回路基板上での回路パターンの引き
回しが窮屈になる。磁極検出手段としてホール素子を用
いる場合、そのパッケージの中のチップ位置にばらつき
かあ・す、モータ特性がばらつく。駆動磁石の漏れ磁界
を検出して磁極検出手段の出力を得ているが、駆動コイ
ルの電流が増えると磁極検出手段に本来の信号でない固
定子からの磁界が飛込み、磁極検出手段の出力の位相が
ずれ、整流のタイミングがずれる。

そこで、上記のような問題を解消するために。

第１６図に示すように、磁極検出手段をなくしたブラシ
レスモータの駆動回路が開発され、その駆動回路がセン
サレスブラシレスモータの駆動回路としてＩＣ化されて
いる。特開昭６０−１８０４９４号公報記載のものはそ
の例であり、各駆動コイルの逆起電力を検出し、この逆
起電力から回転子の磁極位置を検出するようになってい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記公報記載の発明によれば、磁極検出手段を有するこ
とに起因する各種の問題点は解消することができる。し
かし、逆起電力を検出する必要があるため、電源が入っ
ていても、−旦停止してしまうと逆起電力が得られず、
再度初期動作を行って磁極を検出しなければならなかっ
た。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、ホール素子のような磁極検出手段を全て
無くすと共に、電源が入った状態でたとえ停止したとし
ても、再度初期動作を行うことなく安定かつ確実に回転
位置を検出することができるブラシレスモータの駆動回
路を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、駆動コイルに通電して回転磁界を発生させる
通電手段と、上記回転磁界により回転駆動される永久磁
石を有する回転子と、回転子の回転に応じて２相の回転
信号パルスを出力するエンコーダと、単位時間中の上記
回転信号パルス数より回転子の回転角速度を検出し、ま
た回転方向を検出する回転速度検出手段と、上記駆動コ
イルへ一定時間通電後通電を停止する制御を行なうと共
に上記回転速度検出手段の出力により回転子の初期位置
を演算する論理演算手段と、上記回転信号を入力し回転
子の初期位置から現在までの回転量をカウントするカウ
ンタとを具備し、上記論理演算手段は、上記回転子の初
期位置と上記現在までの回転量とから現在の回転子位置
を決定することを特徴とする。

駆動コイルに一定時間通電して回転子が一定回転となっ
た際に回転角速度を検出すると共に、回転角速度検出後
に減速励磁及び通電停止制御するようにしてもよい。

（作用） 論理演算手段は駆動コイルヘ一定時間通電して回転子を
回転駆動する。回転速度検出手段はこのときのエンコー
ダの回転信号パルスから回転角速度を得ると共に回転方
向を判別する。論理演算手段は、この回転角速度と回転
方向から回転子の初期位置を演算し、また、演算した上
記初期位置とカウンタによる現在までの回転量とから、
現在の回転子位置を決定する。

回転角速度検出後に減速励磁及び通電停止制御を行うこ
とにより１本来の回転動作とは直接関係のない初期位置
検出動作時間を短縮することができる。

（実施例） 以下、本発明にかかるブラシレスモータの駆動回路の実
施例について説明することにするが、その前に、本発明
の詳細な説明しておく。

まず、固定子の駆動コイルに１回目の通電をして、停止
している回転子を回転駆動する。回転子が一定速度にな
ったとき、単位時間内のエンコーダからの回転信号パル
スをカウントして回転子の回転角速度を得、また、エン
コーダの２相の回転信号から回転方向を判別し、この回
転角速度と回転方向を、予め用意されたテーブルと対比
して回転子の初期位置を推定する。これを１回目の推定
とする。上記カウントが終了したら逆向きに通電するな
ど減速励磁してブレーキをかけると共に、通電を停止し
て回転子を停止させる。このとき、通電開始から回転子
の停止までの間に回転子がどれだけ回転したかを、エン
コーダからの回転信号パルスをカウントすることにより
検出する。これにより回転位置信号が得られる。

１回目の初期位置推定では、推定できる二つの位置のう
ちいずれか一方がわかるだけであるから、１回目の通電
後停止状態にある回転子に２回目の通電を行い、１回目
の初期位置推定と同様に２回目の初期位置推定を行う。

１回目の推定結果をＡ、Ｂ、２回目の推定結果をＡ’、
Ｂ’としてこれらの推定結果を比較し、比較が一致した
方が求めようとしている回転子の初期位置であり、これ
によって初期位置が決定される。

２回目の通電開始から停止までの回転量もカウントして
初期位置からの回転量を求め、上記の如くして求めた初
期位置に現在までの積算回転量を加えることにより現在
の回転子の位置を求めることができる。回転子の現在位
置が決定された後は通常の通電及び速度制御を行うこと
によって回転子を正常に回転させることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。第１図において、符号ｌで示す回転子は、
説明の簡略化のためにＮＳの一対の磁極を有する永久磁
石で構成されているものとして描かれている。そして、
固定子は２ｕ、２ｖ。

２ｗの３極構成になっていて、上記各固定子には駆動コ
イル３ｕ、３ｖ、３ｗが巻かれている。この各駆動コイ
ルには通電手段としてのアンプ４ｕ。

４ｖ、４ｗを通じて励磁電流が通電され、これにより固
定子２ｕ、２ｖ、２ｗに回転磁界を発生させるようにな
っている。

回転子１にはエンコーダ９が連結されており、エンコー
ダ９は回転子１の回転に応じて位相が例えば９０°ずれ
た２相のパルス状の回転信号Ｐ１゜Ｐ２を出力する。こ
こでは、説明を簡単化するために、エンコーダ９の分解
能を３６０ＰＰＲ１即ち回転角度１ａに対して１パルス
が出力されるものとする。回転信号ｐ、、ｐ、は回転速
度検出手段１０に入力され、単位時間中の上記回転信号
パルスＰ□。

Ｐ２の数から回転子１の角速度が検出されると共に、上
記回転信号Ｐ□９Ｐ２から回転子１の回転方向が検出さ
れる。また１回転信号ＰＬ、Ｐ、はカウンタ１４に入力
され、回転子１の初期位置から現在までの回転量がカウ
ントされる０回転速度検出手段１０によるカウント値Ｃ
ｏは論理演算手段としてのＣＰＵ８に入力され、回転速
度に比例した単位時間内のカウント値が演算される。回
転速度検出手段１０で検出された速度信号は減算器１７
において速度指令Ｖ　ｒｅｆとの偏差が求められ、この
偏差に基づき制御回路１８が基準信号Ｉ　ｒｅｆを出力
する。

上記ＣＰＵ８は第１の切替手段１１、第２の切替手段１
２．第３の切替手段１３をそれぞれ切替る。第１の切替
手段１１は、上記基準信号Ｉ　ｒｅｆ又は一定の信号Ｉ
ａを選択して前記通電手段としてのアンプ４ｕ、４ｖ、
４ｗに導入する。第３の切替手段１３は上記信号Ｉａを
決定するもので、−Ｉ。、Ｉ、及び接地レベルＧＮＤの
中から選択する。第２の切替手段１２は、カウンタ１４
のカウント値０いプリセット部１５によるプリセット値
θａ又はプリセット部１６によるプリセット値Ｏｂのい
ずれかを選択し、選択した信号をカウント人力Ｏとして
出力変換手段としてのＲＯＭ７に入力する。ＲＯＭ７は
三つに区分されたＲＯＭテーブルからなり、各ＲＯＭテ
ーブルは、１２７　Ｘ　ｃｏｓ０．１２７Ｘｃｏｓ（θ
＋１２０＠）、１２７　Ｘ　ｃｏｓ（θ＋２４０”　）
にそれぞれ対応する信号が出力されるように設定されて
いる。上記各ＲＯＭテーブルの出力はそれぞれＤ／Ａ変
換器６ｕ、６ｖ、６ｗでアナログ信号に変換され、これ
ら各アナログ信号はそれぞれ乗算器５ｕ、５ｖ、５ｗで
前記切替手段１１で選択された信号との商が求められ、
それぞれ前記アンプ４ｕ、４ｖ、４ｗに入力される。

上記カウンタ１４はＣＰＵ８によって回転子の位置Ｏｒ
に対応した信号でプリセットされる。

次に、第２図ないし第１３図及び動作の流れを示す第１
４図を参照しながら上記実施例の動作を説明する。

まず、ＲＯＭ７の入力θと固定子内の磁界の向きとの関
係について説明する。第１図において切替手段１１がＩ
ａを選択し、切替手段１３が工。

を選択しているものとする。ＲＯＭ７への入力０が、＆
＝０’　　（Ｏカウント）、θ＝１＠　（１カウント）
、・・・・というように増えていくと、表１に示すＲＯ
Ｍテーブルを参照して各Ｄ／Ａ変換器６ｕ、６ｖ、６ｗ
からｃｏｓθ、ｃｏｓ（θ＋１２０”　）、ｃｏｓ（θ
÷２４０＠）に比例したアナログ信号が出力される。

表１ ており、８ビツトのＤ／Ａ変換器ではＯ〜２５５までを
出力するから、１２８を中心値として＋１２７〜−１２
７まで出力が変化することになる。

ここで、固定子が第１図のように反時計方向にＵ、Ｖ、
Ｗと配置され、その各駆動コイル３ｕ。

３Ｖ、３ｙＩがＹ形に接続されている場合に、ＲＯＭ入
力がθ＝０から増えていくと固定子内に反時計方向に回
転する磁界が形成され、θ＝　３６０’で１回転する。

この向きの原点を第１図における時計の３時の位置にと
り、反時計方向を正とすればＲＯＭ人力０と固定子内の
磁界の向きＯｈが一致し、 Ｏ；Ｏｈ　　　　　　　　　　　　　　　　（１）が成
り立つ。従って１例えば切替手段１２をプリセット値Ｏ
ａに切替ると固定子内の磁界の向きはθｈ＝Ｏａとなる
。

次に、固定子内の磁界の向きＯｈ及び回転子の向きＯｒ
と発生トルクτ（θｈ、θｒ）との関係について考える
。ここでは、回転子の向きＯｒを第２図に示すようにＮ
極からＳ極に向く方向と約束し、時計の３時に相当する
位置を０ｒ＝０゜反時計方向を正とする。固定子の三つ
の駆動コイル３ｕ、３ｖ、３ｗにそれぞれｃｏｓθ、ｃ
ｏｓ（０÷１２０＠）、ｃｏｓ　（θ＋２４０”　）に
比例した電流を流したとき、固定子２ｕ、２ｖ、２ｗ内
の磁束分布は第３図（ａ）のようになる、これを等価の
磁石とみなして、第３図（ｂ）のように表示する。この
ように表示することができる固定子内の磁界の向きと回
転子との関係を第４図に示す、第４図では、回転子の向
きＯｒは常に０″とし、固定子内の磁界の向きＯｈを変
化させるものとして表示し、各場合に発生するトルクの
大きさとその方向も表示した６例えばθｈ＝ｏ”　　　
ｏｒ＝０＠のときには回転子のＮ極と固定子の等価Ｓ極
とが引合い、同時に回転子のＮ極と固定子の等価Ｓ極と
が引き合うため、トルクはゼロとなる。第４図に示す関
係をグラフにしたのが第５図である。第４図ではｏｒ＝
ｏ”と固定していたが、第５図ではｏｒを任意とし、横
軸をθｈ−”Ｏｒにしている。第５図から明らかなよう
に、ＯｈとＯｒとの関係により発生トルクが異なること
がわかる。

次に１発生トルクτ（θｈ、Ｏｒ）と回転速度ωとの関
係について考える。第６図は発生トルクと回転速度との
関係を示すもので、Ｊは回転子の慣性を示す０発生トル
クτに対して負荷トルクτｅが小さいときは、第６図を
第７図のように簡略化できる。これを式で表すと、 ω（ｔ）＝丁Ａτ（ｔ）　ｄｔ　　　　　（２）となる
。時点Ｏからｔ　（ｓｅｅ）までトルクが一定と仮定す
ると。

ω（ｔ）＝丁τｔ を得ることができる。従って１時間の経過と共に回転速
度ωは１次的に増えていくことになる。

さて、あるＲＯＭ入力に対してＯｈが生じ、そのときの
ｏｒに対してθｈ−Ｏｒが決まり、トルクτ（θｈ、θ
ｒ）が発生する。しかし１時間と共に回転子の向きｏｒ
が変化する。即ち、Ｏｈを固定してもｏｒが時間ｔによ
り変化するので、トルクτも時間と共に変化する。しか
しながら、回転子内の磁界θｈを生じてから僅かな時間
、例えば１０ｍ５程度の間は発生トルクは略一定と考え
てよい。故に、式（３）は、Ｏｈの励磁の後の僅かな時
間では。

ω（ｔ）＝了τ（θｈ、θｒ）　ｔ と書き換えることができる。これをいろいろなθｈ−Ｏ
ｒに対してグラフにしたのが第８図である。

ここでは反時計方向（ＣＣＷ）を正、時計方向（ＣＷ）
を負としている。第８図のグラフの勾配がどのくらいか
によって角加速度がいくつかがわかり、角加速度がわか
ればθｈ−ｏｒがいくつかという情報が得られる。しか
し、角加速度を計測することは難しい。

そこで、次に角加速度（回転速度の勾配）を回転速度で
代用して計測する。そのために、第９図（ｂ）に示すよ
うに１＝０からＴ□までの間固定子をＯｈの向きに励磁
し、その後励磁を停止する。

回転速度ωはＴ、の時点で頭打ちとなり、ゆっくりと減
衰し、しばらくして停止する。Ｔ工時点からΔＴの区間
で回転速度（回転角速度）ωがいくつになるか計測すれ
ば、θｈ−ｏｒがいくつかという情報を得ることができ
る。より具体的には、第１図の回転速度検出手段１０に
おいてカウンタ１４のゲートを第９図（Ｑ）に示すカウ
ンタゲート信号により八Ｔの間開き、その間第９図（ｄ
）に示すエンコーダ９のインクリメンタル信号をカウン
トし、第９図（ｅ）に示すようなカウント値ＣＯをＣＰ
Ｕ８に入力する。このカウント値は回転速度に比例して
いる。このカウント値Ｃｏと発生トルクτ（θｈ、ｏｒ
）との関係は第１０図に示す通りである。上記インクリ
メンタル信号は位相が例えば９０°異なる２相の矩形波
信号ｐ１．ｐ２からなるため１回転速度検出手段１０は
回転方向を求めることも可能であり、この回転方向情報
もＣＰＵ８に入力する。

次に、上記カウント値Ｃｏから回転子の角度Ｏｒを求め
る。例えば、第１０図の最大振幅Ｃａが１００カウン１
−であったとする、第１の切替手段１１をＩａに、第２
の切替手段１２をθａに設定した後筒３の切替手段１３
をＧＮＤからＩｏに切り替えて第９図（ｂ）に示す１１
秒後にＧＮＤに戻したとする。

この間に第９図（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示す計測が
行われる。ここで、例えばカウント値Ｃ１＝８７、回転
方向ＣＷを得たとする。これを第１０図の逆関数として
０ｈ−ｏｒ＝ｓｉｎ−″（−Ｃｏ／１００）をＲ０Ｍテ
ーブル化した表２を用いて０□＝１２０”＝６０°を得
る。

表２ θ２ そこで次に、カウンタ値と回転方向より、回転子角度１
）　ｈ−Ｏｒを求める。実際にはＣＰＵ８により自動的
に計算されるが、計算方法は次の通りである。

いま、第１１図に示すように、Ｃｍａｘ＝１００とし、
反時計方向（ＣＣＷ）回転で、ｃｏ＝５０のときは、θ
ｈ−ｏｒ＝ｓｉｎ−’　（−５０／　１００）＝ｓｉｎ
″″”　（−０，５）＝−３０’又は−１５０” θ２＝−３０’であり、θ１＝（−１８０＠）−〇、ニ
ーｔｓｏ＠となる。

また、　Ｃｍａｘ＝１００とし、時計方向（ＣＷ）回転
で、Ｃｏ＝５０のときは。

０ｈ−ｏｒ＝ｓｉｎ−’　（−（−５０）／　ｔｏｏ）
＝ｓｉｎ″″１０．５＝３０’又は１５０” θ２＝３０″であり、θ１＝１８０”−〇、＝１５０＠
となる。

表２のカウンタ値Ｇｏは単位時間内のカウント数、即ち
速度に対応するものであり、実際のカウンタ値に、ＣＣ
Ｗ回転なら（＋１）を、ＣＷ回転なら（−１）を掛けた
値である。

前述のように、カウント値Ｃ工が８７で１回転方向が時
計方向（ＣＷ）とすれば、カウンタ値Ｃｏ＝−８７であ
り、これを表２に示すテーブルにあてはめて０１＝１２
０＠０□＝６０’を得たことは、第１１図でカウンタ値
−８７で水平方向の線■を引き、この線と交差する二つ
の点から垂直に線■、■を引いてＯｈ−Ｏｒ軸を読んだ
ことに相当する。

このようにして、カウンタ値Ｇｏを得てθｈ−ｏｒ＝θ
、又は０２を得る。ここで、初期の回転子の角度をθｒ
ｏと書き直すと、θｈ＝θａであったから、θｒｏ＝θ
ａ−θ１　　　　　　　　　　　（５）θｒｏ＝θａ−
０２（６） となり、初期の回転子の角度θｒｏは、励磁した磁界の
向きθｈ＝θａとＲＯＭテーブルから読んだ値０い　θ
２から求めることができる。しかし、ｅｒ。

は式（５）（６）のどちらであるか区別がつかない。

そこで、２回目の固定子の励磁を行い、式（５）（６）
のどちらであるかを区別する。いま、１回目のθｈ＝Ｏ
ａの励磁により１回転子がθｒｏからずれ、現在停止し
ている角度はθｒｏ＋　ｅ　ｏとなっているものと仮定
する。上記θ０は、　１５Ｍ在のカウンタの値を示すも
ので、回転子位置に対応する＊Ｏｒ。

からずれたθ０が第１図に示すカウンタ１４でカウント
される。プリセット部１６のプリセット値θｂはθａ＋
９０’である。ここでは、切替手段１１はＩａを、切替
手段１２はθｂを選択している。

このときのＲＯＭテーブル７の入力０は、θｂ÷００＝
θａ＋９０’十００となる０次に、切替手段１３をＧＮ
ＤからＩｏへ切り替え、１１秒後にＧＮＤに戻し、第９
図で説明したような操作を再度行う。なお、第１４図の
フローチャートでは、ＧＮＤのことをＩａ＝０と表示し
ている。上記再度の操作で、カウント値Ｃ，＝ＳＯ及び
回転方向ＣＷを得たとする。表２に示すテーブルを参照
することによってθ４．０．の値１５０”　、３０’　
をそれぞれ得ることができるが、ここでは、１回目と区
別してθ、＝１５０”　　　θ、＝３０＠とおく。

さて、ここで、固定子の励磁をθｈ＝　ｏ　ｂ÷θ０＝
θａ＋９０”＋００とすることの意味を考える。このと
きの回転子の角度は０ｒ＝ｏｒｏ＋００にな°っている
。

従って、 ０ｈ−θｒｌ）ｂ＋０ｏ−（Ｏｒｏ＋００）＝ｏｂ−θ
ｒ。

：θａ＋９０＠　−〇ｒｏ　　　　　　　　　　（７）
を得る。１回目は θｈ−Ｏｒ＝θａ−θｒｏ　　　　　　　　　　　（８
）の励磁を行ったのに対し、２回目はθｈ−θｒの値が
９０’だけ大きい、即ち、第１１図において９０″だけ
プラス側で励磁していることになる。この様子を示した
のが第１２図である。

上記２回目の励磁では式（７）よりθａ＋９０’θｒｏ
＝θ、又はθ、が成り立つ。従って、Ｏｒｏ＝θａ＋９
０”−０，（９） θｒｏ＝θａ＋９０”−０４（１０） のいずれかが成り立つ０式（５）（６）よりθｒｏ＝θ
ａ−６０＠又は０ａ−１２０”式（９）（１０）より θｒｏ＝θａ−６０”又はθａ＋６０＠が得られる。θ
ａ−６０”は両者に共通であり、これが求めるべき初期
の回転子角度位置である。

第１２図を参照すれば、θｈ−ｏｒ＝６０°で１回目の
励磁を行い、θａ÷９０°−Ｏｒｏで２回目の励磁を行
うことにより、６０°に対し９０°プラスの１５０゜の
励磁をしたことがわかる。即ち、２回目にθｈ−ｏｒが
ずれるように励磁することにより、そのときのカウンタ
値Ｃ８が１回目のカウンタ値Ｃユと異なって０１と０２
の区別が可能となることがわかる。

以上のようにして回転子の初期位置を演算で求めた後は
１通常の運転に入る。これまでの演算処理で初期の回転
子角度位置θｒＯが判明するが、１回目の励磁によって
回転子はＯｏだけ回転し、また、２回目の励磁でも回転
してしまっている。いま、第１図に示すカウンタ１４に
よって最初からの回転角度はＯｏ＋０□とカウントされ
ているとする。０１は２回目の励磁で回転した角度であ
る。

従って、現在の回転子の角度位置は、ｏｒｏ十００＋０
１である。

第４図、第５図で説明した通りＯｈ−θｒ＝−９０＠の
関係を常に保たせるようにすればＣＣＷ方向へ最大のト
ルクで回転することがわかる。即ち、固定子内に作られ
る磁界の向きＯｈが回転子角度Ｏｒより９０°小さいと
きに最大トルクを発生する。従って、現在の回転子角度
がｏｒｏ÷００÷８、であるから、固定子にθｒｏ÷０
０＋θ、−９０”の磁界を発生させると最大トルクを発
生する。そのためにカウンタ１４をθｒｏ＋００十〇、
−９０＠にプリセットする。

次に、切替手段１２でカウンタ１４を選択し、切替手段
１１でＩｒｅｆｔ＆選択する。速度指令Ｖｒｅｆとしで
ある値を入力すると制御回路１８からゼロでないＩｒｅ
ｆが発生され、Ｄ／Ａ変換器６ｕ、６ｖ。

６ｗから出力される３相のアナログ電圧とＩｒｅｆが掛
は算され、その商に比例してアンプ４ｕ、４ｖ。

４ｗが各駆動コイル３ｕ、３ｖ、３ｗを駆動し固定子内
に回転磁界を発生させる。これにより回転子が最大トル
クで回転駆動される。エンコーダ９からはインクリメン
タル信号ｐ１．ｐ、が発生し。

カウンタ１４の出力θが変化し、ＲＯＭテーブルが参照
され、３相の出力が出て、以下通常の運転に入る。

以上述べた回転子の初期角度位置θｒｏを求める動作に
おいて回転子が回転するのは、回転機本来の機能ないし
は性能とは無関係のものであるため、上記θｒｏを求め
る動作における回転子の回転量はなるべく少ない方がよ
い、そのため、第９図に示すΔＴ区間で回転速度を検出
した後は、固定子内に逆向きの磁界−Ｏｈを発生して逆
トルクを発生するように各駆動コイルに電流を流す、上
記６丁の前のＴ□秒間では切替手段１３はＩｏにつなが
れていたが、Δτ後の減速期間では切替手段１３を−Ｉ
ｏにつなぎ、逆トルクを発生させる。第１３図はこのよ
うな逆トルクを発生させる様子を示すもので、八Ｔの定
速回転期間後のＴ２の区間において逆トルクを発生させ
て減速し、停止させるようになっている。Ｔ２はＴ２と
等しいかＴ８よりも少し小さめにする。このように、回
転子の初期位置検出後に回転子を強制的に減速すること
により。

初期位置検出に関連する回転子の回転を最小に止めるこ
とができ１回転機本来の機能ないしは性能に関係のない
無駄な回転を最小限に止めることができる。

以上述べた動作の流れは第１４図に示す通りである。

以上述べた実施例によれば、駆動コイルヘ一定時間通電
して回転子１を回転駆動し、このときのエンコーダ９の
回転信号パルスから回転角速度を得ると共に回転方向を
判別し、この回転角速度と回転方向から回転子１の初期
位置を論理演算部としてのＣＰｔＪ８で演算し、また、
演算した初期位置とカウンタ１４による現在までの回転
量とから現在の回転子位置を決定するようにしたため、
従来のセンサレスブラシレスモータのように駆動コイル
の逆起電力を検出する必要がなく、よって、電源が入っ
ている状態でたとえ回転子が停止したとしても、再度初
期位置検出動作を行う必要がなく、安定かつ確実に回転
位置を検出することができる。また１回″転子１の角速
度を検出して回転子位置を検出するため１位置検出に必
要な回転子の回転時間が短くて済み、初期回転子位置検
出時間を大幅に短縮することができる。

また、初期回転子位置検出のために回転角速度を検出し
た後、減速励磁及び通電停止制御を行うようにしたため
、初期回転子位置検出のための回転子の回転を必要最小
限に止めることができ、無駄な回転をできるだけ押さえ
ることができると共に、初期回転子位置検出の所要時間
を短縮することができる。

なお、第１図における回転子１のＮ極とＳ極の対数は１
に限られるものではなく、２でも３でもよく、その他適
宜の数でも差し支えない、駆動コイルが巻かれる固定子
の極数も図示の例のような３極に限られるものではなく
、例えば、６極でも９極でもよく、その他適宜の極数で
も差し支えない、また、プリセット値θｂは必ずしもＯ
ａ＋９０゜でなくてもよい。その他特許請求の範囲に記
載された技術的範囲を逸脱しない範囲で任意に設計変更
して差し支えない。

（発明の効果） 本発明によれば、駆動コイルへ一定時間通電して回転子
を回転駆動し、このときのエンコーダの回転信号パルス
から回転角速度を得ると共に回転方向を判別し、この回
転角速度と回転方向から回転子の初期位置を論理演算部
で演算し、また、演算した初期位置とカウンタによる現
在までの回転量とから現在の回転子位置を決定するよう
にしたため、従来のセンサレスブラシレスモータのよう
に駆動コイルの逆起電力を検出する必要がなく。

よって、電源が入っている状態でたとえ回転子が停止し
たとしても、再度初期位置検出動作を行う必要がなく、
安定かつ確実に回転位置を検出することができる。また
、回転子の角速度を検出して回転子位置を検出するため
１位置検出に必要な回転子の回転時間が短くて済み、初
期回転子位置検出時間を大幅に短縮することができる。

初期回転子位置検出のために回転角速度を検出した後、
減速励磁及び通電停止制御を行うようにすれば、初期回
転子位置検出のための回転子の回転を必要最小限に止め
ることができ、無駄な回転をできるだけ押さえることが
できると共に、初期回転子位置検出の所要時間を短縮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるブラシレスモータの駆めの平面
図、第３図は上記実施例中の固定子の磁束分布の例及び
それを等測的に示した平面図、第４図は上記実施例中の
回転子と固定子内の磁界の向きとトルクの大きさ及び方
向との関係を示す対比図、第５図は上記トルクの大きさ
を示す線図、第６図は発生トルクと回転速度との関係を
示すブロック図、第７図は上記発生トルクと回転速度と
の関係を簡略化できる場合のブロック図、第８図は固定
子内の磁界の向きと回転子の向きとの差が異なる場合の
回転速度の変化を示す線図、第９図は上記実施例におけ
る回転子の回転角速度検出動作を示すタイミングチャー
ト、第１０図は上記実施例における発生トルクとカウン
タ値との関係を示す線図、第１１図は第１０図に示す線
図に基づいて実際に初期回転位置を求める様子を示す線
図。 第１２図は固定子内の磁界の向きと回転子の向きとの差
を異ならせて実際に初期回転位置を求める様子を第１１
図に準じて示す線図、第１３図は初期位に検出後の減速
動作及び停止動作を示すタイミングチャート、第１４図
は上記実施例の動作を示すフローチャート、第１５図は
従来のブラシレスモータの駆動回路の一例を示すブロッ
ク図、第１６図は従来のブラシレスモータの駆動回路の
別の例を示すブロック図である。 １・・・回転子、　２ｕ、２ｖ’、２ｗ・・・固定子、
３ｕ、３ｖ、３ｗ・・・駆動コイル、　　４ｕ、４ｖ。 ４ｗ・・・通電手段としてのアンプ、　８・・・論理演
算手段としてのＣＰＵ、　９・・・エンコーダ、１０・
・・回転速度検出手段、　１４・・・カウンタ、Ｐ工、
Ｐ２・・・回転信号。 第２図 （ｂ） ｗｔ３図 （ｂ） 第４図 第５図 Ｗｉ６図 １７ＩＩ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．駆動コイルに励磁電流を通電して固定子に回転磁界
   を発生させる通電手段と、 上記回転磁界により回転駆動される永久磁石を有する回
   転子と、 上記回転子の回転に応じて位相のずれた２相のパルス状
   の回転信号を出力するエンコーダと、単位時間中の上記
   回転信号パルス数より回転子の回転角速度を検出すると
   共に、上記回転信号から回転子の回転方向を検出する回
   転速度検出手段と、 上記駆動コイルへ一定時間通電後通電を停止する制御を
   行なうと共に上記回転速度検出手段の出力により回転子
   の初期位置を演算する論理演算手段と、 上記回転信号を入力し回転子の初期位置から現在までの
   回転量をカウントするカウンタとを具備し、 上記論理演算手段は、上記回転子の初期位置と上記現在
   までの回転量とから現在の回転子位置を決定することを
   特徴とするブラシレスモータの駆動回路。
2. ２．駆動コイルに一定時間通電して回転子が一定回転と
   なった際に回転角速度を検出すると共に、回転角速度検
   出後に減速励磁及び通電停止制御する請求項１記載のブ
   ラシレスモータの駆動回路。