JPH03183393A - コレクタなしの電気モータのための制御回路 - Google Patents
コレクタなしの電気モータのための制御回路Info
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- JPH03183393A JPH03183393A JP2305929A JP30592990A JPH03183393A JP H03183393 A JPH03183393 A JP H03183393A JP 2305929 A JP2305929 A JP 2305929A JP 30592990 A JP30592990 A JP 30592990A JP H03183393 A JPH03183393 A JP H03183393A
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- Japan
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- control circuit
- coils
- gate
- phase
- elementary
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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】
この発明は、コレクタなしの電気モータのための制御回
路に関するものであり、それは、少なくとも１対の磁極
をディスプレイするような態様において磁化される回転
子と、［Ｉ−＋１−インピーダンスのいくつかの基本コ
イルを含む２相または多相巻線が設けられた固定子とを
含む型式であり、この回路は、整流制御信号の効果の下
で、連続する供給状態のサイクルに従って基本コイルを
選択的に電流源の端子に接続するために配置された電子
整流手段と、基本コイルのまたは基本コイルのグループ
の端子に現われる電圧を検出するための手段と、前記検
出された電圧から前記整流制御信号を発生するための手
段とを含む。
路に関するものであり、それは、少なくとも１対の磁極
をディスプレイするような態様において磁化される回転
子と、［Ｉ−＋１−インピーダンスのいくつかの基本コ
イルを含む２相または多相巻線が設けられた固定子とを
含む型式であり、この回路は、整流制御信号の効果の下
で、連続する供給状態のサイクルに従って基本コイルを
選択的に電流源の端子に接続するために配置された電子
整流手段と、基本コイルのまたは基本コイルのグループ
の端子に現われる電圧を検出するための手段と、前記検
出された電圧から前記整流制御信号を発生するための手
段とを含む。
米国特許節４，７４３，８１５号において、その基本コ
イルが星形結線される３相モータのために、この型式の
制御回路が述べられた。この回路は、基本コイルにおけ
る回転子により誘導された逆起電力のゼロを介した通路
を検出し、それには電流が供給されず、かつこのゼロを
介した通路から所望の整流点を規定するためにマイクロ
プロセッサを使用する。そのような回路は、述べられた
型式のモータの場合だけに応用でき、かつ相対的に重要
な適当な整流信号を生ずるための手段を必要とする。
イルが星形結線される３相モータのために、この型式の
制御回路が述べられた。この回路は、基本コイルにおけ
る回転子により誘導された逆起電力のゼロを介した通路
を検出し、それには電流が供給されず、かつこのゼロを
介した通路から所望の整流点を規定するためにマイクロ
プロセッサを使用する。そのような回路は、述べられた
型式のモータの場合だけに応用でき、かつ相対的に重要
な適当な整流信号を生ずるための手段を必要とする。
この発明は、それの基本コイルが直列に接続されかつし
たがってすべてモータの各供給状態において電力を供給
される、２相または多相モータのために使用することが
できる制御回路を提供することを狙いとする。より特定
的には、その目的は、公知の回路により検出された位置
の明らかに前方に位置させられた回転子の位置の検出を
許容することと、特定的に簡単でかつ経済的な手段によ
り整流信号の発生を許容することとである。この発明の
もう１つの目的は、モータに供給される電流の形状にか
かわらず、そのような整流信号を得ることである。
たがってすべてモータの各供給状態において電力を供給
される、２相または多相モータのために使用することが
できる制御回路を提供することを狙いとする。より特定
的には、その目的は、公知の回路により検出された位置
の明らかに前方に位置させられた回転子の位置の検出を
許容することと、特定的に簡単でかつ経済的な手段によ
り整流信号の発生を許容することとである。この発明の
もう１つの目的は、モータに供給される電流の形状にか
かわらず、そのような整流信号を得ることである。
この目的のために、この発明に従った回路は、請求項１
の特徴部分において述べられた特徴を有する。請求項２
ないし７は、この発明に従った回路の特定の実施例を述
べる。
の特徴部分において述べられた特徴を有する。請求項２
ないし７は、この発明に従った回路の特定の実施例を述
べる。
この発明の目的、利点および特徴は、例のために与えら
れかつ添付の図面において例示された、冗なった実施例
の以下の説明からより明らかになるであろう。
れかつ添付の図面において例示された、冗なった実施例
の以下の説明からより明らかになるであろう。
第１図の図においては、２相モータの回転子１が記号的
に示され、その回転子は、１個の対の極２および３によ
り表わされたいくらかの数の対の磁極ｎおよびＳを一般
的にディスプレイするような態様において磁化される。
に示され、その回転子は、１個の対の極２および３によ
り表わされたいくらかの数の対の磁極ｎおよびＳを一般
的にディスプレイするような態様において磁化される。
第１図に従ったモ−夕の固定子は、４つの基本コイルに
より形成された巻線を含み、それのコイルＡ１およびＡ
２は第１の位相Ａに属し、かつコイルＢ１およびＢ２は
第１のものと直角における第２の位相Ｂに属する。
より形成された巻線を含み、それのコイルＡ１およびＡ
２は第１の位相Ａに属し、かつコイルＢ１およびＢ２は
第１のものと直角における第２の位相Ｂに属する。
これらの基本コイルは、直列接続され、かつ共通の接続
点４］、４２．４３および４４を有する。
点４］、４２．４３および４４を有する。
これらのコイルが嘗かれる方向は点により示され、かつ
表わされたもののように、コイルは同一の方向に連続的
に配向されることは／＋１１されるべきである。第１図
において示されるように、同一の位相の基本コイルは、
回路４１．４２．４３および４４の向かい側の分岐に見
られる。これらのコイルを介して一定の電力が流れると
きには、位相ＡおよびＢのコイルは、それぞれに、回転
子の機械的位置αにより変化するモーメントＭＯおよび
Ｍ。を発生し、かつそれらは以下の関係により表わすこ
とができ、 ＭＯ−に、ｓｉｎ Ｎａ Ｍｂ臨に、ｃｏｓＮα そこではＫは、磁気回路のおよび各位相に関連したコイ
ルの固有の特性に依存する定数であり、かつＮは回転子
の極の対の数である。この対のための純粋に正弦の式は
、ただ例によってかつこの説明の必要性のためにここに
選ばれ、この制御回路の動作の原理は、またモーメント
を与える任意の型式の法則によりモータに応用できる。
表わされたもののように、コイルは同一の方向に連続的
に配向されることは／＋１１されるべきである。第１図
において示されるように、同一の位相の基本コイルは、
回路４１．４２．４３および４４の向かい側の分岐に見
られる。これらのコイルを介して一定の電力が流れると
きには、位相ＡおよびＢのコイルは、それぞれに、回転
子の機械的位置αにより変化するモーメントＭＯおよび
Ｍ。を発生し、かつそれらは以下の関係により表わすこ
とができ、 ＭＯ−に、ｓｉｎ Ｎａ Ｍｂ臨に、ｃｏｓＮα そこではＫは、磁気回路のおよび各位相に関連したコイ
ルの固有の特性に依存する定数であり、かつＮは回転子
の極の対の数である。この対のための純粋に正弦の式は
、ただ例によってかつこの説明の必要性のためにここに
選ばれ、この制御回路の動作の原理は、またモーメント
を与える任意の型式の法則によりモータに応用できる。
モーメントＭａ（Ｎａ）およびＭｂ （Ｎａ）の変形
は、第↓図に従った電流１１および１２の方向のような
電流の任意の正の方向のために、曲線ＡおよびＢにより
第２図の図に表わされる。電流の反対方向のためには、
対応するモーメントは、曲線ＡおよびＢにより示される
ように１８０°だけシフトされる。
は、第↓図に従った電流１１および１２の方向のような
電流の任意の正の方向のために、曲線ＡおよびＢにより
第２図の図に表わされる。電流の反対方向のためには、
対応するモーメントは、曲線ＡおよびＢにより示される
ように１８０°だけシフトされる。
永久磁石を有する回転子を有するこのモータにおいては
、各位相ＡおよびＢは誘導運動電圧の場所であり、それ
はそれぞれに以下の形状において書くことができ、 ＵＩＴ１８−Ｋｏω５ｉｎＮα およびＵｍｂ＝Ｋｏω
ｃｏｓＮα そこではωは、秒当たりのラジアンにおいて表わされた
、回転子の機械的回転速度を表わす。したがって、これ
らの誘導電圧は、第２図の同一の曲線ＡおよびＢにより
、時間の関数ｔにおいて表わすことができる。
、各位相ＡおよびＢは誘導運動電圧の場所であり、それ
はそれぞれに以下の形状において書くことができ、 ＵＩＴ１８−Ｋｏω５ｉｎＮα およびＵｍｂ＝Ｋｏω
ｃｏｓＮα そこではωは、秒当たりのラジアンにおいて表わされた
、回転子の機械的回転速度を表わす。したがって、これ
らの誘導電圧は、第２図の同一の曲線ＡおよびＢにより
、時間の関数ｔにおいて表わすことができる。
各基本コイルはインダクタンスＬおよびオーム抵抗Ｒを
有することと、同一位相の基本コイルの間の相互インダ
クタンスはＬ１２であることと、磁気回路は線状の動き
をディスプレイすることとを仮定すると、それぞれにコ
イルＡ、 、Ｂ、 、Ａ２およびＢ２の端子に現われる
電圧は、そこにおいて電源屯Ｊｆ＋Ｕａ＊が端子４〕お
よび４３の間に印加される供給状態ＡＢの場合には以下
のように表わされ、 ＵＱ 、＝Ｒｉ、 十Ｌｄｉ、／ｄｔ＋Ｌ、２ ｄｉ２
／ｄｔ＋Ｕｍ、Ｉ Ｕｂ、−Ｒｉ、 ＋Ｌｄｉ、／ｄｔ＋Ｌ１２ ｄｉ２／
ｄｔ＋Ｕｍつ Ｕ（１２＝Ｒｉｌ ＋Ｌｄｉ２／ｄｔ＋Ｌ１２ ｄｉ／
ｄ ｔ ＋ Ｕｍ ａ Ｕ、２−ＲＩ Ｉ ＋Ｌｄｔ２ ／ｄｔ＋Ｌ、２ ｄｔ
／ｄｔ＋Ｕ、、。
有することと、同一位相の基本コイルの間の相互インダ
クタンスはＬ１２であることと、磁気回路は線状の動き
をディスプレイすることとを仮定すると、それぞれにコ
イルＡ、 、Ｂ、 、Ａ２およびＢ２の端子に現われる
電圧は、そこにおいて電源屯Ｊｆ＋Ｕａ＊が端子４〕お
よび４３の間に印加される供給状態ＡＢの場合には以下
のように表わされ、 ＵＱ 、＝Ｒｉ、 十Ｌｄｉ、／ｄｔ＋Ｌ、２ ｄｉ２
／ｄｔ＋Ｕｍ、Ｉ Ｕｂ、−Ｒｉ、 ＋Ｌｄｉ、／ｄｔ＋Ｌ１２ ｄｉ２／
ｄｔ＋Ｕｍつ Ｕ（１２＝Ｒｉｌ ＋Ｌｄｉ２／ｄｔ＋Ｌ１２ ｄｉ／
ｄ ｔ ＋ Ｕｍ ａ Ｕ、２−ＲＩ Ｉ ＋Ｌｄｔ２ ／ｄｔ＋Ｌ、２ ｄｔ
／ｄｔ＋Ｕ、、。
ｉ、および１２は、第１図のそれぞれの分岐４１．４２
．４３および４１．４４．４３における電流である。
．４３および４１．４４．４３における電流である。
Ｕ、、、４．−Ｕａ、＋Ｕｂ、−Ｕａ２＋Ｕｂ２である
ので、したがって、 ｉ、−１２＝ｉ／２ １は、端子４１および４３の間の全体の電流を示す。
ので、したがって、 ｉ、−１２＝ｉ／２ １は、端子４１および４３の間の全体の電流を示す。
これらの条件の下で、端子４２および４４の間の電圧は
、 Ｕｌ ２．４４−Ｕｌ） ｌ Ｉａ ２−Ｒｉ／２＋
Ｌｄｔ／２ｄｔ＋Ｌ、 ２ｄｉ／２ｄｔ＋Ｕｍ、−Ｒｉ
／２−Ｌｄ ｉ／２ｄ ｔ−Ｌ、 ２ ｄ ｉ／２ｄ
ｔ −ＵｍＱ であり、このゆえに Ｕ、２．４４ ＭＵｍＩ）−Ｕｍａ てあり、また Ｕｌ、 、４３−＋’ｏａ。
、 Ｕｌ ２．４４−Ｕｌ） ｌ Ｉａ ２−Ｒｉ／２＋
Ｌｄｔ／２ｄｔ＋Ｌ、 ２ｄｉ／２ｄｔ＋Ｕｍ、−Ｒｉ
／２−Ｌｄ ｉ／２ｄ ｔ−Ｌ、 ２ ｄ ｉ／２ｄ
ｔ −ＵｍＱ であり、このゆえに Ｕ、２．４４ ＭＵｍＩ）−Ｕｍａ てあり、また Ｕｌ、 、４３−＋’ｏａ。
である。
モータは供給状態ＡＢ、ＡＢ、ＡＢおよびＡＢを介して
通過し、それは、同様に、そこにおいて端子４２および
４４の間に電源電圧＋Ｕａｌが印加される供給状態ＡＢ
において見られ、すなわち、Ｕ４２Ｓ４４：＋ＵａＬ のときには、 Ｕ４１ ）４３ ＝ Ｕｍ ａ ＋ Ｕｎｎ ｂである
。
通過し、それは、同様に、そこにおいて端子４２および
４４の間に電源電圧＋Ｕａｌが印加される供給状態ＡＢ
において見られ、すなわち、Ｕ４２Ｓ４４：＋ＵａＬ のときには、 Ｕ４１ ）４３ ＝ Ｕｍ ａ ＋ Ｕｎｎ ｂである
。
同様に、以下の状態ＡＢにおいては、
Ｕ４ ＋ 、４３ ＝ Ｕａ ｔ およびｔｒ４２
Ｓ４４＝ Ｕｍｂ Ｕｍ ａであり、かつ状態ＡＢ
においては、 Ｕ４゜、４４＝Ｕａｔ および Ｕ４１．４３ ＝Ｕｍ ａ 十Ｕｍ ｂである。
Ｓ４４＝ Ｕｍｂ Ｕｍ ａであり、かつ状態ＡＢ
においては、 Ｕ４゜、４４＝Ｕａｔ および Ｕ４１．４３ ＝Ｕｍ ａ 十Ｕｍ ｂである。
電圧Ｕ４１．４３およびＵ４□、４４は、回転子のよく
規定された機械的位置に直接に関連するゼロを介した通
路を経ることが注目されるであろう。実際の事実におい
ては、 Ｕ４ ｔ ｓ ４３ ＝Ｕｍ ａ ＋Ｕ、、 ｂ ＝Ｋ
ｏ ω（ｓ ｉｎＮα十ｃｏｓＮα）＝０ なぜなら、 Ｎα＝−π／４±ｎπ および Ｕ４２ ％ ４４ ＝Ｕｍ ｂ−Ｕｍａ ＝Ｋｏω（ｃ
。
規定された機械的位置に直接に関連するゼロを介した通
路を経ることが注目されるであろう。実際の事実におい
ては、 Ｕ４ ｔ ｓ ４３ ＝Ｕｍ ａ ＋Ｕ、、 ｂ ＝Ｋ
ｏ ω（ｓ ｉｎＮα十ｃｏｓＮα）＝０ なぜなら、 Ｎα＝−π／４±ｎπ および Ｕ４２ ％ ４４ ＝Ｕｍ ｂ−Ｕｍａ ＝Ｋｏω（ｃ
。
ｓＮα−ｓ ｉ ｎＮα）＝０
なぜなら、
Ｎα＝＋π／４±ｎπ
である。
第２図においては、電圧Ｕ４１．４３および０４２％４
４の時間における変化が表わされ、かつこれらの電圧の
ゼロを介した通路の瞬間ｔｌ、ｔ２、ｔ３およびｔ４に
対応する供給サイクルごとの回転子の４つの特定の位置
は、ＮαＩ、Ｎα２、Ｎα３およびＮα４により示され
ている。
４の時間における変化が表わされ、かつこれらの電圧の
ゼロを介した通路の瞬間ｔｌ、ｔ２、ｔ３およびｔ４に
対応する供給サイクルごとの回転子の４つの特定の位置
は、ＮαＩ、Ｎα２、Ｎα３およびＮα４により示され
ている。
第１図の図に従って、巻線４の４つの端子４Ｌ４２．４
３および４４は、公知の構成の供給回路５に接続され、
その供給回路は外部の電流源Ｕ。
３および４４は、公知の構成の供給回路５に接続され、
その供給回路は外部の電流源Ｕ。
１から供給され、かつライン６および７を介してそこへ
与えられる論理信号により制御され、それは上に述べら
れた４つの供給状態ＡＢ、ＡＢ、ＡＢおよびＡＢを規定
するような態様においてである。これらの論理信号は、
規定されたシーケンシャルなオーダにおいて１つの状態
からもう１つへの遷移を生ずるリングカウンタ８により
発生され、各時間に、それは、ライン９を介して単安定
回路１６に接続された１つの入力において、整流制御パ
ルスを受取る。
与えられる論理信号により制御され、それは上に述べら
れた４つの供給状態ＡＢ、ＡＢ、ＡＢおよびＡＢを規定
するような態様においてである。これらの論理信号は、
規定されたシーケンシャルなオーダにおいて１つの状態
からもう１つへの遷移を生ずるリングカウンタ８により
発生され、各時間に、それは、ライン９を介して単安定
回路１６に接続された１つの入力において、整流制御パ
ルスを受取る。
端子４１および４３は、さらに第１の比較器１０の入力
に接続され、かつ端子４２および４４は第２の比較器１
１の入力に接続される。これらの比較器の出力は、第Ｉ
の排他的論理和ゲート１３のそれぞれの出力に接続され
る。
に接続され、かつ端子４２および４４は第２の比較器１
１の入力に接続される。これらの比較器の出力は、第Ｉ
の排他的論理和ゲート１３のそれぞれの出力に接続され
る。
ライン６および７の上に現われる論理信号は、第２の排
他的論理和ゲート１２の入力に与えられ、かつゲート１
２および１３の出力は、第３の排他的論理和ゲート１４
の入力に接続される。このゲート１４の出力は、ライン
１５を介して、単安定回路１６に接続される。
他的論理和ゲート１２の入力に与えられ、かつゲート１
２および１３の出力は、第３の排他的論理和ゲート１４
の入力に接続される。このゲート１４の出力は、ライン
１５を介して、単安定回路１６に接続される。
この制御回路の動作は・第２図に従った、電圧Ｕ４１．
４３およびＵ４２・４４の変形を考慮に入れることによ
り説明される。ＡＢ供給状態においては、比較器１０は
、その入力において正の差動電圧を検出し、かつ結果と
してその出力において、論理状態１に対応する信号を送
出す。比較器１１は、第２図に従った瞬間ｔＱにおいて
は負である電圧Ｕ４□、４４を受取り、そのためこの比
較器は論理信号Ｏを出力する。排他的論理和ゲート１３
の出力は、したがって状態１にある。
４３およびＵ４２・４４の変形を考慮に入れることによ
り説明される。ＡＢ供給状態においては、比較器１０は
、その入力において正の差動電圧を検出し、かつ結果と
してその出力において、論理状態１に対応する信号を送
出す。比較器１１は、第２図に従った瞬間ｔＱにおいて
は負である電圧Ｕ４□、４４を受取り、そのためこの比
較器は論理信号Ｏを出力する。排他的論理和ゲート１３
の出力は、したがって状態１にある。
この供給状態において回路８４から出力された信号は、
排他的論理和ゲート１２のそれぞれの入力において状１
９１．１を発生し、そのためそれの出力は状態０にあり
、かつゲート１４の出力は、結果として状態１にある。
排他的論理和ゲート１２のそれぞれの入力において状１
９１．１を発生し、そのためそれの出力は状態０にあり
、かつゲート１４の出力は、結果として状態１にある。
瞬時ｔ、においで、回転子が位置Ｎ、を介して通過する
ときには、Ｕｍａ （ｔ＋ ）−Ｕｍｂ （ｔ、）
であり、かつゲート１１の入力における電圧Ｕ４：！、
４４ は符号において変化する。これは、このゲートの
出力における遷移を結果として生じ、それは、順番にゲ
ート１４の出力の状態における変化を引起こす。このラ
イン１５の上の遷移は、回路↓６を介して、整流制御パ
ルスを生じ、それは、リングカウンタ８を駆動し、かつ
供給状態の整流をＡＢからＡＢにする。これは、ゲート
１２が出力状態０から状態１に変化するようにさせ、そ
れの効果は、ゲート１４の出力状態を０から↓に変化さ
せることであり、比較器１ｏおよび１１の信号は、供給
状態における変化により影響を及ぼされない。
ときには、Ｕｍａ （ｔ＋ ）−Ｕｍｂ （ｔ、）
であり、かつゲート１１の入力における電圧Ｕ４：！、
４４ は符号において変化する。これは、このゲートの
出力における遷移を結果として生じ、それは、順番にゲ
ート１４の出力の状態における変化を引起こす。このラ
イン１５の上の遷移は、回路↓６を介して、整流制御パ
ルスを生じ、それは、リングカウンタ８を駆動し、かつ
供給状態の整流をＡＢからＡＢにする。これは、ゲート
１２が出力状態０から状態１に変化するようにさせ、そ
れの効果は、ゲート１４の出力状態を０から↓に変化さ
せることであり、比較器１ｏおよび１１の信号は、供給
状態における変化により影響を及ぼされない。
カウンタ８は、単安定回路１６により発生されたパルス
の後側に反応するように構成することができ、特定の応
用に従って、このパルスの期間の選択は、整流の正確な
瞬時を規定することを許容する。整流の瞬時を最適化す
るためのもう１つの解決は、第１図において示されるよ
うに、抵抗器ｒおよびキャパシタＣにより形成されたＲ
Ｃ回路のような、比較器の入力における遅延回路を与え
ることにある。このような関係においては、電圧Ｕ４□
、４３およびＵ４゜、４４のゼロを介した通路は、たと
えば誘導電圧Ｕｍａの対応するゼロを介した通路よりず
っと早く生ずることに注目することか重要である。
の後側に反応するように構成することができ、特定の応
用に従って、このパルスの期間の選択は、整流の正確な
瞬時を規定することを許容する。整流の瞬時を最適化す
るためのもう１つの解決は、第１図において示されるよ
うに、抵抗器ｒおよびキャパシタＣにより形成されたＲ
Ｃ回路のような、比較器の入力における遅延回路を与え
ることにある。このような関係においては、電圧Ｕ４□
、４３およびＵ４゜、４４のゼロを介した通路は、たと
えば誘導電圧Ｕｍａの対応するゼロを介した通路よりず
っと早く生ずることに注目することか重要である。
一度前述の状態ＡＢから状態ＡＢへの整流が起これば、
瞬時ｔ２における回転子Ｎα２の次の特定的な位置を検
出するであろうのは、それに電圧Ｕ４ ＋ 、４３が印
加される、比較器１０である。
瞬時ｔ２における回転子Ｎα２の次の特定的な位置を検
出するであろうのは、それに電圧Ｕ４ ＋ 、４３が印
加される、比較器１０である。
１０の出力の状態が変化するときは、１４の出力信号の
新しい遷移が論理状態１から論理状態Ｏへ起こる。他の
位置Ｎα３およびＮα４の検出は、全く類似の態様にお
いて起こる。
新しい遷移が論理状態１から論理状態Ｏへ起こる。他の
位置Ｎα３およびＮα４の検出は、全く類似の態様にお
いて起こる。
第２図の図に従った論理ゲートの配置は、特に簡単な方
法において、ゲート１４の出力信号の状態１から状態Ｏ
への各遷移に、上に述べられた回転子の特定的な位置の
１つの検出を関連付けるための手段を与える。
法において、ゲート１４の出力信号の状態１から状態Ｏ
への各遷移に、上に述べられた回転子の特定的な位置の
１つの検出を関連付けるための手段を与える。
この制御回路の動作は、巻線を介して流れる電流の形状
に依存しないことと、モータは、たとえば、さい断電流
の源から供給することができることは、注目されるへき
である。
に依存しないことと、モータは、たとえば、さい断電流
の源から供給することができることは、注目されるへき
である。
第３図は、端子３１．３２および３３の間に三角形に接
続された３つの基本コイルＡ、 、Ｂ、およびＣ１を有
する３相モータの場合に使用される、類似の制御回路の
図である。
続された３つの基本コイルＡ、 、Ｂ、およびＣ１を有
する３相モータの場合に使用される、類似の制御回路の
図である。
各位相Ａ、ＢおよびＣに相関したモーメントＭ（Ｎα）
は、第５図において、関係するコイルにおける電流の方
向に従って、ＡまたはＡ、ＢまたはＢおよびＣまたはＣ
と示された曲線により表わされる。前のように、第３図
においてこれらのコイルの巻線の方向は、点により示さ
れた。
は、第５図において、関係するコイルにおける電流の方
向に従って、ＡまたはＡ、ＢまたはＢおよびＣまたはＣ
と示された曲線により表わされる。前のように、第３図
においてこれらのコイルの巻線の方向は、点により示さ
れた。
たとえばＡ、ＢおよびＣ供給状態においては、電源電圧
＋ＵａＩは端子３１および３３の間に印加され、そのた
めコイルＡ、に流れる電流は正であり、かつコイルＢ１
およびＣ７においては負である。もし第５図における瞬
時ｔｏを考慮すれば、これらの電流は、すべて回転子の
Ｎｏの位置において正のモーメントを発生する。第５図
において示された瞬時ｔ１において、曲線ＢおよびＣに
より表わされたコイルＢ１およびＣ１に誘導される電圧
Ｕ、ｎは等しく、それは回転子の対応する位置Ｎα、の
検出を許容する。同様に、特定の位置Ｎα２、Ｎα３、
Ｎα４その他を検出することができ、それは互いに関し
て６０°だけシフトされ、そのため各完全回路において
６つの特定の位置か検出される。
＋ＵａＩは端子３１および３３の間に印加され、そのた
めコイルＡ、に流れる電流は正であり、かつコイルＢ１
およびＣ７においては負である。もし第５図における瞬
時ｔｏを考慮すれば、これらの電流は、すべて回転子の
Ｎｏの位置において正のモーメントを発生する。第５図
において示された瞬時ｔ１において、曲線ＢおよびＣに
より表わされたコイルＢ１およびＣ１に誘導される電圧
Ｕ、ｎは等しく、それは回転子の対応する位置Ｎα、の
検出を許容する。同様に、特定の位置Ｎα２、Ｎα３、
Ｎα４その他を検出することができ、それは互いに関し
て６０°だけシフトされ、そのため各完全回路において
６つの特定の位置か検出される。
第３図の回路は、この検出および整流の制御は、特定的
に簡単でかつ経済的な態様において実行されることを許
容する。
に簡単でかつ経済的な態様において実行されることを許
容する。
この回路は、３つの比較器２１．２２および２３を含み
、それの第１の入力はそれぞれに巻線Ａ６、Ｂ、および
Ｃ１の端子３１．３２および３３に接続され、かつそれ
の第２の入力は、電流供給源の＋および一端子の間に直
列接続された２つの抵抗器２４および２５により表わさ
れた電圧除算器の共通中間点に接続される。比較器２２
および２３の出力は、第１の排他的論理和ゲーＩ・２６
のそれぞれの入力に接続され、その出力は、順番に、第
２の排他的論理和ゲート２７の入力に接続される。この
第２のゲートの第２の入力は、比較器２１の出力に接続
される。ゲート２７の出力は、単安定回路２８を制御し
、その出力信号はリングカウンタ２つに与えられる。後
者は、整流信号を電源回路３０に送出し、それは、よく
知られた技術に従った、巻線の端子３１．３２および３
３の２つに、連続的な供給状態に従って電源電圧を与え
るトランジスタブリッジのようなものである。
、それの第１の入力はそれぞれに巻線Ａ６、Ｂ、および
Ｃ１の端子３１．３２および３３に接続され、かつそれ
の第２の入力は、電流供給源の＋および一端子の間に直
列接続された２つの抵抗器２４および２５により表わさ
れた電圧除算器の共通中間点に接続される。比較器２２
および２３の出力は、第１の排他的論理和ゲーＩ・２６
のそれぞれの入力に接続され、その出力は、順番に、第
２の排他的論理和ゲート２７の入力に接続される。この
第２のゲートの第２の入力は、比較器２１の出力に接続
される。ゲート２７の出力は、単安定回路２８を制御し
、その出力信号はリングカウンタ２つに与えられる。後
者は、整流信号を電源回路３０に送出し、それは、よく
知られた技術に従った、巻線の端子３１．３２および３
３の２つに、連続的な供給状態に従って電源電圧を与え
るトランジスタブリッジのようなものである。
上に与えられた説明に鑑み、各供給状態において、比較
器２Ｌ２２および２３の２つは、それらの出力において
Ｏ状態をディスプレイする、なぜならば３つの端子３１
．３２および３３の２つは、電源供給源により規定され
た電位にあるからであるということは、容易に理解でき
る。浮動する第３の端子は、電圧供給源の端子の間に一
時的に直列接続されたコイルに誘導された電圧が等しい
ときには、瞬時の検出を許容する。したがって、ＡＢＣ
供給状態においては、比較器２１および２３はそれぞれ
に出力状態ｌおよび０を有するであろうし、また比較器
２２は、回転子が位置Ｎα１を介して通過するときのモ
ーメントにおいて出力状態１から出力状態０に移動する
であろう。この遷移は、ゲート２６の出力状態の０から
１への遷移および結果としてゲート２７の出力状態のＯ
から１への遷移を引起こすであろう。前に述べられた場
合のそれに類似した態様において、単安定回路は、この
後者の遷移により駆動され、かつ供給状態における変化
を生ずるようにカウンタ２９を駆動するであろう。
器２Ｌ２２および２３の２つは、それらの出力において
Ｏ状態をディスプレイする、なぜならば３つの端子３１
．３２および３３の２つは、電源供給源により規定され
た電位にあるからであるということは、容易に理解でき
る。浮動する第３の端子は、電圧供給源の端子の間に一
時的に直列接続されたコイルに誘導された電圧が等しい
ときには、瞬時の検出を許容する。したがって、ＡＢＣ
供給状態においては、比較器２１および２３はそれぞれ
に出力状態ｌおよび０を有するであろうし、また比較器
２２は、回転子が位置Ｎα１を介して通過するときのモ
ーメントにおいて出力状態１から出力状態０に移動する
であろう。この遷移は、ゲート２６の出力状態の０から
１への遷移および結果としてゲート２７の出力状態のＯ
から１への遷移を引起こすであろう。前に述べられた場
合のそれに類似した態様において、単安定回路は、この
後者の遷移により駆動され、かつ供給状態における変化
を生ずるようにカウンタ２９を駆動するであろう。
第４図は、５つの基本コイルＡ、ないしＥｌを有する５
相モータの場合を概略的に示す。表わされた供給状態に
おいては、コイルＡ、 、Ｂ、およびＣ１は、供給源の
端子＋および−に接続された、端子５↓および５２の間
に直列接続され、かつ同時に、コイルＥ、およびり、は
同一の端子５１および５２に接続される。通常の規約を
応用するときには、この状態はＡＢＣＤＥと書かれる。
相モータの場合を概略的に示す。表わされた供給状態に
おいては、コイルＡ、 、Ｂ、およびＣ１は、供給源の
端子＋および−に接続された、端子５↓および５２の間
に直列接続され、かつ同時に、コイルＥ、およびり、は
同一の端子５１および５２に接続される。通常の規約を
応用するときには、この状態はＡＢＣＤＥと書かれる。
コイルＥ、およびＤｌの共通接続点５３は、比較器５４
の第１の入力に接続され、またそれの第２の入力は、電
力供給源の端子の間に直列接続された抵抗器５５および
５６により表わされた電圧除算器の中間点に接続される
。比較器５４は、端子５３における電位が電圧除算器５
５および５６により規定された基準電位に等しいであろ
うときには、前の場合におけるように瞬間の検出を可能
にする。
の第１の入力に接続され、またそれの第２の入力は、電
力供給源の端子の間に直列接続された抵抗器５５および
５６により表わされた電圧除算器の中間点に接続される
。比較器５４は、端子５３における電位が電圧除算器５
５および５６により規定された基準電位に等しいであろ
うときには、前の場合におけるように瞬間の検出を可能
にする。
第５図のそれと同一の例示である第６図においては、こ
の瞬間は、検出されるべき回転子の位置Ｎα１に幻応し
てｔ、と示される。
の瞬間は、検出されるべき回転子の位置Ｎα１に幻応し
てｔ、と示される。
５相モータの場合にり・Ｉ応する完全回路は、全く明ら
かに、それらの入力の１つにより基本コイルの異なった
共通接続点に、かつそれらの他の入力こより電圧除算器
の中間点に接続された、５つの異なった比較器を含む。
かに、それらの入力の１つにより基本コイルの異なった
共通接続点に、かつそれらの他の入力こより電圧除算器
の中間点に接続された、５つの異なった比較器を含む。
これらの比較器の出力に現われる遷移は、前に述べられ
たそれらに類似した論理回路において使用される。
たそれらに類似した論理回路において使用される。
したかって、この制御回路は、モータの各完全供給サイ
クルのために、電気的に３６°だけ間隔を空けられた回
転子の１０個の特定的な位置の検出をＺ′Ｆ容し、それ
らの６個、Ｎａ、ないしＮα６は第６図において示され
る。
クルのために、電気的に３６°だけ間隔を空けられた回
転子の１０個の特定的な位置の検出をＺ′Ｆ容し、それ
らの６個、Ｎａ、ないしＮα６は第６図において示され
る。
４相モータの場合においては、第１図に従った２相モー
タの場合におけるように、基準電位が好ましくは巻線そ
れ自体により与えられ、それは付加的な単純化を結果と
して生し、それは第１図に関して述べられた場合により
例示されることは注目されるべきである。
タの場合におけるように、基準電位が好ましくは巻線そ
れ自体により与えられ、それは付加的な単純化を結果と
して生し、それは第１図に関して述べられた場合により
例示されることは注目されるべきである。
この回路の種々のものおよびそれらの実現は当業者には
明らかであり、かつそれらはすべて、供給電流の形状に
かかわりなく、非常に単純でかつ経済的な手段により、
ついには容易に調整可能な、整流制御信号の獲得を許容
する。
明らかであり、かつそれらはすべて、供給電流の形状に
かかわりなく、非常に単純でかつ経済的な手段により、
ついには容易に調整可能な、整流制御信号の獲得を許容
する。
第１図は、２相モータの場合における、この発明に従っ
た制御回路の図である。 第２図は、第１図の回路において現われるモーメントお
よび電圧を表わす図である。 第３図は、３相モータのための、この発明に従った制御
回路の図である。 第４図は、この発明に従った回路の５＃目モータへの応
用を例示する、部分図である。 第５図および第６図は、それぞれに、３相および５相モ
ータの場合において誘導されるモーメントおよび電圧の
変形を表わす図である。 図において、１は回転子、２および３は極、４は巻線、
５は供給回路、８はリングカウンタ、１０および１１は
比較器、１２．１３および↓４は排他的論理和ゲート、
工６は単安定回路、２１．２２および２３は比較器、２
４および２５は抵抗器、２６および２７は排他的論理和
ゲート、２８は単安定回路、２９はリングカウンタ、３
０は電源回路、３１．３２および３３は端子、４１．４
２．４３および４４は端子、５１および５２は端子、５
４は比較器、５５および５６は電圧減算器、８４は回路
である。
た制御回路の図である。 第２図は、第１図の回路において現われるモーメントお
よび電圧を表わす図である。 第３図は、３相モータのための、この発明に従った制御
回路の図である。 第４図は、この発明に従った回路の５＃目モータへの応
用を例示する、部分図である。 第５図および第６図は、それぞれに、３相および５相モ
ータの場合において誘導されるモーメントおよび電圧の
変形を表わす図である。 図において、１は回転子、２および３は極、４は巻線、
５は供給回路、８はリングカウンタ、１０および１１は
比較器、１２．１３および↓４は排他的論理和ゲート、
工６は単安定回路、２１．２２および２３は比較器、２
４および２５は抵抗器、２６および２７は排他的論理和
ゲート、２８は単安定回路、２９はリングカウンタ、３
０は電源回路、３１．３２および３３は端子、４１．４
２．４３および４４は端子、５１および５２は端子、５
４は比較器、５５および５６は電圧減算器、８４は回路
である。
Claims (7)
- （１）コレクタなしの電気モータのための制御回路であ
って、それは、少なくとも１対の磁極をディスプレイす
るような態様において磁化された回転子および同一のイ
ンピーダンスのいくつかの基本コイルを含む２相または
多相の巻線が設けられた固定子を含む型式であり、この
回路は、整流制御信号の効果の下で連続的な供給状態の
サイクルに従って異なった位相の基本コイルを選択的に
電流源の端子に接続するために配置された電子整流手段
と、基本コイルの端子に現われる電圧を検出するための
手段と、前記検出された電圧から前記整流制御信号を発
生するための手段とを含み、巻線の基本コイルは直列に
一緒に接続され、制御回路は、各供給状態において、異
なった位相に属する２つの連続的な基本コイルの電流源
に接続されない共通接続点の電位の基準値を介した通路
において検出信号を発生するための比較器手段を含み、
前記整流制御信号を発生するための手段は前記検出信号
により制御されることを特徴とする、制御回路。 - （２）比較器を含み、それの入力は、電流源端子の間に
直列接続された前記２つの基本コイルの共通接続点およ
びこれらの電流源端子の間に接続された電圧除算器の中
間点の間に接続されることを特徴とし、それらの２つは
各供給状態において電流源端子に直列接続される、２つ
、３つ、４つまたは５つの基本コイルを有する、２相、
３相、４相または５相のモータのための、請求項１に記
載の制御回路。 - （３）比較器を含み、それらの入力は、電流源に接続さ
れない基本コイルの共通接続点の間に接続されることを
特徴とする、４つの基本コイルを有する２相または４相
モータのための、請求項１に記載の制御回路。 - （４）それぞれに、基本コイルの２つの向かい合った接
続点の間に不変的に接続された２つの比較器を含むこと
と、これらの比較器の出力信号は第１の排他的論理和ゲ
ートのそれぞれの入力に与えられ、この論理ゲートの出
力において検出信号が現われることとを特徴とする、４
つの基本コイルを有する２相または４相モータのための
、請求項１に記載の制御回路。 - （５）少なくとも第２の排他的論理和ゲートを含み、そ
れの入力はモータの連続的な供給状態を反映する信号に
より制御され、かつそれの出力は第３の排他的論理和ゲ
ートの入力の１つに接続され、この第３の論理ゲートの
第２の入力は第１の論理ゲートの出力に接続され、かつ
この第３の論理ゲートの出力は前記整流制御信号を発生
する単安定回路に接続されることを特徴とする、請求項
４に記載の制御回路。 - （６）３つの比較器を含み、それの第１の入力は３つの
基本コイルの共通接続点にそれぞれに接続され、かつそ
れの第２の入力は電圧除算器の前記中間点に接続される
ことと、比較器の２つの出力は第１の排他的論理和ゲー
トの入力に接続され、このゲートの出力および第３の比
較器の出力は第２の排他的論理和ゲートの入力にそれぞ
れに接続され、その出力は前記整流制御信号を発生する
単安定回路に接続されることとを特徴とする、３つの基
本コイルを有する３相モータのための、請求項２に記載
の制御回路。 - （７）比較器の少なくとも１つの入力の前記接続は遅延
回路を介して達成されることを特徴とする、請求項２な
いし６のいずれかに記載の制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4059/89A CH681497A5 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | |
| CH4059/89-0 | 1989-11-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183393A true JPH03183393A (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=4269044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2305929A Pending JPH03183393A (ja) | 1989-11-10 | 1990-11-09 | コレクタなしの電気モータのための制御回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5194787A (ja) |
| EP (1) | EP0433219B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03183393A (ja) |
| CH (1) | CH681497A5 (ja) |
| DE (1) | DE69014839T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010081729A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Jtekt Corp | モータ回路及び電動パワーステアリング装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2692417B1 (fr) * | 1992-06-12 | 1995-07-28 | Sextant Avionique | Systeme de commande de moteur synchrone a rotor aimante. |
| US5616994A (en) * | 1994-01-12 | 1997-04-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Drive circuit for brushless motor |
| DE19511865C1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-06-05 | Daimler Benz Ag | Einrichtung zum Antrieb eines Stellelements mittels eines Schrittmotors |
| US5744921A (en) * | 1996-05-02 | 1998-04-28 | Siemens Electric Limited | Control circuit for five-phase brushless DC motor |
| CN1084956C (zh) * | 1997-09-26 | 2002-05-15 | 三洋电机株式会社 | 直流无刷电动机的驱动装置 |
| DE10023908A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-12-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Ermittlung der Polradlage einer elektrischen Maschine |
| US6703805B2 (en) * | 2002-04-12 | 2004-03-09 | Mountain Engineering Ii, Inc. | System for measuring the position of an electric motor |
| US10622926B1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-04-14 | Jyen Herr Enterprise Co., Ltd. | Controller of DC brushless motor and control method thereof |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3831072A (en) * | 1972-02-21 | 1974-08-20 | Canon Kk | Dc motor with hall generators |
| US4608958A (en) * | 1982-09-22 | 1986-09-02 | Nippon Soken, Inc. | Load reactance element driving device |
| DE3686722T2 (de) * | 1986-04-25 | 1993-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Buerstenfreier gleichstrommotor. |
| JPS62188998U (ja) * | 1986-05-20 | 1987-12-01 | ||
| JP2503230B2 (ja) * | 1987-06-17 | 1996-06-05 | 松下電器産業株式会社 | ブラシレスモ−タの駆動装置 |
| US4743815A (en) * | 1987-09-01 | 1988-05-10 | Emerson Electric Co. | Brushless permanent magnet motor system |
| JP2875529B2 (ja) * | 1987-10-31 | 1999-03-31 | ソニー株式会社 | センサレスブラシレスモータの駆動装置 |
| DE3921462A1 (de) * | 1989-02-14 | 1990-08-16 | Vdo Schindling | Verfahren und schaltungsanordnung zum betrieb eines schrittmotors |
-
1989
- 1989-11-10 CH CH4059/89A patent/CH681497A5/fr not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-11-08 DE DE69014839T patent/DE69014839T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-08 EP EP90810859A patent/EP0433219B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-09 JP JP2305929A patent/JPH03183393A/ja active Pending
- 1990-11-13 US US07/612,209 patent/US5194787A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010081729A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Jtekt Corp | モータ回路及び電動パワーステアリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69014839D1 (de) | 1995-01-19 |
| EP0433219B1 (fr) | 1994-12-07 |
| EP0433219A1 (fr) | 1991-06-19 |
| CH681497A5 (ja) | 1993-03-31 |
| DE69014839T2 (de) | 1995-09-07 |
| US5194787A (en) | 1993-03-16 |
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