JPH0552149B2 - - Google Patents
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- JPH0552149B2 JPH0552149B2 JP60028564A JP2856485A JPH0552149B2 JP H0552149 B2 JPH0552149 B2 JP H0552149B2 JP 60028564 A JP60028564 A JP 60028564A JP 2856485 A JP2856485 A JP 2856485A JP H0552149 B2 JPH0552149 B2 JP H0552149B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- capacitor
- motor
- pulse
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Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
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Classifications
-
- 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
- H02P6/12—Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、ブラシレス直流モータが破壊される
のを防止する為のモータの保護装置に関するもの
で、特にIC（集積回路）化に適したモータの保護
装置を提供せんとするものである。 (ロ) 従来の技術 ブラシレス直流モータは、高速回転させても長
寿命である為、現在多用されている。前記ブラシ
レスモータは、ロータの位置を検出し、複数の駆
動コイルに前記ロータの位置に応じた電流を供給
することにより回転する様に成されており、かつ
起動時のトルクを大とする為、起動時に前記駆動
コイルに供給される電流を大きく設定している。
その為、長時間のモータロツクが発生したり、過
負荷に起因する異常低速回転が続くと、駆動コイ
ルの発熱、焼損等が発生する。 モータロツクが発生した場合、速やかにモータ
の駆動を停止し、破壊防止を計る技術が特開昭58
−154385号公報に記載されている。前記公報に依
れば、駆動コイルの逆起電力を検出することによ
り所定周期のパルスを発生し、該パルスにより時
間計測手段を構成するコンデンサの放電を行うこ
とによりモータの回転検出を行つている。従つ
て、前記公報の場合、モータロツクが発生し、前
記逆起電力が生じなくなり、前記パルスが発生し
なくなると、コンデンサの端子電圧が所定レベル
以上となつて、モータロツクが生じていることを
検出出来る。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記公報の如く、逆起電力を検
出する方法は、一端が電源に接続された駆動コイ
ルの両端電圧を検出する必要があるので、検出回
路全体を高電圧電源に接続しなければならない。
その為、前記公報の回路は、全体を高耐圧の素子
で構成しなければならず、電源電圧が高い場合
IC化が困難になるという欠点があつた。また、
回路全体に電源電圧がかかる為、サージ電圧に対
して弱いという欠点もあつた。 (ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、第
１及び第２駆動コイルに給電する為の第１及び第
２出力回路の入出力間に接続され、前記駆動コイ
ルによつて生じるキツクバツクパルスを帰還する
ツエナーダイオードと、前記第１及び第２出力回
路の入力端に得られる信号のアンドをとるアンド
ゲートと、該アンドゲートの出力信号に応じて充
放電が制御されるコンデンサと、該コンデンサの
端子電圧に応じて前記第１及び第２駆動コイルへ
の給電を停止する停止手段とを備える点を特徴と
する。 (ホ) 作用 本考案に依れば、アンドゲートの出力信号のパ
ルス幅を大とすることが出来、コンデンサの十分
なる放電を行うことが出来る。その結果、前記コ
ンデンサの容量を大とすることが出来るととも
に、充電抵抗の値を小と出来、IC内に供給され
るバイアス電流に対する悪影響が防止される。 (ヘ) 実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、
１は第１駆動コイル、２は第２駆動コイル、３は
前記第１及び第２駆動コイル１及び２により駆動
されるロータの位置を検出する為のホールIC（ホ
ール素子とコンパレータとを組合せたIC）、４は
該ホールICの出力信号の波形を整形する波形整
形回路、５はエミツタが共通接続された第１及び
第２トランジスタ６及び７を含み、前記波形整形
回路４の出力信号に応じて、該出力信号と同相の
第１パルス列と前記出力信号と逆相の第２パルス
列とを発生する差動増幅回路、８はベース・エミ
ツタ路が縦続接続された第３及び第４トランジス
タ９及び１０を含み、前記第１トランジスタ６の
コレクタに得られる第１パルス列を増幅し、それ
に応じた電流を第１駆動コイル１に供給する第１
出力回路、１１はベース・エミツタ路が縦続接続
された第５及び第６トランジスタ１２及び１３を
含み、前記第２トランジスタ７のコレクタに得ら
れる第２パルス列を増幅し、それに応じた電流を
第２駆動コイル２に供給する第２出力回路、１４
はカソードが前記第１出力回路８の出力端に、ア
ノードが前記第１出力回路８の入力端にそれぞれ
接続された第１ツエナーダイオード、１５はカソ
ードが前記第２出力回路１１の出力端に、アノー
ドが前記第２出力回路１１の入力端にそれぞれ接
続された第２ツエナーダイオード、１６は入力端
がそれぞれ前記第１及び第２出力回路８及び１１
の入力端に接続されたアンドゲート、１７は該ア
ンドゲート１６の出力信号を反転する反転トラン
ジスタ、１８は電源電圧（＋VCC2）により充電抵
抗１９を介して充電され、前記反転トランジスタ
１７により放電されるコンデンサ、及び２０は該
コンデンサ１８の端子電圧と基準電圧（＋Vref）
とを比較し、前記端子電圧が大になつたとき停止
信号を発生して前記波形整形回路４の動作を停止
させる停止回路である。 モータが回転していれば、ホールIC３から同
期的に「Ｈ」及び「Ｌ」に変化する信号が発生
し、該信号が波形整形回路４で短形波に変換され
た後差動増幅回路５に印加される。その為、前記
差動増幅回路５を構成する第１トランジスタ６の
コレクタに第２図イに示す第１パルス列が発生
し、第２トランジスタ７のコレクタに第２図ロに
示す第２パルス列が発生し、前記第１パルス列は
第１出力回路８に、第２パルス列は第２出力回路
１１にそれぞれ印加され、前記第１及び第２出力
回路８及び１１により第１及び第２駆動コイル１
及び２に動作電流が供給される。しかして、前記
第１出力回路８の出力電圧は、第１駆動コイル１
に起因するキツクバツクパルス及び逆起電力に応
じて第２図ハに示す如き波形となり、前記第２出
力回路１１の出力電圧も同様に第２図ニに示す如
き波形となる。そして、前記第１及び第２出力回
路８及び１１の入出力端間には、それぞれ第１及
び第２ツエナーダイオード１４及び１５が接続さ
れている為、ツエナー電圧VZを越えるキツクバ
ツクパルスが前記第１及び第２出力回路８及び１
１の入力端に帰還され、前記第１出力回路８の入
力端における電圧は第２図ホの如く、また前記第
２出力回路１１の入力端における電圧は第２図ヘ
の如くなる。前記第２図において、範囲Ａはキツ
クバツクパルスに対応する電圧であり、範囲Ｂは
逆起電力に対応する電圧である。また第２図にお
いて、イ及びロで示される第１及び第２パルス列
は、前記範囲Ａ及びＢに比較し十分長いパルス幅
を有するので、作図上一部省略している。 第１及び第２出力回路８及び１１の入力端に得
られる前記第２図ホ及びヘで示される信号は、ア
ンドゲート１６に印加され、該アンドゲート１６
の出力端に第２図トに示す如き信号が発生する。
そして、前記アンドゲート１６の出力信号は、反
転トランジスタ１７のベースに印加されるので、
前記反転トランジスタ１７のコレクタには、前記
第２図トに示される信号の反転信号が発生する。
コンデンサ１８は前記反転トランジスタ１７のコ
レクタが「Ｌ」になると放電され、「Ｈ」になる
と電源電圧（＋VCC2）により充電抵抗１９を介し
て充電される。その場合、充電時定数は前記コン
デンサ１８及び充電抵抗１９の値に応じて決ま
り、放電時間は、アンドゲート１６の出力信号の
パルス幅によつて決まる。従つて、前記コンデン
サ１８の端子電圧は第２図チの如くなる。アンド
ゲート１６の出力パルスは、第１及び第２パルス
列の立下り毎に発生し、その度にコンデンサ１８
の放電が行なわれるので、前記コンデンサ１８の
端子電圧が所定レベルを越えることはない。 前記コンデンサ１８の端子電圧は、停止回路２
０に印加される。前記停止回路２０は、抵抗２１
及び２２によつて作成される基準電圧Vrefと前
記コンデンサ１８の端子電圧とを比較し、該端子
電圧が大のとき停止信号を発生するものである
が、上述の如くアンドゲート１６から所定周期の
パルス信号が発生し続ける限り前記停止信号が発
生することは無い。 モータロツク等が生じ、ホールIC３からパル
スが発生しなくなると、差動増幅回路５の出力信
号が変化しなくなり、一方の出力が「Ｈ」、他方
の出力が「Ｌ」のままとなる。そして「Ｈ」にな
つた側の出力回路が作動し続け、対応する駆動コ
イルに電流が流れ続けて破壊の危険が生じる。し
かして、差動増幅回路５の出力信号が変化しなく
なると、アンドゲート１６の出力パルスも発生し
なくなるので、コンデンサ１８の放電が行なわれ
ず、その端子電圧が上昇する。そして、前記端子
電圧が基準電圧Vrefを越えると、停止回路２０
から停止信号が発生し、波形整形回路４に印加さ
れるので、それに応じて差動増幅回路５の両出力
がともに「Ｌ」になり、破壊保護が達成される。
尚、前記停止回路２０からの停止信号は、第１及
び第２駆動コイル１及び２への給電が同時に停止
する様、例えば差動増幅回路５の定電流源２３に
作用させてもよい。 (ト) 発明の効果 以上述べた如く、本発明に依れば、ツエナーダ
イオードによりキツクバツクパルスを帰還して第
１及び第２パルス列の立下りの遅延を計つている
ので、IC化の困難なコンデンサを用いること無
くモータの回転検出を行うことが出来る。また、
本発明に依れば、出力回路の入力端にアンドゲー
トを接続することにより、回転検出を行つている
ので、検出回路全体を低電源電圧で動作させるこ
とが出来、耐圧の低い素子の使用が可能となると
いう利点を有する。更に、キツクバツクパルスの
幅と略等しい期間コンデンサの放電を行うことが
出来るので、前記コンデンサとして容量の大なる
ものを使用出来、充電抵抗の値を小とすることが
出来る。ちなみに、実施例の如くすれば200〜
300μ秒の放電時間を得ることが出来る。
のを防止する為のモータの保護装置に関するもの
で、特にIC（集積回路）化に適したモータの保護
装置を提供せんとするものである。 (ロ) 従来の技術 ブラシレス直流モータは、高速回転させても長
寿命である為、現在多用されている。前記ブラシ
レスモータは、ロータの位置を検出し、複数の駆
動コイルに前記ロータの位置に応じた電流を供給
することにより回転する様に成されており、かつ
起動時のトルクを大とする為、起動時に前記駆動
コイルに供給される電流を大きく設定している。
その為、長時間のモータロツクが発生したり、過
負荷に起因する異常低速回転が続くと、駆動コイ
ルの発熱、焼損等が発生する。 モータロツクが発生した場合、速やかにモータ
の駆動を停止し、破壊防止を計る技術が特開昭58
−154385号公報に記載されている。前記公報に依
れば、駆動コイルの逆起電力を検出することによ
り所定周期のパルスを発生し、該パルスにより時
間計測手段を構成するコンデンサの放電を行うこ
とによりモータの回転検出を行つている。従つ
て、前記公報の場合、モータロツクが発生し、前
記逆起電力が生じなくなり、前記パルスが発生し
なくなると、コンデンサの端子電圧が所定レベル
以上となつて、モータロツクが生じていることを
検出出来る。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記公報の如く、逆起電力を検
出する方法は、一端が電源に接続された駆動コイ
ルの両端電圧を検出する必要があるので、検出回
路全体を高電圧電源に接続しなければならない。
その為、前記公報の回路は、全体を高耐圧の素子
で構成しなければならず、電源電圧が高い場合
IC化が困難になるという欠点があつた。また、
回路全体に電源電圧がかかる為、サージ電圧に対
して弱いという欠点もあつた。 (ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、第
１及び第２駆動コイルに給電する為の第１及び第
２出力回路の入出力間に接続され、前記駆動コイ
ルによつて生じるキツクバツクパルスを帰還する
ツエナーダイオードと、前記第１及び第２出力回
路の入力端に得られる信号のアンドをとるアンド
ゲートと、該アンドゲートの出力信号に応じて充
放電が制御されるコンデンサと、該コンデンサの
端子電圧に応じて前記第１及び第２駆動コイルへ
の給電を停止する停止手段とを備える点を特徴と
する。 (ホ) 作用 本考案に依れば、アンドゲートの出力信号のパ
ルス幅を大とすることが出来、コンデンサの十分
なる放電を行うことが出来る。その結果、前記コ
ンデンサの容量を大とすることが出来るととも
に、充電抵抗の値を小と出来、IC内に供給され
るバイアス電流に対する悪影響が防止される。 (ヘ) 実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、
１は第１駆動コイル、２は第２駆動コイル、３は
前記第１及び第２駆動コイル１及び２により駆動
されるロータの位置を検出する為のホールIC（ホ
ール素子とコンパレータとを組合せたIC）、４は
該ホールICの出力信号の波形を整形する波形整
形回路、５はエミツタが共通接続された第１及び
第２トランジスタ６及び７を含み、前記波形整形
回路４の出力信号に応じて、該出力信号と同相の
第１パルス列と前記出力信号と逆相の第２パルス
列とを発生する差動増幅回路、８はベース・エミ
ツタ路が縦続接続された第３及び第４トランジス
タ９及び１０を含み、前記第１トランジスタ６の
コレクタに得られる第１パルス列を増幅し、それ
に応じた電流を第１駆動コイル１に供給する第１
出力回路、１１はベース・エミツタ路が縦続接続
された第５及び第６トランジスタ１２及び１３を
含み、前記第２トランジスタ７のコレクタに得ら
れる第２パルス列を増幅し、それに応じた電流を
第２駆動コイル２に供給する第２出力回路、１４
はカソードが前記第１出力回路８の出力端に、ア
ノードが前記第１出力回路８の入力端にそれぞれ
接続された第１ツエナーダイオード、１５はカソ
ードが前記第２出力回路１１の出力端に、アノー
ドが前記第２出力回路１１の入力端にそれぞれ接
続された第２ツエナーダイオード、１６は入力端
がそれぞれ前記第１及び第２出力回路８及び１１
の入力端に接続されたアンドゲート、１７は該ア
ンドゲート１６の出力信号を反転する反転トラン
ジスタ、１８は電源電圧（＋VCC2）により充電抵
抗１９を介して充電され、前記反転トランジスタ
１７により放電されるコンデンサ、及び２０は該
コンデンサ１８の端子電圧と基準電圧（＋Vref）
とを比較し、前記端子電圧が大になつたとき停止
信号を発生して前記波形整形回路４の動作を停止
させる停止回路である。 モータが回転していれば、ホールIC３から同
期的に「Ｈ」及び「Ｌ」に変化する信号が発生
し、該信号が波形整形回路４で短形波に変換され
た後差動増幅回路５に印加される。その為、前記
差動増幅回路５を構成する第１トランジスタ６の
コレクタに第２図イに示す第１パルス列が発生
し、第２トランジスタ７のコレクタに第２図ロに
示す第２パルス列が発生し、前記第１パルス列は
第１出力回路８に、第２パルス列は第２出力回路
１１にそれぞれ印加され、前記第１及び第２出力
回路８及び１１により第１及び第２駆動コイル１
及び２に動作電流が供給される。しかして、前記
第１出力回路８の出力電圧は、第１駆動コイル１
に起因するキツクバツクパルス及び逆起電力に応
じて第２図ハに示す如き波形となり、前記第２出
力回路１１の出力電圧も同様に第２図ニに示す如
き波形となる。そして、前記第１及び第２出力回
路８及び１１の入出力端間には、それぞれ第１及
び第２ツエナーダイオード１４及び１５が接続さ
れている為、ツエナー電圧VZを越えるキツクバ
ツクパルスが前記第１及び第２出力回路８及び１
１の入力端に帰還され、前記第１出力回路８の入
力端における電圧は第２図ホの如く、また前記第
２出力回路１１の入力端における電圧は第２図ヘ
の如くなる。前記第２図において、範囲Ａはキツ
クバツクパルスに対応する電圧であり、範囲Ｂは
逆起電力に対応する電圧である。また第２図にお
いて、イ及びロで示される第１及び第２パルス列
は、前記範囲Ａ及びＢに比較し十分長いパルス幅
を有するので、作図上一部省略している。 第１及び第２出力回路８及び１１の入力端に得
られる前記第２図ホ及びヘで示される信号は、ア
ンドゲート１６に印加され、該アンドゲート１６
の出力端に第２図トに示す如き信号が発生する。
そして、前記アンドゲート１６の出力信号は、反
転トランジスタ１７のベースに印加されるので、
前記反転トランジスタ１７のコレクタには、前記
第２図トに示される信号の反転信号が発生する。
コンデンサ１８は前記反転トランジスタ１７のコ
レクタが「Ｌ」になると放電され、「Ｈ」になる
と電源電圧（＋VCC2）により充電抵抗１９を介し
て充電される。その場合、充電時定数は前記コン
デンサ１８及び充電抵抗１９の値に応じて決ま
り、放電時間は、アンドゲート１６の出力信号の
パルス幅によつて決まる。従つて、前記コンデン
サ１８の端子電圧は第２図チの如くなる。アンド
ゲート１６の出力パルスは、第１及び第２パルス
列の立下り毎に発生し、その度にコンデンサ１８
の放電が行なわれるので、前記コンデンサ１８の
端子電圧が所定レベルを越えることはない。 前記コンデンサ１８の端子電圧は、停止回路２
０に印加される。前記停止回路２０は、抵抗２１
及び２２によつて作成される基準電圧Vrefと前
記コンデンサ１８の端子電圧とを比較し、該端子
電圧が大のとき停止信号を発生するものである
が、上述の如くアンドゲート１６から所定周期の
パルス信号が発生し続ける限り前記停止信号が発
生することは無い。 モータロツク等が生じ、ホールIC３からパル
スが発生しなくなると、差動増幅回路５の出力信
号が変化しなくなり、一方の出力が「Ｈ」、他方
の出力が「Ｌ」のままとなる。そして「Ｈ」にな
つた側の出力回路が作動し続け、対応する駆動コ
イルに電流が流れ続けて破壊の危険が生じる。し
かして、差動増幅回路５の出力信号が変化しなく
なると、アンドゲート１６の出力パルスも発生し
なくなるので、コンデンサ１８の放電が行なわれ
ず、その端子電圧が上昇する。そして、前記端子
電圧が基準電圧Vrefを越えると、停止回路２０
から停止信号が発生し、波形整形回路４に印加さ
れるので、それに応じて差動増幅回路５の両出力
がともに「Ｌ」になり、破壊保護が達成される。
尚、前記停止回路２０からの停止信号は、第１及
び第２駆動コイル１及び２への給電が同時に停止
する様、例えば差動増幅回路５の定電流源２３に
作用させてもよい。 (ト) 発明の効果 以上述べた如く、本発明に依れば、ツエナーダ
イオードによりキツクバツクパルスを帰還して第
１及び第２パルス列の立下りの遅延を計つている
ので、IC化の困難なコンデンサを用いること無
くモータの回転検出を行うことが出来る。また、
本発明に依れば、出力回路の入力端にアンドゲー
トを接続することにより、回転検出を行つている
ので、検出回路全体を低電源電圧で動作させるこ
とが出来、耐圧の低い素子の使用が可能となると
いう利点を有する。更に、キツクバツクパルスの
幅と略等しい期間コンデンサの放電を行うことが
出来るので、前記コンデンサとして容量の大なる
ものを使用出来、充電抵抗の値を小とすることが
出来る。ちなみに、実施例の如くすれば200〜
300μ秒の放電時間を得ることが出来る。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、及
び第２図イ乃至チは第１図の各部の波形を示す特
性図である。 主な図番の説明、１……第１駆動コイル、２…
…第２駆動コイル、５……差動増幅回路、８……
第１出力回路、１１……第２出力回路、１４……
第１ツエナーダイオード、１５……第２ツエナー
ダイオード、１６……アンドゲート、１８……コ
ンデンサ、２０……停止回路。
び第２図イ乃至チは第１図の各部の波形を示す特
性図である。 主な図番の説明、１……第１駆動コイル、２…
…第２駆動コイル、５……差動増幅回路、８……
第１出力回路、１１……第２出力回路、１４……
第１ツエナーダイオード、１５……第２ツエナー
ダイオード、１６……アンドゲート、１８……コ
ンデンサ、２０……停止回路。
Claims (1)
- １ 第１及び第２駆動コイルと、該駆動コイルに
よつて駆動されるロータの位置検出を行う位置検
出手段と、該位置検出手段の出力信号に応じて互
いに逆相の第１及び第２パルス列を発生するパル
ス発生回路と、前記第１パルス列に応じて前記第
１駆動コイルに動作電流を供給する第１出力回路
と、前記第２パルス列に応じて前記第２駆動コイ
ルに動作電流を供給する第２出力回路とを備える
モータにおいて、前記第１及び第２出力回路の入
出力間に挿入されるツエナーダイオードと、前記
第１及び第２出力回路の入力端に得られる信号の
アンドをとるアンドゲートと、該アンドゲートの
出力信号に応じて充放電が制御されるコンデンサ
と、該コンデンサの端子電圧に応じて前記第１及
び第２駆動コイルへの給電を停止する停止手段と
を設け、モータロツク時に前記停止手段を作動さ
せ、前記モータの保護を行う様にしたことを特徴
とするモータの保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60028564A JPS61189187A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | モ−タの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60028564A JPS61189187A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | モ−タの保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61189187A JPS61189187A (ja) | 1986-08-22 |
| JPH0552149B2 true JPH0552149B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=12252132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60028564A Granted JPS61189187A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | モ−タの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61189187A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01227622A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータロック保護装置 |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP60028564A patent/JPS61189187A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61189187A (ja) | 1986-08-22 |
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