JPH0614795B2 - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents
ブラシレス直流モ−タInfo
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- JPH0614795B2 JPH0614795B2 JP60030992A JP3099285A JPH0614795B2 JP H0614795 B2 JPH0614795 B2 JP H0614795B2 JP 60030992 A JP60030992 A JP 60030992A JP 3099285 A JP3099285 A JP 3099285A JP H0614795 B2 JPH0614795 B2 JP H0614795B2
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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
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、3相のコイルへの電流路をトランジスタによ
って切り換えるブラシレス直流モータに関するものであ
る。
って切り換えるブラシレス直流モータに関するものであ
る。
従来の技術 従来のブラシレス直流モータでは、3相のコイルへの電
流路を切り換えるために3個以上の位置検出素子を必要
としていた(たとえば、特公昭 55−6938号または特願昭56−191392
号)。
流路を切り換えるために3個以上の位置検出素子を必要
としていた(たとえば、特公昭 55−6938号または特願昭56−191392
号)。
第8図に従来のブラシレス直流モータの構成例を示す。
永久磁石によって構成されたロータ2の回転位置をホー
ル素子301,302,303によって検出し、その検
出信号に応じて処理回路 304によって第一の駆動トランジスタ4a,4b,4
cと第二の駆動トランジスタ5a,5b,5cの通電状
態を切換制御し、3相のコイル3a,3b,3cへの電
流路を切換えていた。
永久磁石によって構成されたロータ2の回転位置をホー
ル素子301,302,303によって検出し、その検
出信号に応じて処理回路 304によって第一の駆動トランジスタ4a,4b,4
cと第二の駆動トランジスタ5a,5b,5cの通電状
態を切換制御し、3相のコイル3a,3b,3cへの電
流路を切換えていた。
発明が解決しようとする問題点 このように、位置検出素子としてホール素子を使用する
場合には、モータの部品点数が多くなり、配線が繁雑に
なるという欠点があった。さらに、エアコンのロータリ
ー形コンプレッサ用モータとしてこのようなブラシレス
直流モータを使用する場合には、ホール素子を高温かつ
高圧状態にて使用することになり、信頼性や寿命が著し
く低下していた。
場合には、モータの部品点数が多くなり、配線が繁雑に
なるという欠点があった。さらに、エアコンのロータリ
ー形コンプレッサ用モータとしてこのようなブラシレス
直流モータを使用する場合には、ホール素子を高温かつ
高圧状態にて使用することになり、信頼性や寿命が著し
く低下していた。
本発明は、このような点を考慮し、3相のコイルへの電
流の入出力端子にあらわれる端子電圧を利用して位置検
出を行なわせることにより、特別な位置検出素子を1個
も使用しないブラシレス直流モータを提供するものであ
る。
流の入出力端子にあらわれる端子電圧を利用して位置検
出を行なわせることにより、特別な位置検出素子を1個
も使用しないブラシレス直流モータを提供するものであ
る。
問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために本発明のブラシレス直流
モータでは、3相のコイルへの電流の入出力端子(A端
子,B端子,C端子)の端子電圧を検出して制御信号を
発生する位置検出手段と、前記位置検出手段の制御信号
にもとづいて前記第一の駆動トランジスタおよび第二の
駆動トランジスタの切換信号を出力し、前記コイルへの
電流をA端子,B端子,C端子の順番に切り換えて通電
させる切換駆動手段と、前記コイルへの供給電流を検出
する電流検出手段とを具備し、前記位置検出手段は、前
記A端子の端子電圧を平滑する実質的に1次の積分特性
を有する第一のフィルタ手段と、前記B端子の端子電圧
を平滑する実質的に1次の積分特性を有する第二のフィ
ルタ手段と、前記C端子の端子電圧を平滑する実質的に
1次の積分特性を有する第三のフィルタ手段と、前記第
一のフィルタ手段の出力信号と前記第二のフィルタ手段
の出力信号を合成する第一の合成手段と、前記第二のフ
ィルタ手段の出力信号と前記第三のフィルタ手段の出力
信号を合成する第二の合成手段と、前記第三のフィルタ
手段の出力信号と前記第一のフィルタ手段の出力信号を
合成する第三の合成手段と、前記第一のフィルタ手段の
出力信号と前記第二のフィルタ手段の出力信号と前記第
三のフィルタ手段の出力信号を合成する第四の合成手段
と、前記第一の合成手段の出力信号と前記第四の合成手
段の出力信号を実質的に比較して第一のディジタル信号
を作り出す第一の比較手段と、前記第二の合成手段の出
力信号と前記第四の合成手段の出力信号を実質的に比較
して第二のディジタル信号を作り出す第二の比較手段
と、前記第三の合成手段の出力信号と前記第四の合成手
段の出力信号を実質的に比較して第三のディジタル信号
を作り出す第三の比較手段と、前記電流検出手段の出力
信号に応動して前記第一の合成手段と第二の合成手段と
第三の合成手段における合成比を変化させる合成比可変
手段とを含んで構成され、前記コイルへの供給電流が多
いときには供給電流が少ない時に比較して、前記第一の
合成手段の出力信号における前記第二のフィルタ手段の
出力信号の合成比率を大きくし、かつ、前記第二の合成
手段の出力信号における前記第三のフィルタ手段の出力
信号の合成比率を大きくし、かつ、前記第三の合成手段
の出力信号における前記第一のフィルタ手段の出力信号
の合成比率を大きくし、さらに、前記第一の比較手段と
第二の比較手段と第三の比較手段の出力ディジタル信号
を前記位置検出信号の制御信号として出力し、前記第一
の駆動トランジスタと第二の駆動トランジスタを切換制
御するようにしたものである。
モータでは、3相のコイルへの電流の入出力端子(A端
子,B端子,C端子)の端子電圧を検出して制御信号を
発生する位置検出手段と、前記位置検出手段の制御信号
にもとづいて前記第一の駆動トランジスタおよび第二の
駆動トランジスタの切換信号を出力し、前記コイルへの
電流をA端子,B端子,C端子の順番に切り換えて通電
させる切換駆動手段と、前記コイルへの供給電流を検出
する電流検出手段とを具備し、前記位置検出手段は、前
記A端子の端子電圧を平滑する実質的に1次の積分特性
を有する第一のフィルタ手段と、前記B端子の端子電圧
を平滑する実質的に1次の積分特性を有する第二のフィ
ルタ手段と、前記C端子の端子電圧を平滑する実質的に
1次の積分特性を有する第三のフィルタ手段と、前記第
一のフィルタ手段の出力信号と前記第二のフィルタ手段
の出力信号を合成する第一の合成手段と、前記第二のフ
ィルタ手段の出力信号と前記第三のフィルタ手段の出力
信号を合成する第二の合成手段と、前記第三のフィルタ
手段の出力信号と前記第一のフィルタ手段の出力信号を
合成する第三の合成手段と、前記第一のフィルタ手段の
出力信号と前記第二のフィルタ手段の出力信号と前記第
三のフィルタ手段の出力信号を合成する第四の合成手段
と、前記第一の合成手段の出力信号と前記第四の合成手
段の出力信号を実質的に比較して第一のディジタル信号
を作り出す第一の比較手段と、前記第二の合成手段の出
力信号と前記第四の合成手段の出力信号を実質的に比較
して第二のディジタル信号を作り出す第二の比較手段
と、前記第三の合成手段の出力信号と前記第四の合成手
段の出力信号を実質的に比較して第三のディジタル信号
を作り出す第三の比較手段と、前記電流検出手段の出力
信号に応動して前記第一の合成手段と第二の合成手段と
第三の合成手段における合成比を変化させる合成比可変
手段とを含んで構成され、前記コイルへの供給電流が多
いときには供給電流が少ない時に比較して、前記第一の
合成手段の出力信号における前記第二のフィルタ手段の
出力信号の合成比率を大きくし、かつ、前記第二の合成
手段の出力信号における前記第三のフィルタ手段の出力
信号の合成比率を大きくし、かつ、前記第三の合成手段
の出力信号における前記第一のフィルタ手段の出力信号
の合成比率を大きくし、さらに、前記第一の比較手段と
第二の比較手段と第三の比較手段の出力ディジタル信号
を前記位置検出信号の制御信号として出力し、前記第一
の駆動トランジスタと第二の駆動トランジスタを切換制
御するようにしたものである。
作 用 本発明は上記の構成にすることによって、3相のコイル
への電流の入出力端子に現われる端子電圧を利用して安
定な位置検出動作をおこなわせることができるので、特
別な位置検出素子(ホール素子)が必要でなくなる。ま
た、スパイク電圧を含む端子電圧の検出に付随して生じ
る不安定現象も回避するようにされている。
への電流の入出力端子に現われる端子電圧を利用して安
定な位置検出動作をおこなわせることができるので、特
別な位置検出素子(ホール素子)が必要でなくなる。ま
た、スパイク電圧を含む端子電圧の検出に付随して生じ
る不安定現象も回避するようにされている。
実施例 第2図に本発明の実施例を示す。第2図において、1は
直流電源、2はロータ、3a,3b,3cは3相のコイ
ル、4a,4b,4cは第一の駆動トランジスタ、5
a,5b,5cは第二の駆動トランジスタ、6a,6
b,6cは第一のダイオード、7a,7b,7cは第二
のダイオード、10は電流検出部、11は位置検出部、
12は切換駆動部、13は起動加速器、14は選択切換
器である。
直流電源、2はロータ、3a,3b,3cは3相のコイ
ル、4a,4b,4cは第一の駆動トランジスタ、5
a,5b,5cは第二の駆動トランジスタ、6a,6
b,6cは第一のダイオード、7a,7b,7cは第二
のダイオード、10は電流検出部、11は位置検出部、
12は切換駆動部、13は起動加速器、14は選択切換
器である。
永久磁石によって構成された1磁極対のN極とS極を有
するロータ2は、界磁磁束を3相のコイル3a,3b,
3cに鎖交させている。Nチャンネルの縦形パワーMO
S電界効果トランジスタ(FET)からなる第一の駆動
トランジスタ4a,4b,4cの通電状態を切換制御す
ることによって、直流電源1から3相のコイル3a,3
b,3cへの電流路が切り換えられている。同様に、N
チャンネルの縦形パワーMOS電界効果トランジスタ
(FET)からなる第二の駆動トランジスタ5a,5
b,5cの通電状態を切換制御することによって、3相
のコイル3a,3b,3cから直流電源1への電流帰路
が切り換えられている。第一の駆動トランジスタ4a,
4b,4cの電流の入力端子と出力端子に実質的に並列
に第一のダイオード6a,6b,6cが逆方向接続され
ている。また、第二の駆動トランジスタ5a,5b,5
cの電流の入力端子と出力端子に実質的に並列に第二の
ダイオード7a,7b,7cが逆方向接続されている。
第一の駆動トランジスタ4a,4b,4cおよび第二の
駆動トランジスタ5a,5b,5cの制御端子への信号
を切換制御することによって、3相のコイル3a,3
b,3cへの電流を所定の順番に供給している。ロータ
2の界磁磁束と3相のコイル3a,3b,3cへの電流
によって電磁力が発生し、ロータ2を所定方向に回転駆
動している。
するロータ2は、界磁磁束を3相のコイル3a,3b,
3cに鎖交させている。Nチャンネルの縦形パワーMO
S電界効果トランジスタ(FET)からなる第一の駆動
トランジスタ4a,4b,4cの通電状態を切換制御す
ることによって、直流電源1から3相のコイル3a,3
b,3cへの電流路が切り換えられている。同様に、N
チャンネルの縦形パワーMOS電界効果トランジスタ
(FET)からなる第二の駆動トランジスタ5a,5
b,5cの通電状態を切換制御することによって、3相
のコイル3a,3b,3cから直流電源1への電流帰路
が切り換えられている。第一の駆動トランジスタ4a,
4b,4cの電流の入力端子と出力端子に実質的に並列
に第一のダイオード6a,6b,6cが逆方向接続され
ている。また、第二の駆動トランジスタ5a,5b,5
cの電流の入力端子と出力端子に実質的に並列に第二の
ダイオード7a,7b,7cが逆方向接続されている。
第一の駆動トランジスタ4a,4b,4cおよび第二の
駆動トランジスタ5a,5b,5cの制御端子への信号
を切換制御することによって、3相のコイル3a,3
b,3cへの電流を所定の順番に供給している。ロータ
2の界磁磁束と3相のコイル3a,3b,3cへの電流
によって電磁力が発生し、ロータ2を所定方向に回転駆
動している。
コイル3aへの電流の入出力端子A(A端子)は第一の
駆動トランジスタ4aと第二の駆動トランジスタ5aの
接続点に結線され、第一のダイオード6aは第一の駆動
トランジスタ4aに並列になるようにA端子と直流電源
1の正極側の間に接続され、第二のダイオード7aは第
二の駆動トランジスタ5aに並列になるように直流電源
1の負極側とA端子の間に接続されている。同様に、コ
イル3bへの電流の入出力端子B(B端子)は第一の駆
動トランジスタ4bと第二の駆動トランジスタ5bの接
続点に結線され、第一のダイオード6bは第一の駆動ト
ランジスタ4bに並列になるようにB端子と直流電源1
の正極側の間に接続され、第二のダイオード7bは第二
の駆動トランジスタ5bに並列になるように直流電源1
の負極側とB端子の間に接続されている。同様に、コイ
ル3cへの電流の入出力端子C(C端子)は第一の駆動
トランジスタ4cと第二の駆動トランジスタ5cの接続
点に結線され、第一のダイオード6cは第一の駆動トラ
ンジスタ4cに並列になるようにC端子と直流電源1の
正極側の間に接続され、第二のダイオード7cは第二の
駆動トランジスタ5cに並列になるように直流電源1の
負極側とC端子の間に接続されている。
駆動トランジスタ4aと第二の駆動トランジスタ5aの
接続点に結線され、第一のダイオード6aは第一の駆動
トランジスタ4aに並列になるようにA端子と直流電源
1の正極側の間に接続され、第二のダイオード7aは第
二の駆動トランジスタ5aに並列になるように直流電源
1の負極側とA端子の間に接続されている。同様に、コ
イル3bへの電流の入出力端子B(B端子)は第一の駆
動トランジスタ4bと第二の駆動トランジスタ5bの接
続点に結線され、第一のダイオード6bは第一の駆動ト
ランジスタ4bに並列になるようにB端子と直流電源1
の正極側の間に接続され、第二のダイオード7bは第二
の駆動トランジスタ5bに並列になるように直流電源1
の負極側とB端子の間に接続されている。同様に、コイ
ル3cへの電流の入出力端子C(C端子)は第一の駆動
トランジスタ4cと第二の駆動トランジスタ5cの接続
点に結線され、第一のダイオード6cは第一の駆動トラ
ンジスタ4cに並列になるようにC端子と直流電源1の
正極側の間に接続され、第二のダイオード7cは第二の
駆動トランジスタ5cに並列になるように直流電源1の
負極側とC端子の間に接続されている。
3相のコイル3a,3b,3cへの供給電流は電流検出
部10によって検出される。電流検出部10は、抵抗値
の非常に小さな電流検出用の抵抗20(0.05 0h
m程度)からなる電流検出器15とその検出信号Vdを
増幅する検出信号増幅器16によって構成されている。
電流検出器15の抵抗20は第二の駆動トランジスタ5
a,5b,5cの共通接続端子と直流電源1の間に挿入
され、コイル3a,3b,3cへの供給電流に応じた電
圧降下の検出信号Vdを得ている。検出信号Vdは検出
信号増幅器16に入力される。第3図に検出信号増幅器
16の具体的な構成例を示す。検出信号Vdは抵抗21
とコンデンサ22のローパスフィルタによって高周波の
リップル分を平滑・除去され、演算増幅器25と抵抗2
3,24によって非反転増幅される。その結果、検出信
号Vdの増幅信号Kを出力する。
部10によって検出される。電流検出部10は、抵抗値
の非常に小さな電流検出用の抵抗20(0.05 0h
m程度)からなる電流検出器15とその検出信号Vdを
増幅する検出信号増幅器16によって構成されている。
電流検出器15の抵抗20は第二の駆動トランジスタ5
a,5b,5cの共通接続端子と直流電源1の間に挿入
され、コイル3a,3b,3cへの供給電流に応じた電
圧降下の検出信号Vdを得ている。検出信号Vdは検出
信号増幅器16に入力される。第3図に検出信号増幅器
16の具体的な構成例を示す。検出信号Vdは抵抗21
とコンデンサ22のローパスフィルタによって高周波の
リップル分を平滑・除去され、演算増幅器25と抵抗2
3,24によって非反転増幅される。その結果、検出信
号Vdの増幅信号Kを出力する。
A端子,B端子およびC端子の端子電圧Va,Vb,V
cは位置検出部11に入力されている。ロータ2が所定
速度以上にて回転しているときに端子電圧Va,Vb,
Vcに現われる逆起電圧により、位置検出部11はロー
タ2の回転位置を検出して、その回転位置に応じた制御
信号D1,D2,D3を出力する。第1図に位置検出部
11の具体的な構成例を示す。端子電圧Vaは第一のフ
ィルタ器32aに入力されている。第一のフィルタ器3
2aは積分回路39aとバッファ回路45の直列接続に
よって構成され、実質的に1次の積分特性を有するよう
にされている。その結果、端子電圧Vaを積分した滑ら
かな出力信号F1を得ている。同様に、端子電圧Vbは
第二のフィルタ器32bに入力されている。第二のフィ
ルタ器32bは積分回路39bとバッファ回路48の直
列接続によって構成され、実質的に1次の積分特性を有
するようにされている。その結果、端子電圧Vbを積分
した滑らかな出力信号F2を得ている。同様に、端子電
圧Vcは第三のフィルタ器32cに入力されている。第
三のフィルタ器32cは積分回路39cとバッファ回路
51の直列接続によって構成され、実質的に1次の積分
特性を有するようにされている。その結果、端子電圧V
cを積分した滑らかな出力信号F3を得ている。
cは位置検出部11に入力されている。ロータ2が所定
速度以上にて回転しているときに端子電圧Va,Vb,
Vcに現われる逆起電圧により、位置検出部11はロー
タ2の回転位置を検出して、その回転位置に応じた制御
信号D1,D2,D3を出力する。第1図に位置検出部
11の具体的な構成例を示す。端子電圧Vaは第一のフ
ィルタ器32aに入力されている。第一のフィルタ器3
2aは積分回路39aとバッファ回路45の直列接続に
よって構成され、実質的に1次の積分特性を有するよう
にされている。その結果、端子電圧Vaを積分した滑ら
かな出力信号F1を得ている。同様に、端子電圧Vbは
第二のフィルタ器32bに入力されている。第二のフィ
ルタ器32bは積分回路39bとバッファ回路48の直
列接続によって構成され、実質的に1次の積分特性を有
するようにされている。その結果、端子電圧Vbを積分
した滑らかな出力信号F2を得ている。同様に、端子電
圧Vcは第三のフィルタ器32cに入力されている。第
三のフィルタ器32cは積分回路39cとバッファ回路
51の直列接続によって構成され、実質的に1次の積分
特性を有するようにされている。その結果、端子電圧V
cを積分した滑らかな出力信号F3を得ている。
第一のフィルタ器32aの出力信号F1と第二のフィル
タ器32bの出力信号F2と第三のフィルタ器32cの
出力信号F3は制御信号作成器31に入力され、3相の
ディジタル的な制御信号D1,D2,D3を得ている。
制御信号作成器31は、第一の合成器33aと第二の合
成器33bと第三の合成器33cと第四の合成器33d
と第一の比較器34aと第二の比較器34bと第三の比
較器34cと合成比可変器35によって構成されてい
る。
タ器32bの出力信号F2と第三のフィルタ器32cの
出力信号F3は制御信号作成器31に入力され、3相の
ディジタル的な制御信号D1,D2,D3を得ている。
制御信号作成器31は、第一の合成器33aと第二の合
成器33bと第三の合成器33cと第四の合成器33d
と第一の比較器34aと第二の比較器34bと第三の比
較器34cと合成比可変器35によって構成されてい
る。
電流検出部10の出力信号Kが基準電圧源81の所定の
電位値よりも小さい時には合成比可変器35の比較器8
2の出力信号Mは″L″(低電位)であり、電流検出部
10の出力信号Kが基準電圧源81の所定の電圧値より
も大きくなると合成比可変器35の比較器82の出力信
号Mは″H″(高電位)になる。
電位値よりも小さい時には合成比可変器35の比較器8
2の出力信号Mは″L″(低電位)であり、電流検出部
10の出力信号Kが基準電圧源81の所定の電圧値より
も大きくなると合成比可変器35の比較器82の出力信
号Mは″H″(高電位)になる。
第一の合成器33aは第一のフィルタ器32aの出力信
号F1と第二のフィルタ器32bの出力信号F2を合成
し、合成信号G1を得ている。合成比可変器35の出力
信号Mが″L″の時には、アナログスイッチ72は開い
ている。このとき、合成信号G1は抵抗61と62によ
って決まる。抵抗61と62の抵抗値をそれぞれR1,
R2とするとき、合成信号G1は G1=(R2・F1+R1・R2)/(R1+R2)
……(1) となる。いま、R1=10(kΩ),R2=90(k
Ω)とすれば、 G1=0.9・F1+0.1・F2 ……(2) となる。また、合成比可変器35の出力信号Mが″H″
の時には、アナログスイッチ72は閉じる。このときの
合成信号をG1′とすると、G1′は抵抗61と62と
71によって決まる。抵抗71の抵抗値をR3とし、 R2′=R2・R3/(R2+R3) ……(3) とすると、 G1′=(R2′・F1+R1・F2)/(R1+R
2′) ……(4) となる。いま、R3=25.7(kΩ)とすると、R
2′=20(kΩ)となり、 G1=0.667・F1+0.333・F2 ……
(5) となる。
号F1と第二のフィルタ器32bの出力信号F2を合成
し、合成信号G1を得ている。合成比可変器35の出力
信号Mが″L″の時には、アナログスイッチ72は開い
ている。このとき、合成信号G1は抵抗61と62によ
って決まる。抵抗61と62の抵抗値をそれぞれR1,
R2とするとき、合成信号G1は G1=(R2・F1+R1・R2)/(R1+R2)
……(1) となる。いま、R1=10(kΩ),R2=90(k
Ω)とすれば、 G1=0.9・F1+0.1・F2 ……(2) となる。また、合成比可変器35の出力信号Mが″H″
の時には、アナログスイッチ72は閉じる。このときの
合成信号をG1′とすると、G1′は抵抗61と62と
71によって決まる。抵抗71の抵抗値をR3とし、 R2′=R2・R3/(R2+R3) ……(3) とすると、 G1′=(R2′・F1+R1・F2)/(R1+R
2′) ……(4) となる。いま、R3=25.7(kΩ)とすると、R
2′=20(kΩ)となり、 G1=0.667・F1+0.333・F2 ……
(5) となる。
同様に、第二の合成器33bは第二のフィルタ器32b
の出力信号F2と第三のフィルタ器32cの出力信号F
3を合成し、合成信号G2を得ている。合成比可変器3
5の出力信号Mが″L″の時には、アナログスイッチ7
4は開いている。このとき、合成信号G2は抵抗63と
64によって決まる。抵抗63と64の抵抗値をそれぞ
れR1,R2とするとき、合成信号G2は G2=(R2・F2+R1・F3)/(R1+R2) =0.9+F2+0.1・F3 ……(6) となる。また、合成比可変器35の出力信号Mが″H″
の時には、アナログスイッチ74は閉じる。このときの
合成信号をR2′とすると、抵抗63と64と73によ
って決まる。抵抗73の抵抗値をR3とすると、 G2′=(R2′・F2+R1・F3)/(R1+R
2′) =0.667・F2+0.333・F3 ……(7) となる。
の出力信号F2と第三のフィルタ器32cの出力信号F
3を合成し、合成信号G2を得ている。合成比可変器3
5の出力信号Mが″L″の時には、アナログスイッチ7
4は開いている。このとき、合成信号G2は抵抗63と
64によって決まる。抵抗63と64の抵抗値をそれぞ
れR1,R2とするとき、合成信号G2は G2=(R2・F2+R1・F3)/(R1+R2) =0.9+F2+0.1・F3 ……(6) となる。また、合成比可変器35の出力信号Mが″H″
の時には、アナログスイッチ74は閉じる。このときの
合成信号をR2′とすると、抵抗63と64と73によ
って決まる。抵抗73の抵抗値をR3とすると、 G2′=(R2′・F2+R1・F3)/(R1+R
2′) =0.667・F2+0.333・F3 ……(7) となる。
同様に、第三の合成器33cは第三のフィルタ器32c
の出力信号F3と第一のフィルタ器32aの出力信号F
1を合成し、合成信号G3を得ている。合成比可変器3
5の出力信号Mが″L″の時には、アナログスイッチ7
6は開いている。このとき、合成信号G3は抵抗65と
66によって決まる。抵抗65と66の抵抗値をそれぞ
れR1,R2とするとき、合成信号G3は G3=(R2・F3+R1・F1)/(R1+R2) =0.9・F3+0.1・F1 ……(8) となる。また、合成比可変器35の出力信号Mが″H″
の時には、アナログスイッチ76は閉じる。このときの
合成信号をG3′とすると、抵抗65と66と75によ
って決まる。抵抗75の抵抗値をR3とすると、 G3′=(R2′・F3+R1・F1)/(R1+R
2′) =0.667・F3+0.333・F1 ……(9) となる。
の出力信号F3と第一のフィルタ器32aの出力信号F
1を合成し、合成信号G3を得ている。合成比可変器3
5の出力信号Mが″L″の時には、アナログスイッチ7
6は開いている。このとき、合成信号G3は抵抗65と
66によって決まる。抵抗65と66の抵抗値をそれぞ
れR1,R2とするとき、合成信号G3は G3=(R2・F3+R1・F1)/(R1+R2) =0.9・F3+0.1・F1 ……(8) となる。また、合成比可変器35の出力信号Mが″H″
の時には、アナログスイッチ76は閉じる。このときの
合成信号をG3′とすると、抵抗65と66と75によ
って決まる。抵抗75の抵抗値をR3とすると、 G3′=(R2′・F3+R1・F1)/(R1+R
2′) =0.667・F3+0.333・F1 ……(9) となる。
さらに、第四の合成器33dは第一のフィルタ器32a
の出力信号F1と第二のフィルタ器32bの出力信号F
2と第三のフィルタ器32cの出力信号F3を合成し、
第四の合成信号G4を得ている。抵抗67と68と69
の抵抗値をR4=100(kΩ)とするとき、合成信号
G4は G4=(F1+F2+F3)/3 ……(10) となる。
の出力信号F1と第二のフィルタ器32bの出力信号F
2と第三のフィルタ器32cの出力信号F3を合成し、
第四の合成信号G4を得ている。抵抗67と68と69
の抵抗値をR4=100(kΩ)とするとき、合成信号
G4は G4=(F1+F2+F3)/3 ……(10) となる。
第一の比較器34aは第一の合成器33aの出力信号G
1と第四の合成器33dの出力信号G4を比較して、そ
の大小関係に応じたディジタル信号D1を得ている。す
なわち、G1>G4のときにはD1=″L″(低電位)
であり、G1<G4のときにはD1=″H″(高電位)
となる。同様に、第二の比較器34bは第二の合成器3
3bの出力信号G2と第四の合成器33dの出力信号G
4を比較して、その大小関係に応じたディジタル信号D
2を得ている。すなわち、G2>G4のときにはD2
=″L″(低電位)であり、G2<G4のときにはD2
=″H″(高電位)となる。同様に、第三の比較器34
cは第三の合成器33cの出力信号G3と第四の合成器
33dの出力信号G4を比較して、その大小関係に応じ
たディジタル信号D3を得ている。すなわち、G3>G
4のときにはD3=″L″(低電位)であり、G3<G
4のときにはD3=″H″(高電位)となる。比較器3
4a,34b,34cの出力信号D1,D2,D3は位
置検出部11の制御信号として切換駆動部12に入力さ
れる。
1と第四の合成器33dの出力信号G4を比較して、そ
の大小関係に応じたディジタル信号D1を得ている。す
なわち、G1>G4のときにはD1=″L″(低電位)
であり、G1<G4のときにはD1=″H″(高電位)
となる。同様に、第二の比較器34bは第二の合成器3
3bの出力信号G2と第四の合成器33dの出力信号G
4を比較して、その大小関係に応じたディジタル信号D
2を得ている。すなわち、G2>G4のときにはD2
=″L″(低電位)であり、G2<G4のときにはD2
=″H″(高電位)となる。同様に、第三の比較器34
cは第三の合成器33cの出力信号G3と第四の合成器
33dの出力信号G4を比較して、その大小関係に応じ
たディジタル信号D3を得ている。すなわち、G3>G
4のときにはD3=″L″(低電位)であり、G3<G
4のときにはD3=″H″(高電位)となる。比較器3
4a,34b,34cの出力信号D1,D2,D3は位
置検出部11の制御信号として切換駆動部12に入力さ
れる。
切換駆動部12は、起動加速器13と選択切換器14に
よって構成されている。起動加速器13は、ロータ2が
停止している状態から所定速度まで起動・加速するため
のパルス信号L1,L2,L3と起動指令信号Hを出力
する。また、選択切換器14は起動指令信号Hにもとづ
いて位置検出部11の制御信号D1,D2,D3と起動
加速器13のパルス信号L1,L2,L3のいずれか一
方を選択し、その選択された信号により第一の駆動とラ
ンジスタと第二の駆動トランジスタの切換信号J1,J
2,J3,J4,J5,J6を作り出している。起動指
令信号Hが″H″の時には起動モードを表わし、起動加
速器13のパルス信号L1,L2,L3によって切換信
号J1〜J6が作り出されている。また、起動指令信号
Hが″L″の時には定常モード(ロータ2が所定速度以
上にて回転)を表わし、位置検出部11の出力信号D
1,D2,D3によって切換信号J1〜J6が作り出さ
れている。
よって構成されている。起動加速器13は、ロータ2が
停止している状態から所定速度まで起動・加速するため
のパルス信号L1,L2,L3と起動指令信号Hを出力
する。また、選択切換器14は起動指令信号Hにもとづ
いて位置検出部11の制御信号D1,D2,D3と起動
加速器13のパルス信号L1,L2,L3のいずれか一
方を選択し、その選択された信号により第一の駆動とラ
ンジスタと第二の駆動トランジスタの切換信号J1,J
2,J3,J4,J5,J6を作り出している。起動指
令信号Hが″H″の時には起動モードを表わし、起動加
速器13のパルス信号L1,L2,L3によって切換信
号J1〜J6が作り出されている。また、起動指令信号
Hが″L″の時には定常モード(ロータ2が所定速度以
上にて回転)を表わし、位置検出部11の出力信号D
1,D2,D3によって切換信号J1〜J6が作り出さ
れている。
第4図に選択切換器14の具体的な構成例を示す。起動
指令信号Hが″L″(定常モード)の時には、アンド回
路102,103,104は位置検出部11の信号D
1,D2,D3を出力し、アンド回路105,106,
107の出力は″L″となり、オア回路111,11
2,113の出力は信号D1,D2,D3となる。イン
バータ回路114,115,116とアンド回路12
1,122,123,124,125,126と増幅器
131,132,133,134,135,136は、
オア回路111,112,113の出力D1,D2,D
3にもとづいて6相のパルス信号J1,J2,J3,J
4,J5,J6を出力する。その論理式は、 J1=D2・NOT(D3) …… (11A) J2=D3・NOT(D1) …… (11B) J3=D1・NOT(D2) …… (11C) J4=NOT(D2)・D3 …… (11D) J5=NOT(D3)・D1 …… (11E) J6=NOT(D1)・D2 …… (11F) である。ここに、NOT(Q)はQの否定を表わしてい
る。パルス信号J1,J2,J3,J4,J5,J6
は、それぞれ第一の駆動トランジスタ4a,4b,4c
と第二の駆動トランジスタ5a,5b,5cの切換信号
として供給される(なお、増幅器131,132,13
3,134,135,136はアイソレーション機能や
電位変換機能を有していてもよい)。
指令信号Hが″L″(定常モード)の時には、アンド回
路102,103,104は位置検出部11の信号D
1,D2,D3を出力し、アンド回路105,106,
107の出力は″L″となり、オア回路111,11
2,113の出力は信号D1,D2,D3となる。イン
バータ回路114,115,116とアンド回路12
1,122,123,124,125,126と増幅器
131,132,133,134,135,136は、
オア回路111,112,113の出力D1,D2,D
3にもとづいて6相のパルス信号J1,J2,J3,J
4,J5,J6を出力する。その論理式は、 J1=D2・NOT(D3) …… (11A) J2=D3・NOT(D1) …… (11B) J3=D1・NOT(D2) …… (11C) J4=NOT(D2)・D3 …… (11D) J5=NOT(D3)・D1 …… (11E) J6=NOT(D1)・D2 …… (11F) である。ここに、NOT(Q)はQの否定を表わしてい
る。パルス信号J1,J2,J3,J4,J5,J6
は、それぞれ第一の駆動トランジスタ4a,4b,4c
と第二の駆動トランジスタ5a,5b,5cの切換信号
として供給される(なお、増幅器131,132,13
3,134,135,136はアイソレーション機能や
電位変換機能を有していてもよい)。
同様に、起動指令信号Hが″H″(起動モード)の時に
は、アンド回路105,106,107は起動加速器1
3のパルス信号L1,L2,L3を出力し、アンド回路
102,103,104は出力は″L″となり、オア回
路111,112,113の出力は信号L1,L2,L
3となる。インバータ回路114,115,116とア
ンド回路121,122,123,124,125,1
26と増幅器131,132,133,134,13
5,136は、オア回路111,112,113の出力
L1,L2,L3にもとづいている6相のパルス信号J
1,J2,J3,J4,J5,J6を出力する。その論
理式は、 J1=D2・NOT(L3) …… (12A) J2=L3・NOT(L1) …… (12B) J3=L1・NOT(L2) …… (12C) J4=NOT(L2)・L3 …… (12D) J5=NOT(L3)・L1 …… (12E) J6=NOT(L1)・L2 …… (12F) となる。
は、アンド回路105,106,107は起動加速器1
3のパルス信号L1,L2,L3を出力し、アンド回路
102,103,104は出力は″L″となり、オア回
路111,112,113の出力は信号L1,L2,L
3となる。インバータ回路114,115,116とア
ンド回路121,122,123,124,125,1
26と増幅器131,132,133,134,13
5,136は、オア回路111,112,113の出力
L1,L2,L3にもとづいている6相のパルス信号J
1,J2,J3,J4,J5,J6を出力する。その論
理式は、 J1=D2・NOT(L3) …… (12A) J2=L3・NOT(L1) …… (12B) J3=L1・NOT(L2) …… (12C) J4=NOT(L2)・L3 …… (12D) J5=NOT(L3)・L1 …… (12E) J6=NOT(L1)・L2 …… (12F) となる。
次に、全体の回転駆動動作について説明する。まず、ロ
ータ2が所定速度以上にて回転している場合について、
第5図の動作説明用の波形図を参照して説明する。第5
図(a),(b),(c),(d)はA端子,B端子,
C端子の端子電圧波形であり、第一の駆動トランジスタ
と第二の駆動トランジスタの通電状態に応じて所定相の
コイル(2相分)に電流が供給されている。第5図にお
いて、 状態……駆動トランジスタ4aと5bのみが通電状態
となり、コイル3a,3bに電流が供給される(A端子
からB端子に電流が流れる)。
ータ2が所定速度以上にて回転している場合について、
第5図の動作説明用の波形図を参照して説明する。第5
図(a),(b),(c),(d)はA端子,B端子,
C端子の端子電圧波形であり、第一の駆動トランジスタ
と第二の駆動トランジスタの通電状態に応じて所定相の
コイル(2相分)に電流が供給されている。第5図にお
いて、 状態……駆動トランジスタ4aと5bのみが通電状態
となり、コイル3a,3bに電流が供給される(A端子
からB端子に電流が流れる)。
状態……駆動トランジスタ4aと5cのみが通電状態
となり、コイル3a,3cに電流が供給される(A端子
からC端子に電流が流れる)。
となり、コイル3a,3cに電流が供給される(A端子
からC端子に電流が流れる)。
状態……駆動トランジスタ4bと5cのみが通電状態
となり、コイル3b,3cに電流が供給される(B端子
からC端子に電流が流れる)。
となり、コイル3b,3cに電流が供給される(B端子
からC端子に電流が流れる)。
状態……駆動トランジスタ4bと5aのみが通電状態
となり、コイル3b,3aに電流が供給される(B端子
からA端子に電流が流れる)。
となり、コイル3b,3aに電流が供給される(B端子
からA端子に電流が流れる)。
状態……駆動トランジスタ4cと5aのみが通電状態
となり、コイル3c,3aに電流が供給される(C端子
からA端子に電流が流れる)。
となり、コイル3c,3aに電流が供給される(C端子
からA端子に電流が流れる)。
状態……駆動トランジスタ4cと5bのみが通電状態
となり、コイル3c,3bに電流が供給される(C端子
からB端子に電流が流れる)。
となり、コイル3c,3bに電流が供給される(C端子
からB端子に電流が流れる)。
であり、ロータ2の1磁極対の回転に伴って電流路は
状態から状態に順次切り換えられる。その結果、3相
のコイル3a,3b,3cへはA端子,B端子,C端子
の順番に3相の電流が供給されている。なお、状態が移
るときに各端子にはスパイク電圧が発生し、コイルに蓄
えられていた磁気エネルギーが第一のダイオード6a,
6b,6cまたは第二のダイオード7a,7b,7cを
通じて直流電源1に回生される。
状態から状態に順次切り換えられる。その結果、3相
のコイル3a,3b,3cへはA端子,B端子,C端子
の順番に3相の電流が供給されている。なお、状態が移
るときに各端子にはスパイク電圧が発生し、コイルに蓄
えられていた磁気エネルギーが第一のダイオード6a,
6b,6cまたは第二のダイオード7a,7b,7cを
通じて直流電源1に回生される。
端子電圧Va,Vb,Vcは位置検出部11の第一のフ
ィルタ器32a,第二のフィルタ器32b,第三のフィ
ルタ器32cによって平滑され、第5図(d),
(e),(f)に示すような滑らかな3相信号F1,F
2,F3が得られる。第一のフィルタ器32aの出力信
号F1と第二のフィルタ器32bの出力信号F2は第一
の合成器33aにて合成され((2)式または(5)
式)、第一のフィルタ器32aの出力信号F1と第二の
フィルタ器32bの出力信号F2と第三のフィルタ器3
2cの出力信号F3は第四の合成器33dにて合成され
((10)式)、合成信号G1と合成信号G4が第一の
比較器34aにて比較される。第5図(g)に信号G1
(太い実線)とG4(細い実線)の波形を示し、第5図
(h)に第一の比較器34aの出力信号D1を示す。同
様に、第二の合成器33bの出力信号G2と第四の合成
器33dの出力信号G4は第二の比較器34bにて比較
され、第5図(i)に示す出力信号D2を得ている。同
様に、第三の合成器33cの出力信号G3と第四の合成
器33dの出力信号G4は第三の比較器34cにて比較
され、第5図(j)に示す出力信号D3を得ている。第
一,第二,第三の比較器34a,34b,34cの出力
信号D1,D2,D3は3相のディジタル信号となり、
制御信号として切換駆動部12に入力される。
ィルタ器32a,第二のフィルタ器32b,第三のフィ
ルタ器32cによって平滑され、第5図(d),
(e),(f)に示すような滑らかな3相信号F1,F
2,F3が得られる。第一のフィルタ器32aの出力信
号F1と第二のフィルタ器32bの出力信号F2は第一
の合成器33aにて合成され((2)式または(5)
式)、第一のフィルタ器32aの出力信号F1と第二の
フィルタ器32bの出力信号F2と第三のフィルタ器3
2cの出力信号F3は第四の合成器33dにて合成され
((10)式)、合成信号G1と合成信号G4が第一の
比較器34aにて比較される。第5図(g)に信号G1
(太い実線)とG4(細い実線)の波形を示し、第5図
(h)に第一の比較器34aの出力信号D1を示す。同
様に、第二の合成器33bの出力信号G2と第四の合成
器33dの出力信号G4は第二の比較器34bにて比較
され、第5図(i)に示す出力信号D2を得ている。同
様に、第三の合成器33cの出力信号G3と第四の合成
器33dの出力信号G4は第三の比較器34cにて比較
され、第5図(j)に示す出力信号D3を得ている。第
一,第二,第三の比較器34a,34b,34cの出力
信号D1,D2,D3は3相のディジタル信号となり、
制御信号として切換駆動部12に入力される。
定常モードでは切換駆動部12の起動加速器13の起動
指令信号Hは″L″になっているので、選択切換器14
は位置検出部11の制御信号D1,D2,D3にもとづ
いて、(11A)式〜(11F)式の信号J1,J2,
J3,J4,J5,J6を発生する。第5図(k),
(l),(m),(n),(o),(p)にその波形を
示すように、J1〜J6は6相のパルス信号になってい
る。切換駆動部12の信号J1,J2,J3はそれぞれ
第一の駆動トランジスタ4a,4b,4cの切換信号と
して供給され、信号J4,J5,J6はそれぞれ第二の
駆動トランジスタ5a,5b,5cの切換信号として供
給される。従って、 状態……J1とJ5のみが″H″ 状態……J1とJ6のみが″H″ 状態……J2とJ6のみが″H″ 状態……J2とJ4のみが″H″ 状態……J3とJ4のみが″H″ 状態……J3とJ5のみが″H″ となり、第一の駆動トランジスタ4a,4b,4cと第
一の駆動トランジスタ5a,5b,5cは前述の状態
から状態(第5図の上部参照)の電流路の切換動作を
行なう。その結果、ロータ2は所定方向に持続的に回転
駆動される。
指令信号Hは″L″になっているので、選択切換器14
は位置検出部11の制御信号D1,D2,D3にもとづ
いて、(11A)式〜(11F)式の信号J1,J2,
J3,J4,J5,J6を発生する。第5図(k),
(l),(m),(n),(o),(p)にその波形を
示すように、J1〜J6は6相のパルス信号になってい
る。切換駆動部12の信号J1,J2,J3はそれぞれ
第一の駆動トランジスタ4a,4b,4cの切換信号と
して供給され、信号J4,J5,J6はそれぞれ第二の
駆動トランジスタ5a,5b,5cの切換信号として供
給される。従って、 状態……J1とJ5のみが″H″ 状態……J1とJ6のみが″H″ 状態……J2とJ6のみが″H″ 状態……J2とJ4のみが″H″ 状態……J3とJ4のみが″H″ 状態……J3とJ5のみが″H″ となり、第一の駆動トランジスタ4a,4b,4cと第
一の駆動トランジスタ5a,5b,5cは前述の状態
から状態(第5図の上部参照)の電流路の切換動作を
行なう。その結果、ロータ2は所定方向に持続的に回転
駆動される。
次に、ロータ2が停止状態から起動・加速される動作
(起動モード)について説明する。切換駆動部12の起
動加速器13は、起動指令信号Hを″H″にし、かつ、
低周波の3相のパルス信号L1,L2,L3を出力す
る。選択切換器14はパルス信号L1,L2,L3にも
とづいて、(12A)式〜(12F)式による6相のパ
ルス信号J1〜J6を出力し、第一の駆動トランジスタ
4a,4b,4cと第二の駆動トランジスタ5a,5
b,5cを前述の状態〜状態に順次切り換えてい
く。その結果、ロータ2はステッピングモータもしくは
低周波の同期モータのように起動・加速される。また、
起動加速器13のパルス信号L1,L2,L3の周波数
を徐々に高くすることによって、ロータ2は所定の回転
速度まで加速される。ロータ2が所定の回転速度まで加
速されると、起動加速器13の起動指令信号Hは″L″
に変わり(起動モードから定常モードに移行)、位置検
出部11の制御信号D1,D2,D3によって第一の駆
動トランジスタおよび第二の駆動トランジスタの切換信
号J1〜J6が作り出される(起動加速器13がロータ
2の回転速度を検出し、所定速度以上になると起動指令
信号Hを″L″にするように構成し、起動加速動作を安
定確実にするようにしてもよい)。
(起動モード)について説明する。切換駆動部12の起
動加速器13は、起動指令信号Hを″H″にし、かつ、
低周波の3相のパルス信号L1,L2,L3を出力す
る。選択切換器14はパルス信号L1,L2,L3にも
とづいて、(12A)式〜(12F)式による6相のパ
ルス信号J1〜J6を出力し、第一の駆動トランジスタ
4a,4b,4cと第二の駆動トランジスタ5a,5
b,5cを前述の状態〜状態に順次切り換えてい
く。その結果、ロータ2はステッピングモータもしくは
低周波の同期モータのように起動・加速される。また、
起動加速器13のパルス信号L1,L2,L3の周波数
を徐々に高くすることによって、ロータ2は所定の回転
速度まで加速される。ロータ2が所定の回転速度まで加
速されると、起動加速器13の起動指令信号Hは″L″
に変わり(起動モードから定常モードに移行)、位置検
出部11の制御信号D1,D2,D3によって第一の駆
動トランジスタおよび第二の駆動トランジスタの切換信
号J1〜J6が作り出される(起動加速器13がロータ
2の回転速度を検出し、所定速度以上になると起動指令
信号Hを″L″にするように構成し、起動加速動作を安
定確実にするようにしてもよい)。
本実施例に示すように、コイル3a,3b,3cに生じ
る逆起電圧をA端子,B端子,C端子の端子電圧Va,
Vb,Vcによって検出し、その検出電圧に応じて第一
の駆動トランジスタと第二の駆動トランジスタの通電状
態を切り換えれば、特別な位置検出素子をもちいること
なく、良好な電流路の切換動作を実現できる。特にA端
子の端子電圧を平滑する実質的に1次の積分特性を有す
る第一のフィルタ器32aと、B端子の端子電圧を平滑
する実質的に1次の積分特性を有する第二のフィルタ器
32bと、C端子の端子電圧を平滑する実質的に1次の
積分特性を有する第三のフィルタ器32cと、第一のフ
ィルタ器32aの出力信号と第二のフィルタ器32bの
出力信号を合成する第一の合成器33aと、第二のフィ
ルタ器32bの出力信号と第三のフィルタ器32cの出
力信号を合成する第二の合成器33bと、第三のフィル
タ器32cの出力信号と第一のフィルタ器32aの出力
信号を合成する第三の合成器33cと、第一のフィルタ
器32aの出力信号と第二のフィルタ器32bの出力信
号と第三のフィルタ器32cの出力信号を合成する第四
の合成器33dと、第一の合成器33aの出力する信号
と第四の合成器33dの出力信号を実質的に比較して第
一のディジタル信号を作り出す第一の比較器34aと、
第二の合成器33bの出力信号と第四の合成器33dの
出力信号を実質的に比較して第二のディジタル信号を作
り出す第二の比較器34bと、第三の合成器33cの出
力信号と第四の合成器33dの出力信号を実質的に比較
して第三のディジタル信号を作り出す第二の比較器34
cによって、位置検出部11を構成するならば、簡単な
構成にて正確な位置検出動作を行なうことができる。
る逆起電圧をA端子,B端子,C端子の端子電圧Va,
Vb,Vcによって検出し、その検出電圧に応じて第一
の駆動トランジスタと第二の駆動トランジスタの通電状
態を切り換えれば、特別な位置検出素子をもちいること
なく、良好な電流路の切換動作を実現できる。特にA端
子の端子電圧を平滑する実質的に1次の積分特性を有す
る第一のフィルタ器32aと、B端子の端子電圧を平滑
する実質的に1次の積分特性を有する第二のフィルタ器
32bと、C端子の端子電圧を平滑する実質的に1次の
積分特性を有する第三のフィルタ器32cと、第一のフ
ィルタ器32aの出力信号と第二のフィルタ器32bの
出力信号を合成する第一の合成器33aと、第二のフィ
ルタ器32bの出力信号と第三のフィルタ器32cの出
力信号を合成する第二の合成器33bと、第三のフィル
タ器32cの出力信号と第一のフィルタ器32aの出力
信号を合成する第三の合成器33cと、第一のフィルタ
器32aの出力信号と第二のフィルタ器32bの出力信
号と第三のフィルタ器32cの出力信号を合成する第四
の合成器33dと、第一の合成器33aの出力する信号
と第四の合成器33dの出力信号を実質的に比較して第
一のディジタル信号を作り出す第一の比較器34aと、
第二の合成器33bの出力信号と第四の合成器33dの
出力信号を実質的に比較して第二のディジタル信号を作
り出す第二の比較器34bと、第三の合成器33cの出
力信号と第四の合成器33dの出力信号を実質的に比較
して第三のディジタル信号を作り出す第二の比較器34
cによって、位置検出部11を構成するならば、簡単な
構成にて正確な位置検出動作を行なうことができる。
これについて、さらに詳しく説明する。直流電源1の電
圧値を変えることによって、本実施例のブラシレス直流
モータの回転速度を可変速制御することができる。この
ような場合には、モータの回転速度を変えた時に端子電
圧Va,Vb,Vcの最大値が変化するようになり、フ
ィルタ器の出力信号F1,F2,F3に直流電位の変化
が生じる。従って、たとえば、信号F1,F2,F3と
基準の直流電圧を比較して電流路を切り換えるようにす
ると、比較器の出力信号D1,D2,D3の変化点が理
想的な電流路の切換位置(最大の加速トルクが得られる
切換位置)より大幅にずれてしまう。その結果、モータ
の回転駆動動作が乱され、正常な回転ができなくなる。
圧値を変えることによって、本実施例のブラシレス直流
モータの回転速度を可変速制御することができる。この
ような場合には、モータの回転速度を変えた時に端子電
圧Va,Vb,Vcの最大値が変化するようになり、フ
ィルタ器の出力信号F1,F2,F3に直流電位の変化
が生じる。従って、たとえば、信号F1,F2,F3と
基準の直流電圧を比較して電流路を切り換えるようにす
ると、比較器の出力信号D1,D2,D3の変化点が理
想的な電流路の切換位置(最大の加速トルクが得られる
切換位置)より大幅にずれてしまう。その結果、モータ
の回転駆動動作が乱され、正常な回転ができなくなる。
このような問題に対して本実施例の構成では、直流電源
1の電圧値を変えた場合でもフィルタ器32a,32
b,32cの出力信号F1,F2,F3の直流電位がす
べて同じように変化する。それに伴って、合成器33
a,33b,33c,33dの出力信号G1,G2,G
3,G4の直流電位も同じように変化する。従って、比
較器34a,34b,34cの出力信号D1,D2,D
3は直流電源1の電圧値の変化に無関係になり、正確な
位置検出信号D1,D2,D3を得ることができる。
1の電圧値を変えた場合でもフィルタ器32a,32
b,32cの出力信号F1,F2,F3の直流電位がす
べて同じように変化する。それに伴って、合成器33
a,33b,33c,33dの出力信号G1,G2,G
3,G4の直流電位も同じように変化する。従って、比
較器34a,34b,34cの出力信号D1,D2,D
3は直流電源1の電圧値の変化に無関係になり、正確な
位置検出信号D1,D2,D3を得ることができる。
さらに、本実施例のブラシレス直流モータには次のよう
な利点もある。第5図(a),(b),(c)に示した
ように、電流路の切り換え時点において端子電圧Va,
Vb,Vcにはするどいスパイク電圧が発生する。この
スパイク電圧により、フィルム器32a,32b,32
cの出力信号F1,F2,F3の位相は進み方向(逆起
電圧に対して)に移動する。従って、たとえば、信号F
1,F2,F3のゼロクロス点(基準の直流電圧値とな
る点)において電流路を切り換えるようにすると、切り
換えのタイミングがすべて進んでしまう。特に、負荷ト
ルクが大きくなったときに位置検出の進みが大きくな
り、モータが脱調して停止するという致命的な問題をひ
きおこしていた。これは、次のような動作メカニズムに
よって引き起こされていることがわかった。すなわち、
負荷トルクが大きくなると、それに伴って電流が大きく
なり、コイルに蓄えられる磁気エネルギーも大きくな
り、電流路の切換時点におけるスパイク電圧の幅が太く
なる。スパイク電圧の幅が太くなるとフィルタ器の出力
信号F1,F2,F3の位相が進み、信号F1,F2,
F3のゼロクロス点の位相も進んでいく。信号F1,F
2,F3のゼロクロス点において、電流路を切り換えて
いるので、電流路の切換時点も進むようになり、端子電
圧Va,Vb,Vcに現われる電流による電圧降下やス
パイク電圧が進むようになる。すなわち、コイルの端子
電圧Va,Vb,Vc(電流による電圧降下とスパイク
電圧)のみ−−−フイルタ器の出力信号F1,F2,F
3の進み−−−位置検出部11の制御信号D1,D2,
D3のみ−−−切換駆動器12の切換信号J1〜J6の
進み−−−電流路の切り換えの進み−−−Va,Vb,
Vcの進み、という正帰還ループが形成されており、負
荷トルクの大きいときには上記の正帰還ループの影響が
大きくなり、位置検出動作や回転駆動動作が不安定にな
り、脱調することがわかった。
な利点もある。第5図(a),(b),(c)に示した
ように、電流路の切り換え時点において端子電圧Va,
Vb,Vcにはするどいスパイク電圧が発生する。この
スパイク電圧により、フィルム器32a,32b,32
cの出力信号F1,F2,F3の位相は進み方向(逆起
電圧に対して)に移動する。従って、たとえば、信号F
1,F2,F3のゼロクロス点(基準の直流電圧値とな
る点)において電流路を切り換えるようにすると、切り
換えのタイミングがすべて進んでしまう。特に、負荷ト
ルクが大きくなったときに位置検出の進みが大きくな
り、モータが脱調して停止するという致命的な問題をひ
きおこしていた。これは、次のような動作メカニズムに
よって引き起こされていることがわかった。すなわち、
負荷トルクが大きくなると、それに伴って電流が大きく
なり、コイルに蓄えられる磁気エネルギーも大きくな
り、電流路の切換時点におけるスパイク電圧の幅が太く
なる。スパイク電圧の幅が太くなるとフィルタ器の出力
信号F1,F2,F3の位相が進み、信号F1,F2,
F3のゼロクロス点の位相も進んでいく。信号F1,F
2,F3のゼロクロス点において、電流路を切り換えて
いるので、電流路の切換時点も進むようになり、端子電
圧Va,Vb,Vcに現われる電流による電圧降下やス
パイク電圧が進むようになる。すなわち、コイルの端子
電圧Va,Vb,Vc(電流による電圧降下とスパイク
電圧)のみ−−−フイルタ器の出力信号F1,F2,F
3の進み−−−位置検出部11の制御信号D1,D2,
D3のみ−−−切換駆動器12の切換信号J1〜J6の
進み−−−電流路の切り換えの進み−−−Va,Vb,
Vcの進み、という正帰還ループが形成されており、負
荷トルクの大きいときには上記の正帰還ループの影響が
大きくなり、位置検出動作や回転駆動動作が不安定にな
り、脱調することがわかった。
本実施例では、電流検出部10の出力信号Kにより位置
検出部11の制御信号作成器31の動作を切り換えるこ
とによって、上記の不安定現象を生じないようにしてい
る。次に、これについて第6図の動作説明用の波形図を
参照して更に詳しく説明する。コイル3a,3b,3c
への供給電流が少ないときには電流検出部10の出力信
号Kも小さく、制御信号作成器31の合成比可変器35
の出力信号Mは″L″になっている。従って、アナログ
スイッチ72,74,76は開いており、合成器33
a,33b,33cは(2),(6),(8)式によっ
て表わせる合成信号G1,G2,G3を出力する。比較
器34a,34b,34cはそれぞれ合成信号G1,G
2,G3と第四の合成器33dの合成信号G4を比較し
て、3相の制御信号D1,D2,D3を出力する。一
方、コイル3a,3b,3cへの供給電流が大きくなる
と電流検出部10の出力信号Kも大きくなり、制御信号
作成器31の合成比可変器35の出力信号Mは″H″に
変わる。従って、アナログスイッチ72,74,76が
閉じて、合成器33a,33b,33cは(5),
(7),(9)式によって表わせる合成信号G1′,G
2′,G3′を出力する。比較器34a,34b,34
cはそれぞれ合成信号G1′,G2′,G3′と第四の
合成器33dの合成信号G4を比較して、3相の制御信
号D1,D2,D3を出力する。
検出部11の制御信号作成器31の動作を切り換えるこ
とによって、上記の不安定現象を生じないようにしてい
る。次に、これについて第6図の動作説明用の波形図を
参照して更に詳しく説明する。コイル3a,3b,3c
への供給電流が少ないときには電流検出部10の出力信
号Kも小さく、制御信号作成器31の合成比可変器35
の出力信号Mは″L″になっている。従って、アナログ
スイッチ72,74,76は開いており、合成器33
a,33b,33cは(2),(6),(8)式によっ
て表わせる合成信号G1,G2,G3を出力する。比較
器34a,34b,34cはそれぞれ合成信号G1,G
2,G3と第四の合成器33dの合成信号G4を比較し
て、3相の制御信号D1,D2,D3を出力する。一
方、コイル3a,3b,3cへの供給電流が大きくなる
と電流検出部10の出力信号Kも大きくなり、制御信号
作成器31の合成比可変器35の出力信号Mは″H″に
変わる。従って、アナログスイッチ72,74,76が
閉じて、合成器33a,33b,33cは(5),
(7),(9)式によって表わせる合成信号G1′,G
2′,G3′を出力する。比較器34a,34b,34
cはそれぞれ合成信号G1′,G2′,G3′と第四の
合成器33dの合成信号G4を比較して、3相の制御信
号D1,D2,D3を出力する。
第6図(a)に第一の合成器33aの出力信号G1,G
1′と第四の合成器33dの合成信号G4の波形を示
し、第6図(b)に第一の比較器34aの出力信号D1
の波形を示す。第6図(b)の実線はG1とG4を比較
して得られる信号D1であり、破線はG1′とG4を比
較して得られる信号D1である。第6図により、コイル
への供給電流が多い時の制御信号D1(破線)は供給電
流の少ない時よりも遅れた位相でディジタル的に変化す
ることがわかる。他の制御信号D2,D3についても同
様に位相が遅れる。すなわち、コイルへの供給電流が所
定の値よりも大きくなると、電流検出部10の出力信号
Kに応動して制御信号作成器31の動作が変わり、フィ
ルタの出力信号F1,F2,F3から制御信号D1,D
2,D3への変換位相が遅らされている(コイルへの供
給電流が所定値よりも少ない時に比較して)。その結
果、上述のスパイク電圧による位相の進み分がかなり補
償され、本実施例のブラシレス直流モータの位置検出動
作および回転駆動動作は負荷トルクが大きくなっても不
安定にならない。
1′と第四の合成器33dの合成信号G4の波形を示
し、第6図(b)に第一の比較器34aの出力信号D1
の波形を示す。第6図(b)の実線はG1とG4を比較
して得られる信号D1であり、破線はG1′とG4を比
較して得られる信号D1である。第6図により、コイル
への供給電流が多い時の制御信号D1(破線)は供給電
流の少ない時よりも遅れた位相でディジタル的に変化す
ることがわかる。他の制御信号D2,D3についても同
様に位相が遅れる。すなわち、コイルへの供給電流が所
定の値よりも大きくなると、電流検出部10の出力信号
Kに応動して制御信号作成器31の動作が変わり、フィ
ルタの出力信号F1,F2,F3から制御信号D1,D
2,D3への変換位相が遅らされている(コイルへの供
給電流が所定値よりも少ない時に比較して)。その結
果、上述のスパイク電圧による位相の進み分がかなり補
償され、本実施例のブラシレス直流モータの位置検出動
作および回転駆動動作は負荷トルクが大きくなっても不
安定にならない。
このような制御信号作成器31の変換位相を遅らせる動
作は、電流検出部10の出力信号Kに応動して合成器3
8の合成比を変化させる合成比可変器35によって、コ
イルへの供給電流が多いときには供給電流が少ない時に
比較して、第一の合成器33aの出力信号G1における
第二のフィルタ器33bの出力信号F2の合成比率を大
きくし、かつ、第二の合成器33bの出力信号G2にお
ける第三のフィルタ器33cの出力信号F3の合成比率
を大きくし、かつ、第三の合成器33cの出力信号G3
における第一のフィルタ器33aの出力信号1の合成比
率を大きくすることによって、容易に実現できる。
作は、電流検出部10の出力信号Kに応動して合成器3
8の合成比を変化させる合成比可変器35によって、コ
イルへの供給電流が多いときには供給電流が少ない時に
比較して、第一の合成器33aの出力信号G1における
第二のフィルタ器33bの出力信号F2の合成比率を大
きくし、かつ、第二の合成器33bの出力信号G2にお
ける第三のフィルタ器33cの出力信号F3の合成比率
を大きくし、かつ、第三の合成器33cの出力信号G3
における第一のフィルタ器33aの出力信号1の合成比
率を大きくすることによって、容易に実現できる。
さらに、本実施例では、コイルへの供給電流が少ない場
合においても、第一の合成器33aと第一の合成器33
bと第一の合成器33cの合成比率を適当に選ぶことに
よってスパイク電圧による位相の進み分をあらかじめ補
償している。たとえば、第一の合成器33aの第一の出
力信号G1は第一のフィルタ器32aの出力信号F1と
第一のフィルタ器32bの出力信号F2を9:1の合成
比率で含んでいる。その結果、第5図(g),(h)に
示すように、第一の合成器33aの出力信号G1(太い
実線)は第一のフィルタ器32aの出力信号F1(破
線)よりも10度程度遅れ(信号F1の1周期を360
度とする)、第一のディジタル信号D1の変化点も遅れ
る(逆起電圧に対して)ようになる。
合においても、第一の合成器33aと第一の合成器33
bと第一の合成器33cの合成比率を適当に選ぶことに
よってスパイク電圧による位相の進み分をあらかじめ補
償している。たとえば、第一の合成器33aの第一の出
力信号G1は第一のフィルタ器32aの出力信号F1と
第一のフィルタ器32bの出力信号F2を9:1の合成
比率で含んでいる。その結果、第5図(g),(h)に
示すように、第一の合成器33aの出力信号G1(太い
実線)は第一のフィルタ器32aの出力信号F1(破
線)よりも10度程度遅れ(信号F1の1周期を360
度とする)、第一のディジタル信号D1の変化点も遅れ
る(逆起電圧に対して)ようになる。
同様に、第二の合成器33bの出力信号G2は第二のフ
ィルタ器32bの出力信号F2よりも10度程度遅れた
信号となり、第二のディジタル信号D2の変化点も遅れ
るようになる。同様に、第三の合成器33cの出力信号
G3は第三のフィルム器32cの出力信号F3よりも1
0度程度遅れた信号となり、第三のディジタル信号D3
の変化点も遅れるようになる。信号D1,D2,D3が
遅れると切換信号J1〜J6も遅れるので、スパイク電
圧による位相の進み分がある程度補償され、電流路の切
換位相は理想的な切換位相にほぼ等しくなる。
ィルタ器32bの出力信号F2よりも10度程度遅れた
信号となり、第二のディジタル信号D2の変化点も遅れ
るようになる。同様に、第三の合成器33cの出力信号
G3は第三のフィルム器32cの出力信号F3よりも1
0度程度遅れた信号となり、第三のディジタル信号D3
の変化点も遅れるようになる。信号D1,D2,D3が
遅れると切換信号J1〜J6も遅れるので、スパイク電
圧による位相の進み分がある程度補償され、電流路の切
換位相は理想的な切換位相にほぼ等しくなる。
このように、本実施例では、コイルへの供給電流が少な
い場合でも、第一の合成器33aと第一の合成器33b
と第一の合成器33cの合成比率を適当に選ぶことによ
って、合成信号G1,G2,G3をフィルタ器32a,
32b,32cの出力信号F1,F2,F3よりも所定
位相(5度から25度の間)遅らせることが簡単にで
き、電流路の切換位相は理想的な切換位相にほぼ等しく
なる。また、コイルへの供給電流が多い場合には、合成
比可変器35の動作によって第一の合成器33aと第一
の合成器33bと第一の合成器33cの合成比率を変化
させ、所定位相(10度から40度の間)遅らせるなら
ば、確実な起動加速動作を行なわせることができる。本
実施例では、合成比率を2:1(供給電流が多い場合)
にすることによって(供給電流が少ない場合の合成比率
は9:1)、30度程度遅らせている。
い場合でも、第一の合成器33aと第一の合成器33b
と第一の合成器33cの合成比率を適当に選ぶことによ
って、合成信号G1,G2,G3をフィルタ器32a,
32b,32cの出力信号F1,F2,F3よりも所定
位相(5度から25度の間)遅らせることが簡単にで
き、電流路の切換位相は理想的な切換位相にほぼ等しく
なる。また、コイルへの供給電流が多い場合には、合成
比可変器35の動作によって第一の合成器33aと第一
の合成器33bと第一の合成器33cの合成比率を変化
させ、所定位相(10度から40度の間)遅らせるなら
ば、確実な起動加速動作を行なわせることができる。本
実施例では、合成比率を2:1(供給電流が多い場合)
にすることによって(供給電流が少ない場合の合成比率
は9:1)、30度程度遅らせている。
なお、第1図の合成器33a,33b,33cの抵抗6
2,64,66無くしてもよい(R2≫R1)。
2,64,66無くしてもよい(R2≫R1)。
また、前述の位置検出部11の構成は第1図の構成に限
定されるものではなく、たとえば、第7図に示す構成の
位置検出部11を使用してもよい。第7図では、第一の
フィルム器32a,第二のフィルム器32b,第三のフ
ィルム器32cをそれぞれ微分回路200a,200
b,200cと積分回路39a,39b,39cとバッ
ファ回路45,48,51の直列接続によって構成して
いる。微分回路200a,200b,200cは単に直
流分を除去するものであり、十分に低い周波数にて微分
作用を行なうようになされている。すなわち、位置検出
部11の信号D1,D2,D3によって電流路の切り換
え動作を行なう場合にA端子,B端子,C端子に生じる
端子電圧Va,Vb,Vcの周波数範囲において、コン
デンさ201,203,205は実質的に短絡状態にな
っている。従って、位置検出部11の信号D1,D2,
D3を利用するような周波数範囲におい、フィルタ器3
2a,32b,32cは実質的に1次の積分特性を有す
るフィルタになっている。
定されるものではなく、たとえば、第7図に示す構成の
位置検出部11を使用してもよい。第7図では、第一の
フィルム器32a,第二のフィルム器32b,第三のフ
ィルム器32cをそれぞれ微分回路200a,200
b,200cと積分回路39a,39b,39cとバッ
ファ回路45,48,51の直列接続によって構成して
いる。微分回路200a,200b,200cは単に直
流分を除去するものであり、十分に低い周波数にて微分
作用を行なうようになされている。すなわち、位置検出
部11の信号D1,D2,D3によって電流路の切り換
え動作を行なう場合にA端子,B端子,C端子に生じる
端子電圧Va,Vb,Vcの周波数範囲において、コン
デンさ201,203,205は実質的に短絡状態にな
っている。従って、位置検出部11の信号D1,D2,
D3を利用するような周波数範囲におい、フィルタ器3
2a,32b,32cは実質的に1次の積分特性を有す
るフィルタになっている。
また、制御信号作成器31の第一の合成器33aは固定
抵抗61と可変抵抗225aによって構成され、第二の
合成器33bは固定抵抗63と可変抵抗225bによっ
て構成され、第三の合成器33cは固定抵抗65と可変
抵抗225cによって構成され、合成比可変器35は回
転角制御器223と制御モータ224と基準の電圧源2
21と抵抗222と可変抵抗225dによって構成され
ている。合成比可変器35の可変抵抗225dを回転駆
動する制御モータ224は電流検出部10の出力信号K
に比例した回転角になるように制御されている。すなわ
ち、信号Kが大きくなると、制御モータ224の回転角
も大きくなり、可変抵抗225dの抵抗値を大きくし
て、回転角制御器223の反転入力端子の電圧が信号K
と等しくなる位置で制御モータ224は停止する。制御
モータ224は、合成器33a,33b,33cの可変
抵抗225a,225b,225cの回転軸にも直結さ
れており、信号Kが大きくなると可変抵抗225a,2
25b,225cの抵抗値は小さくなるようにされてい
る。
抵抗61と可変抵抗225aによって構成され、第二の
合成器33bは固定抵抗63と可変抵抗225bによっ
て構成され、第三の合成器33cは固定抵抗65と可変
抵抗225cによって構成され、合成比可変器35は回
転角制御器223と制御モータ224と基準の電圧源2
21と抵抗222と可変抵抗225dによって構成され
ている。合成比可変器35の可変抵抗225dを回転駆
動する制御モータ224は電流検出部10の出力信号K
に比例した回転角になるように制御されている。すなわ
ち、信号Kが大きくなると、制御モータ224の回転角
も大きくなり、可変抵抗225dの抵抗値を大きくし
て、回転角制御器223の反転入力端子の電圧が信号K
と等しくなる位置で制御モータ224は停止する。制御
モータ224は、合成器33a,33b,33cの可変
抵抗225a,225b,225cの回転軸にも直結さ
れており、信号Kが大きくなると可変抵抗225a,2
25b,225cの抵抗値は小さくなるようにされてい
る。
これにより、電流検出部10の出力信号Kに応じて合成
器33a,33b,33cの合成比が変化し、コイルへ
の供給電流が多くなると供給電流の少ないときに比較し
て、第一の合成器33aの出力信号G1における第二の
フィルタ器32bの出力信号F2の合成比率を大きく
し、第二の合成器33bの出力信号G2における第三の
フィルタ器32cの出力信号F3の合成比率を大きく
し、第三の合成器33aの出力信号G3における第一の
フィルタ器32aの出力信号F1の合成比率を大きくし
ている。その結果、コイルへの供給電流に応じた最適の
制御信号D1,D2,D3を比較器34a,34b,3
4cの出力として得ることができる。
器33a,33b,33cの合成比が変化し、コイルへ
の供給電流が多くなると供給電流の少ないときに比較し
て、第一の合成器33aの出力信号G1における第二の
フィルタ器32bの出力信号F2の合成比率を大きく
し、第二の合成器33bの出力信号G2における第三の
フィルタ器32cの出力信号F3の合成比率を大きく
し、第三の合成器33aの出力信号G3における第一の
フィルタ器32aの出力信号F1の合成比率を大きくし
ている。その結果、コイルへの供給電流に応じた最適の
制御信号D1,D2,D3を比較器34a,34b,3
4cの出力として得ることができる。
前述の実施例では、第一の駆動トランジスタ4a,4
b,4cに並列に第一のダイオード6a,6b,6cを
接続し、第二の駆動トランジスタ5a,5b,5cに並
列に第二のダイオード7a,7b,7cを接続している
が、これらの第一のダイオードや第二のダイオードをN
チャンネルの縦形パワーMOS電界効果トランジスタの
ドレインとソース間に存在する寄生ダイオードによって
代用してもよい。このような場合においても本発明に含
まれることは言うまでもない。また、第一の駆動トラン
ジスタまたは第二の駆動トランジスタのいずれか一方も
しくは両方をバイポーラ形のトランジスタに置き換えて
もよい。
b,4cに並列に第一のダイオード6a,6b,6cを
接続し、第二の駆動トランジスタ5a,5b,5cに並
列に第二のダイオード7a,7b,7cを接続している
が、これらの第一のダイオードや第二のダイオードをN
チャンネルの縦形パワーMOS電界効果トランジスタの
ドレインとソース間に存在する寄生ダイオードによって
代用してもよい。このような場合においても本発明に含
まれることは言うまでもない。また、第一の駆動トラン
ジスタまたは第二の駆動トランジスタのいずれか一方も
しくは両方をバイポーラ形のトランジスタに置き換えて
もよい。
また、前述の実施例の切換駆動部12の起動加速器13
や選択切換器14の論理をマイクロコンピュータによっ
て実現してもよく、本発明に含まれることは言うまでも
ない。また、前述の実施例では3相のコイルを星形に結
線したが、デルタに結線してもよい。
や選択切換器14の論理をマイクロコンピュータによっ
て実現してもよく、本発明に含まれることは言うまでも
ない。また、前述の実施例では3相のコイルを星形に結
線したが、デルタに結線してもよい。
さらに、第一の駆動トランジスタまたは第二の駆動トラ
ンジスタのいずれか一方もしくは両方をパルス幅変調信
号によって高周波スイッチング動作させることによって
モータの回転速度を可変速制御するようにしてもよい。
その他、本発明の主旨を変えずして種々の変更が可能で
ある。
ンジスタのいずれか一方もしくは両方をパルス幅変調信
号によって高周波スイッチング動作させることによって
モータの回転速度を可変速制御するようにしてもよい。
その他、本発明の主旨を変えずして種々の変更が可能で
ある。
発明の効果 本発明は、3相のコイルへの電流の入出力端子にあらわ
れる端子電圧を利用して位置検出を行なわせることによ
り、特別な位置検出素子を1個も使用しないで、ブラシ
レス直流モータの安定な回転駆動動作を実現したもので
ある。従って、本発明にもとづいてコンプレッサ用のブ
ラシレス直流モータを構成するならば、構造の簡単な長
寿命・高信頼性のモータを得ることができる。
れる端子電圧を利用して位置検出を行なわせることによ
り、特別な位置検出素子を1個も使用しないで、ブラシ
レス直流モータの安定な回転駆動動作を実現したもので
ある。従って、本発明にもとづいてコンプレッサ用のブ
ラシレス直流モータを構成するならば、構造の簡単な長
寿命・高信頼性のモータを得ることができる。
第1図は本発明のブラシレス直流モータの位置検出部の
具体的な構成を表わす回路図、第2図は本発明の一実施
例を表わすブロック図、第3図は第2図の検出信号増幅
器の具体的な構成を表わす回路図、第4図は第2図の選
択切換器の具体的な構成を表わす回路図、第5図(a)
〜(p)および第6図(a),(b)は第2図の実施例
の動作を説明するための波形図、第7図は本発明の第2
の実施例の位置検出部の構成を表わす回路図、第8図は
従来のブラシレス直流モータの構成を表わすブロック図
である。 1……直流電源、2……ロータ、3a,3b,3c……
コイル、4a,4b,4c……第一の駆動トランジス
タ、5a,5b,5c……第二の駆動トランジスタ、6
a,6b,6c……第一のダイオード、7a,7b,7
c……第二のダイオード、10……電流検出部、11…
…位置検出部、12……切換駆動部、13……起動加速
器、14……選択切換器、31……制御信号作成器、3
2a……第一のフィルタ器、32b……第二のフィルタ
器、32c……第三のフィルタ器、33a……第一の合
成器、33b……第二の合成器、33c……第三の合成
器、33d……第四の合成器、34a……第一の比較
器、34b……第二の比較器、34c……第三の比較
器、35……合成比可変器。
具体的な構成を表わす回路図、第2図は本発明の一実施
例を表わすブロック図、第3図は第2図の検出信号増幅
器の具体的な構成を表わす回路図、第4図は第2図の選
択切換器の具体的な構成を表わす回路図、第5図(a)
〜(p)および第6図(a),(b)は第2図の実施例
の動作を説明するための波形図、第7図は本発明の第2
の実施例の位置検出部の構成を表わす回路図、第8図は
従来のブラシレス直流モータの構成を表わすブロック図
である。 1……直流電源、2……ロータ、3a,3b,3c……
コイル、4a,4b,4c……第一の駆動トランジス
タ、5a,5b,5c……第二の駆動トランジスタ、6
a,6b,6c……第一のダイオード、7a,7b,7
c……第二のダイオード、10……電流検出部、11…
…位置検出部、12……切換駆動部、13……起動加速
器、14……選択切換器、31……制御信号作成器、3
2a……第一のフィルタ器、32b……第二のフィルタ
器、32c……第三のフィルタ器、33a……第一の合
成器、33b……第二の合成器、33c……第三の合成
器、33d……第四の合成器、34a……第一の比較
器、34b……第二の比較器、34c……第三の比較
器、35……合成比可変器。
Claims (2)
- 【請求項1】永久磁石により構成されたN組(Nは整
数)の磁極対を有するロータと、前記ロータの界磁磁束
と鎖交する3相のコイル群と、直流電源から前記3相の
コイルへの電流路を形成する第一の駆動トランジスタ群
と、前記3相のコイルから前記直流電源への電流帰路を
形成する第二の駆動トランジスタ群と、前記第一の駆動
トランジスタの入力端子と出力端子の間に実質的に並列
に存在する第一のダイオード群と、前記第二の駆動トラ
ンジスタの入力端子と出力端子の間に実質的に並列に存
在する第二のダイオード群と、前記第3相のコイルへの
電流の入出力端子(A端子,B端子,C端子)の端子電
圧を検出して制御信号を発生する位置検出手段と、前記
位置検出手段の制御信号にもとづいて前記第一の駆動ト
ランジスタおよび第二の駆動トランジスタの切換信号を
出力し、前記コイルへの電流をA端子,B端子,C端子
の順番に切り換えて通電させる切換駆動手段と、前記コ
イルへの供給電流を検出する電流検出手段とを具備し、
前記位置検出手段は、前記A端子の端子電圧を平滑する
実質的に1次の積分特性を有する第一のフィルタ手段
と、前記B端子の端子電圧を平滑する実質的に1次の積
分特性を有する第二のフィルタ手段と、前記C端子の端
子電圧を平滑する実質的に1次の積分特性を有する第三
のフィルタ手段と、前記第一のフィルタ手段の出力信号
と前記第二のフィルタ手段の出力信号を合成する第一の
合成手段と、前記第二のフィルタ手段の出力信号と前記
第三のフィルタ手段の出力信号を合成する第二の合成手
段と、前記第三のフィルタ手段の出力信号と前記第一の
フィルタ手段の出力信号を合成する第三の合成手段と、
前記第一のフィルタ手段の出力信号と前記第二のフィル
タ手段の出力信号と前記第三のフィルタ手段の出力信号
を合成する第四の合成手段と、前記第一の合成手段の出
力信号と前記第四の合成手段の出力信号を実質的に比較
して第一のディジタル信号を作り出す第一の比較手段
と、前記第二の合成手段の出力信号と前記第四の合成手
段の出力信号を実質的に比較して第二のディジタル信号
を作り出す第二の比較手段と、前記第三の合成手段の出
力信号と前記第四の合成手段の出力信号を実質的に比較
して第三のディジタル信号を作り出す第三の比較手段
と、前記電流検出手段の出力信号に応動して前記第一の
合成手段と第二の合成手段と第三の合成手段における合
成比を変化させる合成比可変手段とを含んで構成され、
前記コイルへの供給電流が多いときには供給電流が少な
い時に比較して、前記第一の合成手段の出力信号におけ
る前記第二のフィルタ手段の出力信号の合成比率を大き
くし、かつ、前記第二の合成手段の出力信号における前
記第三のフィルタ手段の出力信号の合成比率を大きく
し、かつ、前記第三の合成手段の出力信号における前記
第一のフィルタ手段の出力信号の合成比率を大きくし、
さらに、前記第一の比較手段と第二の比較手段と第三の
比較手段の出力ディジタル信号を前記位置検出信号の制
御信号として出力し、第一の駆動トランジスタと第二の
駆動トランジスタの通電状態を切換制御することを特徴
とするブラシレス直流モータ。 - 【請求項2】コイルへの供給電流が多いときには、第一
の合成手段と第二の合成手段と第三の合成手段における
合成比率を選定することにより、前記第一の合成手段の
出力信号を第一のフィルタ手段の出力信号に対して所定
位相(10度から40度の間)遅らせ、前記第二の合成
手段の出力信号を前記第二のフィルタ手段の出力信号に
対して前記所定位相遅らせ、前記第三の合成手段の出力
信号を第三のフィルタ手段の出力信号に対して前記所定
位相遅らせたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項に記載のブラシレス直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030992A JPH0614795B2 (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | ブラシレス直流モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030992A JPH0614795B2 (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | ブラシレス直流モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191288A JPS61191288A (ja) | 1986-08-25 |
| JPH0614795B2 true JPH0614795B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=12319098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60030992A Expired - Lifetime JPH0614795B2 (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | ブラシレス直流モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614795B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8598855B2 (en) | 2008-03-12 | 2013-12-03 | O2Micro, Inc. | Monitoring and control circuit for adjusting current |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP60030992A patent/JPH0614795B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61191288A (ja) | 1986-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |