JPH06165571A - ブラシレスモータの制御装置 - Google Patents
ブラシレスモータの制御装置Info
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- JPH06165571A JPH06165571A JP4308581A JP30858192A JPH06165571A JP H06165571 A JPH06165571 A JP H06165571A JP 4308581 A JP4308581 A JP 4308581A JP 30858192 A JP30858192 A JP 30858192A JP H06165571 A JPH06165571 A JP H06165571A
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- power supply
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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
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
-
- 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
- H02P6/34—Modelling or simulation for control purposes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種ＯＡ機器に使用されるブラシレスモータ
の制御装置において、低損失化と高制御性とを同時に実
現することを目的とする。 【構成】 複数相のモータ駆動コイル１，２，３と、駆
動トランジスタ１０，２０と、モータ駆動電力供給手段
５０と、上記駆動トランジスタのコレクタ・エミッタ間
電圧を制御する出力制御手段４０と、上記駆動トランジ
スタの出力電流を制御するトルク制御手段３０により構
成する。
の制御装置において、低損失化と高制御性とを同時に実
現することを目的とする。 【構成】 複数相のモータ駆動コイル１，２，３と、駆
動トランジスタ１０，２０と、モータ駆動電力供給手段
５０と、上記駆動トランジスタのコレクタ・エミッタ間
電圧を制御する出力制御手段４０と、上記駆動トランジ
スタの出力電流を制御するトルク制御手段３０により構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンターやＰＰＣ等
のＯＡ機器に使用されるブラシレスモータの制御装置に
関するものである。
のＯＡ機器に使用されるブラシレスモータの制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、プリンターやＰＰＣ等のＯＡ機器
は、低価格を追求した普及機と性能を重視した高級機と
に２極分化している。特に高級機においては、高速化，
高印字品質化，低騒音化等の高性能化が望まれている。
従って、これらの高級機器に搭載されるモータには、高
速，高制御性，低振動，低騒音等の高性能が要求され
る。
は、低価格を追求した普及機と性能を重視した高級機と
に２極分化している。特に高級機においては、高速化，
高印字品質化，低騒音化等の高性能化が望まれている。
従って、これらの高級機器に搭載されるモータには、高
速，高制御性，低振動，低騒音等の高性能が要求され
る。
【０００３】これらの高性能化のうち、例えば高速化を
図ろうとすれば、モータの駆動電流は一般に増加する。
モータ駆動電流が増加すればモータ制御回路の電力損失
も増大し、放熱構造が必要となり、モータとその制御シ
ステムが大形化してしまう恐れがある。
図ろうとすれば、モータの駆動電流は一般に増加する。
モータ駆動電流が増加すればモータ制御回路の電力損失
も増大し、放熱構造が必要となり、モータとその制御シ
ステムが大形化してしまう恐れがある。
【０００４】そこで、電力損失の少ないモータの制御装
置が必要であるが、このような制御装置としては、従来
より図２に示すようなものがある。
置が必要であるが、このような制御装置としては、従来
より図２に示すようなものがある。
【０００５】図２は、従来のブラシレスモータの制御装
置の構成図である。図２において、１０１，１０２，１
０３はモータ駆動コイルであり、この各駆動コイル１０
１，１０２，１０３の一端は共通接続されており、他端
間にはコンデンサ１０４，１０５，１０６がそれぞれ接
続されている。
置の構成図である。図２において、１０１，１０２，１
０３はモータ駆動コイルであり、この各駆動コイル１０
１，１０２，１０３の一端は共通接続されており、他端
間にはコンデンサ１０４，１０５，１０６がそれぞれ接
続されている。
【０００６】１１０，１２０は駆動トランジスタであ
り、互いにエミッタが共通接続され、抵抗１０９を介し
て接地されたトランジスタ１１１，１１２，１１３と、
互いにコレクタが共通接続されたトランジスタ１２１，
１２２，１２３により構成されている。
り、互いにエミッタが共通接続され、抵抗１０９を介し
て接地されたトランジスタ１１１，１１２，１１３と、
互いにコレクタが共通接続されたトランジスタ１２１，
１２２，１２３により構成されている。
【０００７】トランジスタ１２１，１２２，１２３の各
エミッタは、トランジスタ１１１，１１２，１１３の各
コレクタに接続されると共に、各駆動コイル１０１，１
０２，１０３の各他端に接続されている。
エミッタは、トランジスタ１１１，１１２，１１３の各
コレクタに接続されると共に、各駆動コイル１０１，１
０２，１０３の各他端に接続されている。
【０００８】１０７は転流制御手段であり、モータの可
動子の位置に対して各駆動コイル１０１，１０２，１０
３への通電タイミングが最適となるように各駆動トラン
ジスタ１１０，１２０への通電切り替え信号を出力する
ように構成されている。
動子の位置に対して各駆動コイル１０１，１０２，１０
３への通電タイミングが最適となるように各駆動トラン
ジスタ１１０，１２０への通電切り替え信号を出力する
ように構成されている。
【０００９】１０８は速度制御手段であり、その出力は
比較器１３０の反転入力端子に接続されている。１４０
は発振器であり、比較器１３０の非反転入力端子に接続
されている。１５０はモータ駆動電力供給手段であり、
主電源１７０と駆動トランジスタ１２０の共通接続コレ
クタとの間に設けられている。比較器１３０の出力はモ
ータ駆動電力供給手段１５０に入力され、その出力電圧
を制御するように構成されている。
比較器１３０の反転入力端子に接続されている。１４０
は発振器であり、比較器１３０の非反転入力端子に接続
されている。１５０はモータ駆動電力供給手段であり、
主電源１７０と駆動トランジスタ１２０の共通接続コレ
クタとの間に設けられている。比較器１３０の出力はモ
ータ駆動電力供給手段１５０に入力され、その出力電圧
を制御するように構成されている。
【００１０】以上のように構成された従来のブラシレス
モータの制御装置について、以下その動作を説明する。
モータの制御装置について、以下その動作を説明する。
【００１１】図２において、転流制御手段１０７はモー
タの可動子の位置に対して各駆動コイル１０１，１０
２，１０３への通電タイミングが最適となるように各駆
動トランジスタ１１０，１２０への通電切り替え信号を
出力し、これによりモータが効率よく駆動されることに
なる。
タの可動子の位置に対して各駆動コイル１０１，１０
２，１０３への通電タイミングが最適となるように各駆
動トランジスタ１１０，１２０への通電切り替え信号を
出力し、これによりモータが効率よく駆動されることに
なる。
【００１２】一方、速度制御手段１０８はモータを一定
速度で制御するための制御信号を出力し、その出力は発
振器１４０より出力される三角波発振出力と比較器１３
０において比較される。従って、比較器１３０からは、
速度制御手段１０８の制御信号出力に応じたパルス幅を
有するＰＷＭ（パルス幅変調）信号が出力される。
速度で制御するための制御信号を出力し、その出力は発
振器１４０より出力される三角波発振出力と比較器１３
０において比較される。従って、比較器１３０からは、
速度制御手段１０８の制御信号出力に応じたパルス幅を
有するＰＷＭ（パルス幅変調）信号が出力される。
【００１３】比較器１３０のＰＷＭ信号出力により、モ
ータ駆動電力供給手段１５０を構成するトランジスタ１
５１は主電源１７０をＯＮ／ＯＦＦスイッチングし、そ
のＯＮ／ＯＦＦスイッチング信号はインダクタンス１５
３とコンデンサ１５４により平滑される。
ータ駆動電力供給手段１５０を構成するトランジスタ１
５１は主電源１７０をＯＮ／ＯＦＦスイッチングし、そ
のＯＮ／ＯＦＦスイッチング信号はインダクタンス１５
３とコンデンサ１５４により平滑される。
【００１４】すなわち、比較器１３０のＰＷＭ信号出力
により、モータ駆動電力供給手段１５０の出力電圧が制
御され、結局速度制御手段１０８の制御信号出力によ
り、モータ駆動電力供給手段１５０の出力電圧が制御さ
れることになる。
により、モータ駆動電力供給手段１５０の出力電圧が制
御され、結局速度制御手段１０８の制御信号出力によ
り、モータ駆動電力供給手段１５０の出力電圧が制御さ
れることになる。
【００１５】従って、モータ駆動コイル１０１，１０
２，１０３への電力供給量が制御され、モータは所定の
速度で制御されることになる。
２，１０３への電力供給量が制御され、モータは所定の
速度で制御されることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、モータ駆動電力供給手段１５０を構成する
インダクタンス１５３とコンデンサ１５４による平滑回
路の時間的な遅れにより、比較器１３０のＰＷＭ信号出
力に応じて速やかにモータ駆動コイル１０１，１０２，
１０３への電力供給量を制御することはできない。従っ
て、電源電圧変動や様々な外乱によるモータの負荷変動
などに対してこれに速やかに反応し、所定の速度を維持
するように制御を行うことが極めて困難であり、高品位
な制御性を実現することは不可能である。
の構成では、モータ駆動電力供給手段１５０を構成する
インダクタンス１５３とコンデンサ１５４による平滑回
路の時間的な遅れにより、比較器１３０のＰＷＭ信号出
力に応じて速やかにモータ駆動コイル１０１，１０２，
１０３への電力供給量を制御することはできない。従っ
て、電源電圧変動や様々な外乱によるモータの負荷変動
などに対してこれに速やかに反応し、所定の速度を維持
するように制御を行うことが極めて困難であり、高品位
な制御性を実現することは不可能である。
【００１７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電源電圧変動や様々な外乱によるモータの負荷変動
などに対してもこれに速やかに反応し、所定の速度を維
持するように制御を行うことが可能であり、高品位な制
御性を実現すると同時に、電力損失が少なく放熱構造の
簡素化が可能なブラシレスモータの制御装置を提供する
ことを目的とする。
で、電源電圧変動や様々な外乱によるモータの負荷変動
などに対してもこれに速やかに反応し、所定の速度を維
持するように制御を行うことが可能であり、高品位な制
御性を実現すると同時に、電力損失が少なく放熱構造の
簡素化が可能なブラシレスモータの制御装置を提供する
ことを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のブラシレスモータの制御装置は、複数相の
モータ駆動コイルと、この各駆動コイルに設けられた複
数の駆動トランジスタと、これらの各駆動トランジスタ
に順次各駆動コイルへの通電切り替え信号を出力する転
流制御手段と、主電源からの出力電圧をスイッチ制御し
平滑した出力電圧により、上記各駆動コイルへ電力を供
給するモータ駆動電力供給手段と、上記各駆動トランジ
スタのコレクタ・エミッタ間電圧が予め定められた値と
なるように上記モータ駆動電力供給手段の出力電圧を制
御する出力制御手段と、上記各駆動トランジスタの出力
電流を制御することにより、各駆動コイルの通電電流量
を制御するトルク制御手段とにより構成している。
に、本発明のブラシレスモータの制御装置は、複数相の
モータ駆動コイルと、この各駆動コイルに設けられた複
数の駆動トランジスタと、これらの各駆動トランジスタ
に順次各駆動コイルへの通電切り替え信号を出力する転
流制御手段と、主電源からの出力電圧をスイッチ制御し
平滑した出力電圧により、上記各駆動コイルへ電力を供
給するモータ駆動電力供給手段と、上記各駆動トランジ
スタのコレクタ・エミッタ間電圧が予め定められた値と
なるように上記モータ駆動電力供給手段の出力電圧を制
御する出力制御手段と、上記各駆動トランジスタの出力
電流を制御することにより、各駆動コイルの通電電流量
を制御するトルク制御手段とにより構成している。
【００１９】
【作用】この構成によって、駆動トランジスタを飽和領
域に極めて近い活性領域で動作させ、モータ駆動コイル
への供給電流を駆動トランジスタの出力電流により制御
するようにしているので、低電力損失であると同時に高
品位な制御性を実現することが可能となる。
域に極めて近い活性領域で動作させ、モータ駆動コイル
への供給電流を駆動トランジスタの出力電流により制御
するようにしているので、低電力損失であると同時に高
品位な制御性を実現することが可能となる。
【００２０】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２１】図１は本発明のブラシレスモータの制御装
置の一実施例を示すものである。図１において１，２，
３はモータ駆動コイルであり、各駆動コイル１，２，３
の一端は共通接続され、他端間にはコンデンサ４，５，
６がそれぞれ接続されている。１０，２０は駆動トラン
ジスタを成している。
置の一実施例を示すものである。図１において１，２，
３はモータ駆動コイルであり、各駆動コイル１，２，３
の一端は共通接続され、他端間にはコンデンサ４，５，
６がそれぞれ接続されている。１０，２０は駆動トラン
ジスタを成している。
【００２２】特に、１０はシンク側駆動トランジスタで
あり、互いにエミッタが共通接続され、抵抗９を介して
接地されたトランジスタ１１，１２，１３により構成さ
れている。
あり、互いにエミッタが共通接続され、抵抗９を介して
接地されたトランジスタ１１，１２，１３により構成さ
れている。
【００２３】また、２０はソース側駆動トランジスタで
あり、互いにコレクタが共通接続された主駆動トランジ
スタ２１，２２，２３と、主電源７０と主駆動トランジ
スタ２１，２２，２３の各ベース入力との間に設けられ
た前処理トランジスタ２４，２５，２６により構成され
ている。
あり、互いにコレクタが共通接続された主駆動トランジ
スタ２１，２２，２３と、主電源７０と主駆動トランジ
スタ２１，２２，２３の各ベース入力との間に設けられ
た前処理トランジスタ２４，２５，２６により構成され
ている。
【００２４】主駆動トランジスタ２１，２２，２３の各
エミッタは、トランジスタ１１，１２，１３の各コレク
タに接続されると共に、各駆動コイル１，２，３の各他
端に接続されている。
エミッタは、トランジスタ１１，１２，１３の各コレク
タに接続されると共に、各駆動コイル１，２，３の各他
端に接続されている。
【００２５】７は転流制御手段であり、モータの可動子
の位置に対して各駆動コイル１，２，３への通電タイミ
ングが最適となるように各駆動トランジスタ１０，２０
への通電切り替え信号を出力するように構成されてい
る。
の位置に対して各駆動コイル１，２，３への通電タイミ
ングが最適となるように各駆動トランジスタ１０，２０
への通電切り替え信号を出力するように構成されてい
る。
【００２６】３０はトルク制御手段であり、速度制御手
段８からのトルク指令信号が第１の入力端子に入力さ
れ、抵抗９によるモータ駆動電流検出信号が第２の入力
端子に入力されている。トルク制御手段３０の出力は、
駆動トランジスタ１０のベース入力に作用し、トランジ
スタ１０の出力電流を制御するように接続されている。
段８からのトルク指令信号が第１の入力端子に入力さ
れ、抵抗９によるモータ駆動電流検出信号が第２の入力
端子に入力されている。トルク制御手段３０の出力は、
駆動トランジスタ１０のベース入力に作用し、トランジ
スタ１０の出力電流を制御するように接続されている。
【００２７】４０は出力制御手段であり、駆動トランジ
スタ１０のコレクタ・エミッタ間電圧を検出する出力検
出手段４１と、この出力検出手段４１の出力と基準電圧
源４３の出力電圧との差電圧を増幅する増幅器４２と、
増幅器４２の出力と発振器４５より出力される三角波発
振出力電圧とを比較する比較器４４により構成されてい
る。
スタ１０のコレクタ・エミッタ間電圧を検出する出力検
出手段４１と、この出力検出手段４１の出力と基準電圧
源４３の出力電圧との差電圧を増幅する増幅器４２と、
増幅器４２の出力と発振器４５より出力される三角波発
振出力電圧とを比較する比較器４４により構成されてい
る。
【００２８】５０はモータ駆動電力供給手段であり、主
電源７０と駆動トランジスタ２０を構成する主駆動トラ
ンジスタ２１，２２，２３の共通接続コレクタとの間に
設けられている。
電源７０と駆動トランジスタ２０を構成する主駆動トラ
ンジスタ２１，２２，２３の共通接続コレクタとの間に
設けられている。
【００２９】出力制御手段４０の出力は、モータ駆動電
力供給手段５０に入力され、その出力電圧を制御するよ
うに構成されている。
力供給手段５０に入力され、その出力電圧を制御するよ
うに構成されている。
【００３０】６０は中性点制御手段であり、駆動トラン
ジスタ１０のコレクタ・エミッタ間電圧と駆動トランジ
スタ２０のコレクタ・エミッタ間電圧とが同電圧となる
ように駆動トランジスタ２０のベース入力を制御するよ
うに構成されている。
ジスタ１０のコレクタ・エミッタ間電圧と駆動トランジ
スタ２０のコレクタ・エミッタ間電圧とが同電圧となる
ように駆動トランジスタ２０のベース入力を制御するよ
うに構成されている。
【００３１】以上のように構成されたブラシレスモータ
の制御装置について、その動作を説明する。
の制御装置について、その動作を説明する。
【００３２】図１において、転流制御手段７はモータの
可動子の位置に対して各駆動コイル１，２，３への通電
タイミングが最適となるように各駆動トランジスタ１
０，２０への通電切り替え信号を出力し、これによりモ
ータが効率よく駆動されることになる。
可動子の位置に対して各駆動コイル１，２，３への通電
タイミングが最適となるように各駆動トランジスタ１
０，２０への通電切り替え信号を出力し、これによりモ
ータが効率よく駆動されることになる。
【００３３】一方、速度制御手段８はモータを一定速度
で制御するための制御信号としてトルク制御手段３０に
トルク指令信号を出力し、トルク指令手段３０はそのト
ルク指令信号に応じた電流がモータ駆動コイルに流れる
ように、駆動トランジスタ１０の出力電流を制御する。
で制御するための制御信号としてトルク制御手段３０に
トルク指令信号を出力し、トルク指令手段３０はそのト
ルク指令信号に応じた電流がモータ駆動コイルに流れる
ように、駆動トランジスタ１０の出力電流を制御する。
【００３４】なお、モータ駆動コイルに流れる電流は抵
抗９の端子間電圧として検出され、この電圧が上記トル
ク指令信号に等しくなるようにトルク指令手段３０は動
作する。
抗９の端子間電圧として検出され、この電圧が上記トル
ク指令信号に等しくなるようにトルク指令手段３０は動
作する。
【００３５】従って、速度制御手段８の制御信号により
モータ駆動電流が直接制御され、モータ駆動コイル１，
２，３への電力供給量を速やかに制御することが可能と
なり、高品位な制御性が実現できる。
モータ駆動電流が直接制御され、モータ駆動コイル１，
２，３への電力供給量を速やかに制御することが可能と
なり、高品位な制御性が実現できる。
【００３６】また、出力制御手段４０は出力検出手段４
１，基準電圧源４３，増幅器４２，発振器４５，比較器
４４により構成され、以下に示すように動作する。
１，基準電圧源４３，増幅器４２，発振器４５，比較器
４４により構成され、以下に示すように動作する。
【００３７】出力検出手段４１は駆動トランジスタ１０
すなわちトランジスタ１１，１２，１３のうち導通状態
にあるトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を検出
する。この検出電圧が基準電圧源４３の出力電圧より大
なる場合、増幅器４２の出力電圧は低下する。
すなわちトランジスタ１１，１２，１３のうち導通状態
にあるトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を検出
する。この検出電圧が基準電圧源４３の出力電圧より大
なる場合、増幅器４２の出力電圧は低下する。
【００３８】増幅器４２の出力電圧は発振器４５より出
力される三角波発振出力と比較器４４において比較さ
れ、比較器４４からは増幅器４２の出力電圧に応じたパ
ルス幅を有するＰＷＭ（パルス幅変調）信号が出力され
るが、増幅器４２の出力電圧が低下すると、ＰＷＭ信号
としてはＬｏｗレベルよりＨｉｇｈレベルの方が期間的
に長いパルス幅を有する信号となる。
力される三角波発振出力と比較器４４において比較さ
れ、比較器４４からは増幅器４２の出力電圧に応じたパ
ルス幅を有するＰＷＭ（パルス幅変調）信号が出力され
るが、増幅器４２の出力電圧が低下すると、ＰＷＭ信号
としてはＬｏｗレベルよりＨｉｇｈレベルの方が期間的
に長いパルス幅を有する信号となる。
【００３９】このようなパルス幅を有するＰＷＭ信号が
モータ駆動電力供給手段５０に入力されると、モータ駆
動電力供給手段５０を構成するトランジスタ５１のＯＦ
Ｆ期間が長くなり、インダクタンス５３とコンデンサ５
４による平滑出力すなわちモータ駆動電力供給手段５０
の出力電圧が低下することになる。モータ駆動電力供給
手段５０の出力電圧が低下すると、駆動トランジスタ１
０のコレクタ・エミッタ間電圧が低下することになる。
モータ駆動電力供給手段５０に入力されると、モータ駆
動電力供給手段５０を構成するトランジスタ５１のＯＦ
Ｆ期間が長くなり、インダクタンス５３とコンデンサ５
４による平滑出力すなわちモータ駆動電力供給手段５０
の出力電圧が低下することになる。モータ駆動電力供給
手段５０の出力電圧が低下すると、駆動トランジスタ１
０のコレクタ・エミッタ間電圧が低下することになる。
【００４０】出力検出手段４１の検出電圧が基準電圧源
４３の出力電圧より小なる場合、上記とは逆の過程を経
て駆動トランジスタ１０のコレクタ・エミッタ間電圧が
上昇することになる。
４３の出力電圧より小なる場合、上記とは逆の過程を経
て駆動トランジスタ１０のコレクタ・エミッタ間電圧が
上昇することになる。
【００４１】以上のように、結局駆動トランジスタ１０
のコレクタ・エミッタ間電圧は、基準電圧源４３の出力
電圧と同レベルとなるように、出力制御手段４０により
制御されることになる。
のコレクタ・エミッタ間電圧は、基準電圧源４３の出力
電圧と同レベルとなるように、出力制御手段４０により
制御されることになる。
【００４２】従って、基準電圧源４３の出力電圧レベル
を駆動トランジスタ１０が極めて飽和状態に近い活性状
態で動作するように設定することにより、極めて低損失
で発熱の少ないモータの駆動制御が実現できる。
を駆動トランジスタ１０が極めて飽和状態に近い活性状
態で動作するように設定することにより、極めて低損失
で発熱の少ないモータの駆動制御が実現できる。
【００４３】また、中性点制御手段６０はモータ駆動コ
イル１，２，３の中性点電圧がモータ駆動電力供給手段
５０の出力電圧の１／２となるように、駆動トランジス
タ１０と２０のコレクタ・エミッタ間電圧を制御するも
のであり、これにより、駆動トランジスタ２０のコレク
タ・エミッタ間電圧を駆動トランジスタ１０のコレクタ
・エミッタ間電圧と同レベルに制御することができる。
イル１，２，３の中性点電圧がモータ駆動電力供給手段
５０の出力電圧の１／２となるように、駆動トランジス
タ１０と２０のコレクタ・エミッタ間電圧を制御するも
のであり、これにより、駆動トランジスタ２０のコレク
タ・エミッタ間電圧を駆動トランジスタ１０のコレクタ
・エミッタ間電圧と同レベルに制御することができる。
【００４４】従って、駆動トランジスタ２０も駆動トラ
ンジスタ１０と同様、低損失で駆動することが可能とな
る。
ンジスタ１０と同様、低損失で駆動することが可能とな
る。
【００４５】さらに、モータの起動時や速度制御手段８
からの指令信号によるモータの加速あるいは減速などの
過渡的な状態において、前述の出力制御手段４０による
駆動トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧の制御
が、インダクタンス５３およびコンデンサ５４の平滑回
路時定数により時間的に遅れた場合においても、駆動ト
ランジスタ１０および２０のコレクタ・エミッタ間電圧
を均等化することにより、両駆動トランジスタへの電力
的なかたよりを防止し、素子の破壊を防ぐことも可能と
なる。
からの指令信号によるモータの加速あるいは減速などの
過渡的な状態において、前述の出力制御手段４０による
駆動トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧の制御
が、インダクタンス５３およびコンデンサ５４の平滑回
路時定数により時間的に遅れた場合においても、駆動ト
ランジスタ１０および２０のコレクタ・エミッタ間電圧
を均等化することにより、両駆動トランジスタへの電力
的なかたよりを防止し、素子の破壊を防ぐことも可能と
なる。
【００４６】また、ソース側の駆動トランジスタ２０の
前処理トランジスタ２４，２５，２６は、主電源７０に
対して設けられており、これにより、駆動トランジスタ
２０のコレクタ・エミッタ間電圧を低電圧化することが
可能となる。
前処理トランジスタ２４，２５，２６は、主電源７０に
対して設けられており、これにより、駆動トランジスタ
２０のコレクタ・エミッタ間電圧を低電圧化することが
可能となる。
【００４７】すなわち、前処理トランジスタ２４，２
５，２６を主電源７０に対して設けることにより、主駆
動トランジスタ２１，２２，２３のベース電圧を主電源
７０の出力電圧に近いレベルまで上昇させることができ
る。したがって、主駆動トランジスタ２１，２２，２３
のコレクタ電圧であるモータ駆動電力供給手段５０の出
力電圧よりも高い電圧を各主駆動トランジスタのベース
に印加し、制御することができる。よって、各主駆動ト
ランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を低電圧化する
ことが可能となり、駆動トランジスタ２０の更なる低損
失化が実現できる。
５，２６を主電源７０に対して設けることにより、主駆
動トランジスタ２１，２２，２３のベース電圧を主電源
７０の出力電圧に近いレベルまで上昇させることができ
る。したがって、主駆動トランジスタ２１，２２，２３
のコレクタ電圧であるモータ駆動電力供給手段５０の出
力電圧よりも高い電圧を各主駆動トランジスタのベース
に印加し、制御することができる。よって、各主駆動ト
ランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を低電圧化する
ことが可能となり、駆動トランジスタ２０の更なる低損
失化が実現できる。
【００４８】以上のように本実施例によれば、トルク制
御手段３０を設け、駆動トランジスタ１０の出力電流す
なわちモータ駆動コイル１，２，３の駆動電流を、速度
制御手段８のトルク指令信号に応じて直接制御するよう
に構成しているので、従来例に示したモータ駆動電力供
給手段を介した速度制御のように、電源電圧変動や様々
な外乱によるモータの負荷変動などに対して速やかに反
応し、所定の速度を維持するように制御を行うことが極
めて困難であるというような不具合はなく、極めて制御
性に優れた性能を実現することができる。
御手段３０を設け、駆動トランジスタ１０の出力電流す
なわちモータ駆動コイル１，２，３の駆動電流を、速度
制御手段８のトルク指令信号に応じて直接制御するよう
に構成しているので、従来例に示したモータ駆動電力供
給手段を介した速度制御のように、電源電圧変動や様々
な外乱によるモータの負荷変動などに対して速やかに反
応し、所定の速度を維持するように制御を行うことが極
めて困難であるというような不具合はなく、極めて制御
性に優れた性能を実現することができる。
【００４９】また、出力制御手段４０を設け駆動トラン
ジスタ１０が極めて飽和状態に近い活性状態で動作する
ようにモータ駆動電力供給手段５０の出力電圧を制御す
ることにより、極めて低損失で発熱の少ないモータの駆
動制御が実現できる。
ジスタ１０が極めて飽和状態に近い活性状態で動作する
ようにモータ駆動電力供給手段５０の出力電圧を制御す
ることにより、極めて低損失で発熱の少ないモータの駆
動制御が実現できる。
【００５０】また、中性点制御手段６０を設けることに
より、駆動トランジスタ２０も駆動トランジスタ１０と
同様、低損失で駆動することが可能となるばかりでな
く、モータの起動時や速度制御手段８からの指令信号に
よるモータの加速あるいは減速などの過渡的な状態にお
いて、駆動トランジスタ１０および２０のコレクタ・エ
ミッタ間電圧を均等化することにより、両駆動トランジ
スタへの電力的なかたよりを防止し、素子の破壊を防ぐ
ことも可能となる。
より、駆動トランジスタ２０も駆動トランジスタ１０と
同様、低損失で駆動することが可能となるばかりでな
く、モータの起動時や速度制御手段８からの指令信号に
よるモータの加速あるいは減速などの過渡的な状態にお
いて、駆動トランジスタ１０および２０のコレクタ・エ
ミッタ間電圧を均等化することにより、両駆動トランジ
スタへの電力的なかたよりを防止し、素子の破壊を防ぐ
ことも可能となる。
【００５１】また、ソース側の駆動トランジスタ２０の
前処理トランジスタを主電源７０に対して設けることに
より、駆動トランジスタ２０の更なる低損失化が実現で
きる。
前処理トランジスタを主電源７０に対して設けることに
より、駆動トランジスタ２０の更なる低損失化が実現で
きる。
【００５２】なお、本実施例は全波駆動方式へ適用した
場合について述べたが、半波駆動方式の場合においても
同様の効果を得ることができる。
場合について述べたが、半波駆動方式の場合においても
同様の効果を得ることができる。
【００５３】さらに、駆動トランジスタは極めて飽和状
態に近い活性状態で動作しているので、各駆動トランジ
スタの出力電流をベース入力により制御し易く、例え
ば、転流制御手段７から出力される各駆動コイル１，
２，３の相切り替えのための転流信号を時間的に緩やか
に変化させることにより、各駆動コイルの相切り替え時
の電流を緩やかに変化するように制御することが可能と
なる。これにより、各駆動コイルの相切り替え時に発生
するサージ電圧を抑えることができ、ノイズの発生を防
ぐと同時に、モータの低振動低騒音化に対しても優れた
性能を発揮することが可能となる。
態に近い活性状態で動作しているので、各駆動トランジ
スタの出力電流をベース入力により制御し易く、例え
ば、転流制御手段７から出力される各駆動コイル１，
２，３の相切り替えのための転流信号を時間的に緩やか
に変化させることにより、各駆動コイルの相切り替え時
の電流を緩やかに変化するように制御することが可能と
なる。これにより、各駆動コイルの相切り替え時に発生
するサージ電圧を抑えることができ、ノイズの発生を防
ぐと同時に、モータの低振動低騒音化に対しても優れた
性能を発揮することが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】以上のように本発明は、複数相のモータ
駆動コイルと、この各駆動コイルに設けられた複数の駆
動トランジスタと、これらの各駆動トランジスタに順次
各駆動コイルへの通電切り替え信号を出力する転流制御
手段と、主電源からの出力電圧をスイッチ制御し平滑し
た出力電圧により、上記各駆動コイルへ電力を供給する
モータ駆動電力供給手段と、上記各駆動トランジスタの
コレクタ，エミッタ間電圧が予め定められた値となるよ
うにモータ駆動電力供給手段の出力電圧を制御する出力
制御手段と、上記各駆動トランジスタの出力電流を制御
することにより、各駆動コイルの通電電流量を制御する
トルク制御手段とを設けたことにより、電源電圧変動や
様々な外乱によるモータの負荷変動などに対しても、こ
れに速やかに反応し、所定の速度を維持するように制御
を行うことが可能であり、高品位な制御性を実現すると
同時に、電力損失が少なく放熱構造の簡素化が可能なブ
ラシレスモータの制御装置を実現することができる。
駆動コイルと、この各駆動コイルに設けられた複数の駆
動トランジスタと、これらの各駆動トランジスタに順次
各駆動コイルへの通電切り替え信号を出力する転流制御
手段と、主電源からの出力電圧をスイッチ制御し平滑し
た出力電圧により、上記各駆動コイルへ電力を供給する
モータ駆動電力供給手段と、上記各駆動トランジスタの
コレクタ，エミッタ間電圧が予め定められた値となるよ
うにモータ駆動電力供給手段の出力電圧を制御する出力
制御手段と、上記各駆動トランジスタの出力電流を制御
することにより、各駆動コイルの通電電流量を制御する
トルク制御手段とを設けたことにより、電源電圧変動や
様々な外乱によるモータの負荷変動などに対しても、こ
れに速やかに反応し、所定の速度を維持するように制御
を行うことが可能であり、高品位な制御性を実現すると
同時に、電力損失が少なく放熱構造の簡素化が可能なブ
ラシレスモータの制御装置を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
制御装置の回路構成図
制御装置の回路構成図
【図２】従来のブラシレスモータの制御装置の回路構成
図
図
１，２，３ モータ駆動コイル ７ 転流制御手段 １０，２０ 駆動トランジスタ ３０ トルク制御手段 ４０ 出力制御手段 ５０ モータ駆動電力供給手段 ６０ 中性点制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清間 利明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】複数相のモータ駆動コイルと、前記各駆動
コイルに設けられた複数の駆動トランジスタと、前記各
駆動トランジスタに順次前記各駆動コイルへの通電切り
替え信号を出力する転流制御手段と、主電源からの出力
電圧をスイッチ制御し平滑した出力電圧により、前記各
駆動コイルへ電力を供給するモータ駆動電力供給手段
と、前記各駆動トランジスタのコレクタ・エミッタ間電
圧が予め定められた値となるように前記モータ駆動電力
供給手段の出力電圧を制御する出力制御手段と、前記各
駆動トランジスタの出力電流を制御することにより、前
記各駆動コイルの通電電流量を制御するトルク制御手段
とにより構成したブラシレスモータの制御装置。 - 【請求項２】複数相のモータ駆動コイルに設けられた複
数の駆動トランジスタは、前記駆動コイルに対し両方向
通電可能なようにシンク側駆動トランジスタとソース側
駆動トランジスタとを成し、前記モータ駆動コイルの中
性点電圧が、モータ駆動電力供給手段の出力電圧に応じ
た値となるように、前記シンク側駆動トランジスタと前
記ソース側駆動トランジスタのコレクタ・エミッタ間電
圧を制御する中性点制御手段を備えた請求項１記載のブ
ラシレスモータの制御装置。 - 【請求項３】ソース側駆動トランジスタをモータ駆動電
力供給手段とモータ駆動コイルとの間に介し、前記ソー
ス側駆動トランジスタを前記モータ駆動電力供給手段か
らの供給電力を前記駆動コイルに供給する主駆動トラン
ジスタと、主電源より前記主駆動トランジスタに駆動信
号を供給する前処理トランジスタとにより構成した請求
項１または請求項２記載のブラシレスモータの制御装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4308581A JPH06165571A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | ブラシレスモータの制御装置 |
| US08/144,017 US6020715A (en) | 1992-11-18 | 1993-11-01 | Control device for a brushless motor |
| GB9322560A GB2272807B (en) | 1992-11-18 | 1993-11-02 | Control device for a brushless motor |
| DE4339195A DE4339195C2 (de) | 1992-11-18 | 1993-11-16 | Steuerungseinrichtung für einen bürstenlosen Motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4308581A JPH06165571A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | ブラシレスモータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165571A true JPH06165571A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=17982756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4308581A Pending JPH06165571A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | ブラシレスモータの制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6020715A (ja) |
| JP (1) | JPH06165571A (ja) |
| DE (1) | DE4339195C2 (ja) |
| GB (1) | GB2272807B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1222103C (zh) * | 1999-12-27 | 2005-10-05 | 株式会社理光 | 直流马达的回转控制装置 |
| US6628893B2 (en) * | 2000-01-06 | 2003-09-30 | Ricoh Company, Ltd. | DC motor rotation control apparatus |
| JP3672866B2 (ja) * | 2001-12-04 | 2005-07-20 | 松下電器産業株式会社 | モータ駆動装置およびモータ駆動方法 |
| DE10316539A1 (de) * | 2003-04-10 | 2004-11-11 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Ansteuerung eines bürstenlosen permanenterregten Gleichstrommotors |
| WO2005076456A1 (de) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Elektronisch kommutierter motor und verfahren zur steuerung eines solchen |
| DE102004019004A1 (de) * | 2004-04-20 | 2005-11-24 | Minebea Co., Ltd., Miyota | Verfahren zur Ansteuerung eines bürstenlosen Elektromotors |
| DE102011116799A1 (de) * | 2011-10-24 | 2013-04-25 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Lüfter |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532119B2 (ja) * | 1973-10-12 | 1980-08-22 | ||
| JPS5128610A (en) * | 1974-09-04 | 1976-03-11 | Hitachi Ltd | Museiryushimoota no sokudoseigyokairo |
| US4645991A (en) * | 1981-03-22 | 1987-02-24 | Itsuki Ban | Apparatus for removing torque ripples in direct-current motors |
| US4446414A (en) * | 1981-11-19 | 1984-05-01 | General Electric Company | Terminal voltage limit regulator for a load commutated inverter |
| US4651067A (en) * | 1984-02-24 | 1987-03-17 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for driving brushless motor |
| JPH065995B2 (ja) * | 1985-05-09 | 1994-01-19 | 三菱電機株式会社 | エレベ−タの速度制御装置 |
| JPS62100189A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 直流モ−タの制御装置 |
| US4683412A (en) * | 1985-11-21 | 1987-07-28 | Westinghouse Electric Corp. | Current source inverter motor drive adapted for full current regenerative mode operation |
| US4780651A (en) * | 1986-05-14 | 1988-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Speed control apparatus for a motor |
| DE3891000C2 (ja) * | 1987-11-20 | 1991-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, Jp | |
| JPH0223090A (ja) * | 1988-06-20 | 1990-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | ブラシレスモータの駆動装置 |
| JP2563523B2 (ja) * | 1988-10-07 | 1996-12-11 | 松下電器産業株式会社 | ブラシレスモータの駆動装置 |
| US5246479A (en) * | 1990-07-20 | 1993-09-21 | Micropolis Corporation | Drive motor controller for low power disk drive |
| EP0633654B1 (en) * | 1991-01-18 | 1996-09-18 | Kabushiki Kaisha Riken | Control circuit for a DC motor |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP4308581A patent/JPH06165571A/ja active Pending
-
1993
- 1993-11-01 US US08/144,017 patent/US6020715A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-02 GB GB9322560A patent/GB2272807B/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-16 DE DE4339195A patent/DE4339195C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2272807B (en) | 1996-06-19 |
| GB2272807A (en) | 1994-05-25 |
| GB9322560D0 (en) | 1993-12-22 |
| DE4339195C2 (de) | 1996-02-29 |
| DE4339195A1 (de) | 1994-05-19 |
| US6020715A (en) | 2000-02-01 |
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