JPH0632589B2 - ホ−ルモ−タ固定子巻線駆動回路 - Google Patents

ホ−ルモ−タ固定子巻線駆動回路

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JPH0632589B2
JPH0632589B2 JP57201202A JP20120282A JPH0632589B2 JP H0632589 B2 JPH0632589 B2 JP H0632589B2 JP 57201202 A JP57201202 A JP 57201202A JP 20120282 A JP20120282 A JP 20120282A JP H0632589 B2 JPH0632589 B2 JP H0632589B2
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stator winding
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貞光 和田
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Kenwood KK
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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
    • 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
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors

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  • 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】 本発明はホールモータ固定子巻線駆動回路に関する。
(従来技術) 従来のホールモータ固定子巻線駆動回路は回転子を構成
する回転磁極に対向して設けたホール素子の出力電圧を
増幅する増幅器を備え、増幅器の出力をホールモータ固
定子巻線に供給していた。
しかし、上記の如き従来のホールモータ固定子巻線駆動
回路によるときは、ホール素子の出力中にオフセツト電
圧が存在するため、このオフセツト電圧によつてホール
モータの定格回転速度近傍の回転時にトルクリプルが発
生し、円滑な回転を行なえないという欠点があつた。
(発明の目的) 本発明は上記にかんがみなされたもので、ホールモータ
の定格回転速度をはさむ所定範囲内の回転時においてホ
ール素子の出力中に存在するオフセツト電圧を打消すこ
とにより、定格回転速度をはさむ所定範囲内においてト
ルクリプルの発生を抑圧するホールモータ固定子巻線駆
動回路を提供することを目的とする。
以下、本発明を実施例により説明する。
(本発明の一実施例の構成) 第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第1図
においては多相ホールモータの1相分にして示してあ
る。
1はホールモータの回転子を構成する回転磁極に対向し
て設けたホール素子である。電源+Bとアースとの間に
抵抗2、ホール素子1および抵抗3の直列回路を接続し
てホール素子1に所定電流を供給する。4はホールモー
タ固定子巻線であり、その一端はアースしてある。
ホール素子1の2つの出力はそれぞれ差動増幅器5に供
給して、差動増幅する。差動増幅器5の出力電圧は抵抗
6,7および8、演算増幅器9、コンデンサ10からな
る移相器11に供給してある。コンデンサ10には並列
にアナログスイッチ手段としての電界効果トランジスタ
12が接続してある。端子13はホールモータの回転速
度が定格速度をはさむ所定範囲内にあることを検出した
検出出力が供給される端子であり、端子13に供給され
た検出出力は電界効果トランジスタ12のゲートに供給
し、検出出力が出力されたとき電界効果トランジスタ1
2をオフ状態に制御する。ここで上記検出出力はホール
モータの速度制御信号を出力するたとえばPLL回路のロ
ツク信号であるが、他にも回転速度検出手段からの定格
速度検出出力を用いてもよい。また、抵抗6および8の
抵抗値は等しく設定してある。
差動増幅器5の出力電圧および移相器11の出力電圧
は、抵抗14〜17および演算増幅器18からなる差動
増幅器19に供給して差動増幅し、差動増幅器19の出
力電圧はホールモータ固定子巻線4の他端に供給してホ
ールモータ固定子巻線4を駆動するようにしてある。こ
こで、抵抗14〜17を設定して差動増幅器19の利得
は1に設定してある。
(本発明の一実施例の作用) 以上の如く構成した本発明の一実施例において、ホール
素子1からの2つの出力は差動増幅器5に供給されて差
動増幅される。この差動増幅器5からの出力電圧波形は
第2図(a)に示す如くであり、ΔVはホール素子1の出
力電圧中に存在するオフセツト電圧に対応する電圧であ
り、出力波形の変化分をsinωtとすれば、出力電圧はs
inωt+ΔVである。
一方、ホールモータの起動時から定格回転速度をはさむ
所定範囲内に達するまでのホールモータの回転速度にお
いては、電界効果トランジスタ12はオン状態であつ
て、コンデンサ10は短絡されて、演算増幅器9の非反
転入力端子はアースされた状態となり、移相器11は反
転増幅器として作用し、かつ抵抗6と8の抵抗値は等し
いために、その利得は“1”である。したがつて移相器
11の出力電圧波形は第2図(b)に示す如くになり、−s
inωt−ΔVとなる。
そこで差動増幅器5の出力電圧および移相器11の出力
電圧は差動増幅器19によつて差動増幅されて、ホール
モータ固定子巻線4に印加される。したがつてホールモ
ータ固定子巻線4には2sinωt+2ΔV〔=sinωt+
ΔV−(−sinωt−ΔV)〕の電圧が供給される。こ
の場合はホールモータは定格回転速度をはさむ所定範囲
外の回転速度であるため、電圧2ΔVが残留してホール
モータ固定子巻線4に供給され、トルクリプルが発生し
ても支障はない。
つぎにホールモータが定格回転速度をはさむ所定範囲の
回転速度に入ると、端子13に供給された電圧によつて
電界効果トランジスタ12はオフ状態になる。この状態
においては演算増幅器9の非反転入力端子はコンデンサ
10を介してアースされ、抵抗7とコンデンサ10で得
られるカツトオフ周波数 よりも高い周波数の交流入力信号に対しては移相器11
は利得“≒1”の反転増幅器として作用し、直流入力信
号に対してはコンデンサ10が実質的に遮断状態となつ
て利得“1”の非反転増幅器として作用する。この場
合、カツトオフ周波数cはホールモータの定格回転速
度をはさむ所定範囲内における最低速度時に発生するホ
ール素子の出力信号の周波数よりも低い値に設定してあ
る。
従つて、ホールモータの回転速度が定格回転速度をはさ
む所定範囲内に入つたときにおける差動増幅器5の出力
電圧波形は第2図(c)に示す如くであり、sinω1t+Δ
Vである。またこの場合における移相器11の出力電圧
波形は第2図(d)に示す如く電圧ΔVは非反転増幅さ
れ、交流分は反転増幅されるとともに、利得は“1”で
あるため、−sinω1t+ΔVとなる。この結果、差動
増幅器19によつてsinω1t+ΔVの差動増幅器5か
らの出力と、−sinω1t+ΔVの移相器11からの出
力とが差動増幅されることになつて、ホールモータ固定
子巻線4の印加される電圧は−2sinω1t〔=−sinω
1t+ΔV−(sinω1t+ΔV)〕となり、ホール素
子1の出力中のオフセツト電圧に対応する電圧ΔVは打
消される。
また他の相のホールモータ固定子巻線についても同様で
ある。したがつて定格回転速度をはさむ所定範囲内の回
転速度においては、ホールモータはトルクリプルが抑制
されて、トルクリプルの発生は無くなり、ホールモータ
は円滑に回転する。
つぎに本発明の一実施例の変形実施例について説明す
る。
(本発明の一実施例の変形実施例における構成) 第3図は本発明の一実施例の変形実施例を示す回路図で
あり、ホールモータ固定子巻線の一相分について示して
ある。
本変形実施例においては、第1図に示した本発明の一実
施例における電界効果トランジスタ12に代つてダイオ
ード20および21を逆並列に接続して構成したスライ
サ22が接続してある。スライサ22のスライスレベル
ΔSはホール素子1の出力中のオフセツト電圧に対応す
る電圧ΔVのレベルより大きく設定してある。
(本発明の一実施例の変形実施例における作用) 以上の如く構成した本発明の一実施例の変形実施例にお
いて、前記本発明の一実施例の場合と同様にホール素子
1から出力される2つの出力は差動増幅器5により増幅
され、差動増幅器5の出力電圧波形は第4図(a)に示す
如くである。ΔVはホール素子1の出力電圧中に存在す
るオフセツト電圧に対応する電圧であり、出力波形の変
化分をsinωtとすれば出力電圧はsinωt+ΔVであ
る。なお第4図(a)において1点鎖線はスライサ22の
スライスレベルΔSを示している。
一方、抵抗7とコンデンサ10とにより得られるカツト
オフ周波数 はホールモータの定格回転速度より低い所定回転速度の
ときに出力されるホール素子1の出力信号周波数に設定
してある。
そこでホールモータが前記所定回転速度未満の回転速度
のときには、コンデンサ10は実質的に遮断状態とみな
せ、演算増幅器9の非反転入力端子には第4図(b1)に示
す如き波形の電圧が供給されることになる。一方、演算
増幅器9の反転入力端子には第4図(a)に示す如き差動
増幅器5の出力電圧が供給されることになる。この結
果、演算増幅器9の出力電圧波形は第4図(b2)に示す如
き波形となる。第4図(b2)においてt0〜t1の区間に
おける演算増幅器9の出力電圧波形Aは〔−sinωt+
(ΔS−ΔV)〕であり、t1〜t2区間における出力
電圧波形Cは第4図(b1)のυ=0をはさむ±〔ΔS−Δ
V〕の範囲内で呈する差動増幅器の出力電圧波形であ
り、t2〜t3区間における出力電圧波形Bは〔sinω
t−(ΔV+ΔS)〕である。第4図(b2)に示す波形の
演算増幅器9の出力電圧と第4図(a)に示す波形の差動
増幅器5の出力電圧とは差動増幅器19において差動増
幅のうえホールモータ固定子巻線4に供給されることに
なる。したがつて、ホールモータ固定子巻線4に供給さ
れる電圧には直流分が残流することになり、ホールモー
タにはトククリプルが発生することになる。
ホールモータの回転速度が上昇してホール素子1から出
力される出力電圧の周波数が増大して、ホールモータの
回転速度が前記の所定回転速度以上になつたときには、
差動増幅器5からの出力電圧周波数はカツトオフ周波数
cより高くなり、コンデンサ10は実質的に短絡され
た状態になり、スライサ22はその作用を行なえず、演
算増幅器9の非反転入力端子はアースされた状態にな
る。したがつて移相器11はカツトオフ周波数cより
も高い周波数の交流入力信号に対しては利得“≒1”の
反転増幅器として作用し、直流入力信号に対してはコン
デンサ10は実質上遮断された状態とみなせ、かつ電圧
ΔV<スライスレベルΔSに設定してあるために、電圧
ΔVに対しては利得“≒1”の非反転増幅器として作用
する。
一方、ホールモータの回転速度が前記所定回転数を超え
たときにおける差動増幅器5の出力電圧波形は第4図
(c)に示す如くであり、sinω1t+ΔVである。しかる
にこの場合においては、電圧ΔVは利得“≒1”で非反
転増幅され、交流分は利得≒1で反転増幅されることに
なつて、移相器11の出力電圧波形は第4図(d)に示す
如くになる。第4図(d)に示す波形の移相器11からの
出力電圧は差動増幅器19によつて第4図(c)に示す波
形の差動増幅器5からの出力電圧と差動増幅されること
になる。したがつて差動増幅器19の出力電圧は−2si
nω1t〔=−sinω1t+ΔV−(sinω1t+Δ
V)〕となり、ホール素子1の出力中のオフセツト電圧
に対応する電圧ΔVは打消されて、ホールモータ固定子
巻線には印加されない。したがつて前記の所定回転速度
を超えるホールモータの回転速度のときにはトルクリプ
ルの発生はなくなる。
なお、本発明の一実施例およびその変形実施例におい
て、ホール素子1の出力端子と差動増幅器5との間に前
置増幅器を、差動増幅器5と差動増幅器19との間に、
移相器11と差動増幅器19との間にそれぞれバツフア
増幅器を接続してもよい。
(発明の効果) 以上説明した如く本発明によれば、ホールモータが所定
回転数で回転したときに出力されるホール素子の出力信
号周波数より低い設定周波数より高い周波数の信号に対
しては反転動作を、低い周波数の信号に対しては非反転
動作を行なう移相器を設け、前記移相器の出力信号とホ
ール素子の出力電圧を増幅する増幅器の出力信号とを差
動増幅した出力電圧をホールモータ固定子巻線に印加す
るようにしたため、ホールモータの回転速度が所定回転
速度を超えると、前記所定回転速度で回転したときに出
力されるホール素子の出力信号周波数より低い設定周波
数を超えた周波数の入力信号に対して移相器は反転動作
をし、かつ前記設定周波数より低い周波数の入力信号に
対しては移相器は非反転動作を行うために、ホール素子
の出力中の存在するオフセツト電圧に対応する電圧は打
消されて、トルクリプルが発生せず、ホールモータは円
滑な回転を行う効果が得られる。
以上説明したように本発明によれば、ホール素子の出力
電圧中のオフセツト電圧に対応するホールモータの駆動
電流が打ち消されて、ホール素子の出力電圧中のオフセ
ツト電圧に対応するトルクリプルが打ち消されて、ホー
ル素子の出力電圧中のオフセツト電圧に起因するトルク
リプルの低減が図れるため、トルクリプルの低減効果は
大きい。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示す回路図。 第2図は本発明の一実施例の作用の説明に供する波形
図。 第3図は本発明の一実施例の変形実施例を示す回路図。 第4図は本発明の一実施例の変形実施例における作用の
説明に供する波形図。 1……ホール素子、4……ホールモータ固定子巻線、5
および19……差動増幅器、11……移相器、12……
電界効果トランジスタ、22……スライサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ホール素子の出力電圧に基づいてホールモ
    ータ固定子捲線を駆動するホールモータ固定子捲線駆動
    回路において、 ホール素子の出力電圧に基づいた信号を増幅する増幅器
    と、 前記増幅器の出力信号を入力とし、ホールモータが所定
    回転速度で回転したときに出力されるホール素子の出力
    信号周波数より低い設定周波数を超えた周波数の入力信
    号に対しては反転動作をし、かつ前記設定周波数より低
    い周波数の入力信号に対しては非反転動作をする移相器
    と、 前記移相器を選択的に反転増幅動作させる制御手段と、 前記増幅器の出力信号と前記移相器の出力信号とを差動
    増幅しかつ出力電圧を一端がアースされたホールモータ
    固定子巻線に供給する差動増幅器と を備えてなることを特徴とするホールモータ固定子巻線
    駆動回路。
JP57201202A 1982-11-18 1982-11-18 ホ−ルモ−タ固定子巻線駆動回路 Expired - Lifetime JPH0632589B2 (ja)

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JPS5992787A JPS5992787A (ja) 1984-05-29
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55109189A (en) * 1979-02-15 1980-08-22 Sony Corp Driving circuit for brushless dc motor
JPS5722396A (en) * 1980-07-14 1982-02-05 Mitsubishi Electric Corp Controlling device for transistor motor

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JPS5992787A (ja) 1984-05-29

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