JPH088786B2 - 直流無整流子モータの駆動装置 - Google Patents
直流無整流子モータの駆動装置Info
- Publication number
- JPH088786B2 JPH088786B2 JP62232826A JP23282687A JPH088786B2 JP H088786 B2 JPH088786 B2 JP H088786B2 JP 62232826 A JP62232826 A JP 62232826A JP 23282687 A JP23282687 A JP 23282687A JP H088786 B2 JPH088786 B2 JP H088786B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- circuit
- current
- outputs
- command signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 7
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 7
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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
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 本発明は直流無整流子モータの駆動装置に関するもの
である。
である。
従来の技術 近年、回転子位置検出器の出力に応じて通電相を半導
体で順次切換えるように構成した直流無整流子モータ
が、音響装置，映像装置に応用されている。通常、直流
無整流子モータの相数は２相または３相のものが採用さ
れる場合が多く、トルクリップルも10〜14％p-p存在す
る。それに対応して、かかる直流無整流子モータは回転
むらがあり、音響装置，映像装置のワウ・フラッタを増
加させている。
体で順次切換えるように構成した直流無整流子モータ
が、音響装置，映像装置に応用されている。通常、直流
無整流子モータの相数は２相または３相のものが採用さ
れる場合が多く、トルクリップルも10〜14％p-p存在す
る。それに対応して、かかる直流無整流子モータは回転
むらがあり、音響装置，映像装置のワウ・フラッタを増
加させている。
最近の直流無整流子モータには回転子位置検出器とし
てホール素子が多用されているが、よく知られているよ
うに、ホール素子は感度ばらつきが大きく、このため、
従来からホール素子の感度のばらつきを回路技術によっ
て吸収し、さらに直流無整流子モータのもつトルクリッ
プルをも補正しようという試みが盛んに行なわれてき
た。
てホール素子が多用されているが、よく知られているよ
うに、ホール素子は感度ばらつきが大きく、このため、
従来からホール素子の感度のばらつきを回路技術によっ
て吸収し、さらに直流無整流子モータのもつトルクリッ
プルをも補正しようという試みが盛んに行なわれてき
た。
回転子位置検出器として３つのホール素子を用いたも
のがあり、これを用いた駆動回路のポイントは、コイル
の切換わりのタイミングをホール素子の出力が零となる
タイミングに合せることによって、ホール素子出力のば
らつきに強くし、コイルへの供電電流をモータの回転に
同期した変調信号に応動して部分的に変調することによ
ってトルクリップルをキャンセルすることにある。（例
えば、特開昭59−35585号公報） また、３個のホール素子を用い、これら３個のホール
素子の各出力より合成した信号が一定の値になるよう帰
還をかけることにより、ホール素子出力のばらつきに強
くし、コイルへの供電電流をモータの回転に同期した変
調信号に応動して変調させることによりトルククリップ
ルをキャンセルする方式もある。（例えば、特開昭61−
150695号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前者の従来例駆動装置の構成によれ
ば、電機子コイルへの通電制御がオンオフ制御となるた
め、通電するコイルの切換に伴なうスパイク状電圧を低
減するための比較的大きなコンデンサを含むフィルタが
電機子コイルへの通電端子に必要となる。また、電機子
コイルに流れる電流が急峻にオンオフされるため、振
動，騒音を発生しやすいという欠点も有していた。
のがあり、これを用いた駆動回路のポイントは、コイル
の切換わりのタイミングをホール素子の出力が零となる
タイミングに合せることによって、ホール素子出力のば
らつきに強くし、コイルへの供電電流をモータの回転に
同期した変調信号に応動して部分的に変調することによ
ってトルクリップルをキャンセルすることにある。（例
えば、特開昭59−35585号公報） また、３個のホール素子を用い、これら３個のホール
素子の各出力より合成した信号が一定の値になるよう帰
還をかけることにより、ホール素子出力のばらつきに強
くし、コイルへの供電電流をモータの回転に同期した変
調信号に応動して変調させることによりトルククリップ
ルをキャンセルする方式もある。（例えば、特開昭61−
150695号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前者の従来例駆動装置の構成によれ
ば、電機子コイルへの通電制御がオンオフ制御となるた
め、通電するコイルの切換に伴なうスパイク状電圧を低
減するための比較的大きなコンデンサを含むフィルタが
電機子コイルへの通電端子に必要となる。また、電機子
コイルに流れる電流が急峻にオンオフされるため、振
動，騒音を発生しやすいという欠点も有していた。
また、後者の従来例駆動装置の構成によれば、通電す
るコイルの切換えが滑らかに行なわれるため、通電端子
に必要なコンデンサも比較的小さなものですみ、また、
振動，騒音も小さくできるがコイルへの供電電流のトル
ク定数波形にリップルをキャンセルする効果が十分でな
いという欠点を有していた。
るコイルの切換えが滑らかに行なわれるため、通電端子
に必要なコンデンサも比較的小さなものですみ、また、
振動，騒音も小さくできるがコイルへの供電電流のトル
ク定数波形にリップルをキャンセルする効果が十分でな
いという欠点を有していた。
第６図はこの後者の従来例駆動装置による各部を波形
を回転子の回転角度θを電気角で表わし示したものであ
る。第６図Ａは３相の電機子コイルに有機される発電
圧、第６図Ｂは一定電流を流した場合のトルク波形（即
ちトルク定数の波形）、第６図Ｃは電流波形、第６図Ｄ
は第６図Ｃの波形の電流を流した場合のトルク波形であ
る。トルクリップルを完全にキャンセルするには、発生
トルクはトルク定数と電機子コイルに流れる電流との積
であるので、電機子コイルに流れる電流の波形はトルク
定数の逆数と相似な波形になることが理想である。即
ち、第６図Ｃは第６図Ｂの逆数の波形になるのが理想で
あるが、この駆動装置では、上記の条件を十分に満足し
ているとは言い難い。
を回転子の回転角度θを電気角で表わし示したものであ
る。第６図Ａは３相の電機子コイルに有機される発電
圧、第６図Ｂは一定電流を流した場合のトルク波形（即
ちトルク定数の波形）、第６図Ｃは電流波形、第６図Ｄ
は第６図Ｃの波形の電流を流した場合のトルク波形であ
る。トルクリップルを完全にキャンセルするには、発生
トルクはトルク定数と電機子コイルに流れる電流との積
であるので、電機子コイルに流れる電流の波形はトルク
定数の逆数と相似な波形になることが理想である。即
ち、第６図Ｃは第６図Ｂの逆数の波形になるのが理想で
あるが、この駆動装置では、上記の条件を十分に満足し
ているとは言い難い。
従って、この駆動装置では、第６図Ｄのように、残留
トルクリップルを2.8％p-p程度にするのが限界になって
いる。
トルクリップルを2.8％p-p程度にするのが限界になって
いる。
本発明は、上記問題点に鑑み、回転子位置検出器とし
てはホール素子を用いるが、ホール素子出力の感度ばら
つきに強く、かつ、残留トリクリップルを無くすことを
目的とするものである。
てはホール素子を用いるが、ホール素子出力の感度ばら
つきに強く、かつ、残留トリクリップルを無くすことを
目的とするものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の直流無整流子モ
ータの駆動装置は、複数個の磁電変換素子と、前記磁電
変換素子の各出力を増幅するバッファ増幅器と、前記バ
ッファ増幅器の各出力の差を合成する複数個の回路と、
前記減算回路の各出力の絶対値を合成する絶対値回路
と、前記絶対値回路の各出力の和を合成する加算回路
と、前記絶対値回路の各出力のうち最小値を出力する最
小値回路と、基準電圧を発生する基準電圧源と、前記加
算回路の出力が前記基準電圧源の出力と一致するように
前記バッファ増幅器の増幅度、あるいは前記複数個の磁
電変換素子への入力供給電圧を調節する第１の誤差増幅
器と、モータのトルク指令信号を発生する指令信号発生
回路と、前記減算回路の出力で複数個の電機子コイルに
電流を供給する電力供給回路と、前記複数相の電機子コ
イルへの供給電流を検出する電流検出手段と、前記複数
相の電機子コイルへの供給電流が前記最小値回路の出力
と前記指令信号発生回路の出力とを合成した合成信号に
応動するように前記電力供給回路の出力電流を調節する
第２の誤差増幅器より構成されたものである。
ータの駆動装置は、複数個の磁電変換素子と、前記磁電
変換素子の各出力を増幅するバッファ増幅器と、前記バ
ッファ増幅器の各出力の差を合成する複数個の回路と、
前記減算回路の各出力の絶対値を合成する絶対値回路
と、前記絶対値回路の各出力の和を合成する加算回路
と、前記絶対値回路の各出力のうち最小値を出力する最
小値回路と、基準電圧を発生する基準電圧源と、前記加
算回路の出力が前記基準電圧源の出力と一致するように
前記バッファ増幅器の増幅度、あるいは前記複数個の磁
電変換素子への入力供給電圧を調節する第１の誤差増幅
器と、モータのトルク指令信号を発生する指令信号発生
回路と、前記減算回路の出力で複数個の電機子コイルに
電流を供給する電力供給回路と、前記複数相の電機子コ
イルへの供給電流を検出する電流検出手段と、前記複数
相の電機子コイルへの供給電流が前記最小値回路の出力
と前記指令信号発生回路の出力とを合成した合成信号に
応動するように前記電力供給回路の出力電流を調節する
第２の誤差増幅器より構成されたものである。
作用 本発明によると、回転子位置検出手段として複数個の
磁電変換素子を用いるが、磁電変換素子の出力のばらつ
きに強く、かつ、オフセットにも強い回路構成で、低振
動，低騒音で、かつ低トルクリップルの直流無整流モー
タの駆動装置を実現できる。
磁電変換素子を用いるが、磁電変換素子の出力のばらつ
きに強く、かつ、オフセットにも強い回路構成で、低振
動，低騒音で、かつ低トルクリップルの直流無整流モー
タの駆動装置を実現できる。
実施例 以下本発明の一実施例の直流無整流子モータの駆動装
置について、図面を参照しながら説明する。
置について、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の一実施例におけるモータ駆動装置の
回路構成図を示したものである。図において、120は直
流電源で、３個のホール素子1,2,3の入力供給源とな
る。21,22,23はバッファ増幅器であり、本実施例では各
ホール素子1,2,3の差動出力に比例した出力aH1,aH2,aH3
を出力する。なお、ａはバッファ増幅器の増幅度であ
る。31,32,33は減算回路であって、減算回路31にはバッ
ファ増幅器21の出力とバッファ増幅器22の出力aH1,aH2
が入力され減算されてip1（∝（aH1−aH2））の電流が
出力される。減算回路32にはバッファ増幅器22の出力と
バッファ増幅器23の出力aH2,aH3が入力され減算されてi
p2（∝（aH2−aH3））が出力される。減算回路33にはバ
ッファ増幅器23,21の出力aH3,aH1が入力され減算されて
ip3（∝（aH3−aH1））が出力される。
回路構成図を示したものである。図において、120は直
流電源で、３個のホール素子1,2,3の入力供給源とな
る。21,22,23はバッファ増幅器であり、本実施例では各
ホール素子1,2,3の差動出力に比例した出力aH1,aH2,aH3
を出力する。なお、ａはバッファ増幅器の増幅度であ
る。31,32,33は減算回路であって、減算回路31にはバッ
ファ増幅器21の出力とバッファ増幅器22の出力aH1,aH2
が入力され減算されてip1（∝（aH1−aH2））の電流が
出力される。減算回路32にはバッファ増幅器22の出力と
バッファ増幅器23の出力aH2,aH3が入力され減算されてi
p2（∝（aH2−aH3））が出力される。減算回路33にはバ
ッファ増幅器23,21の出力aH3,aH1が入力され減算されて
ip3（∝（aH3−aH1））が出力される。
減算回路31,32,33は各々２つ出力電流が得られるよう
に構成されているものとする。そして、一方の電流出力
ip1,ip2,ip3は電力供給回路一部を構成するはき出し側
分配器81と吸い込み側分配器90に入力され、もう一方の
電流出力は絶対値回路41,42,43に各々入力されている。
絶対値回路41,42,43も各々２つの出力電流が得られるも
のとし、一方の電流出力は加算回路60,もう一方の電流
出力は最小値回路71に入力されているものとする。加算
回路60の出力電流は抵抗61に通電することにより加算結
果を電圧出力する。第１の誤差増幅器の一方の入力端子
には、加算回路60の加算結果が入力され、もう一方の入
力端子には、基準電圧源50の出力電圧が入力され、２つ
の入力電圧が一致するようにバッファ増幅器21,22,23の
増幅度を調節する。
に構成されているものとする。そして、一方の電流出力
ip1,ip2,ip3は電力供給回路一部を構成するはき出し側
分配器81と吸い込み側分配器90に入力され、もう一方の
電流出力は絶対値回路41,42,43に各々入力されている。
絶対値回路41,42,43も各々２つの出力電流が得られるも
のとし、一方の電流出力は加算回路60,もう一方の電流
出力は最小値回路71に入力されているものとする。加算
回路60の出力電流は抵抗61に通電することにより加算結
果を電圧出力する。第１の誤差増幅器の一方の入力端子
には、加算回路60の加算結果が入力され、もう一方の入
力端子には、基準電圧源50の出力電圧が入力され、２つ
の入力電圧が一致するようにバッファ増幅器21,22,23の
増幅度を調節する。
100は指令信号発生回路であり、トルク指令ETに比例
した電流出力iT2つ出力するが、一方は傾向102へ通電さ
れるがもう一方の出力は減衰器101に入力される。減衰
器の減衰率をｎとすると減衰器の電流出力は となる。72は変調回路であり、最小値回路71の出力|P|m
inにより減衰器101の電流出力 を変調して電流出力irを出力する。
した電流出力iT2つ出力するが、一方は傾向102へ通電さ
れるがもう一方の出力は減衰器101に入力される。減衰
器の減衰率をｎとすると減衰器の電流出力は となる。72は変調回路であり、最小値回路71の出力|P|m
inにより減衰器101の電流出力 を変調して電流出力irを出力する。
本実施例では電力供給回路は、はき出し側と吸い込み
側の２つの系より構成され、電機子コイルへの供給電流
は吸い込み側の電力供給回路91,92,93で制御され、はき
出し側は、電機子コイルの端子電圧のうち最低の電圧が
ある一定の電圧になるよう動作する構成のものとする。
4,5,6は電機子コイルであり、各々はき出し側電力供給
回路86,87,88,吸い込み側電力供給回路91,92,93の出力
に接続されている。ダイオード83,84,85は電機子コイル
の端子電圧のうち最低の電圧を検波するもので、はき出
し側誤差増幅器82は、上記検波結果と、ある一定電圧バ
イアス電圧源89の出力とが一致するよう動作する。はき
出し側分配器81と吸い込み側分配器90には各々、はき出
し側誤差増幅器83の出力と第２の誤差増幅器130の出力
信号が入力され、各々入力された信号を減算回路31,32,
33の出力ip1,ip2,ip3の大きさに応じて分配するよう動
作する。110は電流検出抵抗であり、３相の電機子コイ
ル4,5,6への供給電流を電圧の型で検出するための電流
検出手段を構成している。130は第２の誤差増幅器であ
って、２つの入力端子には電流検出抵抗110の検出電圧
と、指令信号発生回路100の出力電流と変調回路72の出
力電流を合成した合成信号が入力されている。
側の２つの系より構成され、電機子コイルへの供給電流
は吸い込み側の電力供給回路91,92,93で制御され、はき
出し側は、電機子コイルの端子電圧のうち最低の電圧が
ある一定の電圧になるよう動作する構成のものとする。
4,5,6は電機子コイルであり、各々はき出し側電力供給
回路86,87,88,吸い込み側電力供給回路91,92,93の出力
に接続されている。ダイオード83,84,85は電機子コイル
の端子電圧のうち最低の電圧を検波するもので、はき出
し側誤差増幅器82は、上記検波結果と、ある一定電圧バ
イアス電圧源89の出力とが一致するよう動作する。はき
出し側分配器81と吸い込み側分配器90には各々、はき出
し側誤差増幅器83の出力と第２の誤差増幅器130の出力
信号が入力され、各々入力された信号を減算回路31,32,
33の出力ip1,ip2,ip3の大きさに応じて分配するよう動
作する。110は電流検出抵抗であり、３相の電機子コイ
ル4,5,6への供給電流を電圧の型で検出するための電流
検出手段を構成している。130は第２の誤差増幅器であ
って、２つの入力端子には電流検出抵抗110の検出電圧
と、指令信号発生回路100の出力電流と変調回路72の出
力電流を合成した合成信号が入力されている。
本実施例で指令信号発生回路の電流出力iTと変調回路
72の電流出力irを加算して合成電流ic（＝iT＋ir）を作
成して、抵抗102により電圧に変換している。第２の誤
差増幅器130の出力電流idは吸い込み側分配器90に入力
され、第２の誤差増幅器130の両入力が一致するように
第２の誤差増幅器の出力idの大きさが調節される。
72の電流出力irを加算して合成電流ic（＝iT＋ir）を作
成して、抵抗102により電圧に変換している。第２の誤
差増幅器130の出力電流idは吸い込み側分配器90に入力
され、第２の誤差増幅器130の両入力が一致するように
第２の誤差増幅器の出力idの大きさが調節される。
第２図は本実施例における最小値回路71と変調回路72
の具体的な回路構成を示したものである。抵抗141,142,
143は、絶対値回路41,42,43の出力|ip1|,|ip2|,|ip3|を
電圧の型にするためのものである。PNPトランジスタ14
5,146,147は、各々のベースが抵抗141,142,143に接続さ
れており、エミッタは共通でトランジスタ148のエミッ
タに接続され減衰器の電流出力 が入力される。トランジスタ145,146,147のコレクタは
トランジスタ150に接続され、トランジスタ148のコレク
タはトランジスタ151のコレクタに接続され電流出力ir
を出力する。トランジスタ145,146,147はベース電位の
最も低いものが動作するため、第２図に示す回路は、入
力電流 を|ip1|,|ip2|,|ip3|の最小値|P|minで変調した変調電
流出力irを出力する回路として働く。
の具体的な回路構成を示したものである。抵抗141,142,
143は、絶対値回路41,42,43の出力|ip1|,|ip2|,|ip3|を
電圧の型にするためのものである。PNPトランジスタ14
5,146,147は、各々のベースが抵抗141,142,143に接続さ
れており、エミッタは共通でトランジスタ148のエミッ
タに接続され減衰器の電流出力 が入力される。トランジスタ145,146,147のコレクタは
トランジスタ150に接続され、トランジスタ148のコレク
タはトランジスタ151のコレクタに接続され電流出力ir
を出力する。トランジスタ145,146,147はベース電位の
最も低いものが動作するため、第２図に示す回路は、入
力電流 を|ip1|,|ip2|,|ip3|の最小値|P|minで変調した変調電
流出力irを出力する回路として働く。
以上のように構成された直流無整流子モータの駆動装
置について、第３図，第４図，及び第５図を用いてその
動作を説明する。
置について、第３図，第４図，及び第５図を用いてその
動作を説明する。
第３図は回転子の回転角度θを電気角で表わして、第
１図の駆動装置の各部の波形を示したものである。第３
図Ａはホール素子1,2,3の差動出力電圧波形eH1,eH2,eH3
である。第３図においてeH1の０から正への立上り点を
θ＝０゜として差動出力電圧eH2,eH3はそれぞれ120゜ず
つ位相が遅れている。また、第３図Ａではホール素子1,
2,3の各差動出力には感度ばらつき及びオフセットはな
いものとする。一般に永久磁石回転子型モータではモー
タの高効率化を考慮して永久磁石は台形波着磁が施され
るため、ホール素子の差動出力電圧には高次の高調波成
分まで含まれている。
１図の駆動装置の各部の波形を示したものである。第３
図Ａはホール素子1,2,3の差動出力電圧波形eH1,eH2,eH3
である。第３図においてeH1の０から正への立上り点を
θ＝０゜として差動出力電圧eH2,eH3はそれぞれ120゜ず
つ位相が遅れている。また、第３図Ａではホール素子1,
2,3の各差動出力には感度ばらつき及びオフセットはな
いものとする。一般に永久磁石回転子型モータではモー
タの高効率化を考慮して永久磁石は台形波着磁が施され
るため、ホール素子の差動出力電圧には高次の高調波成
分まで含まれている。
第３図Ａでは、第３次，第５次，第７次の各成分が基
本波に比べて16.5％,4.5％,1.4％含まれた例を示す。
本波に比べて16.5％,4.5％,1.4％含まれた例を示す。
第３図Ｂはバッファ増幅器21,22,23の電圧出力波形aH
1,aH2,aH3であり、第３図Ｃは減算回路31,32,33の電流
出力波形ip1,ip2,ip3である。
1,aH2,aH3であり、第３図Ｃは減算回路31,32,33の電流
出力波形ip1,ip2,ip3である。
第１図において、バッファ増幅器21,22,23と減算回路
31,32,33と絶対値回路41,42,43と加算回路と第１の誤差
増幅回路51によって制御ループが構成されているので、
減算回路31,32,33の各電流出力ip1,ip2,ip3の波高値は
第３図Ｃに示すように、一定値になる。上記の制御ルー
の動作によって、ホール素子1,2,3に感度ばらつき及び
オフセットが存在する場合にも、バッファ増幅回路の増
幅度が調節されて、減算回路31,32,33の各電流出力ip1,
ip2,ip3の波高値は常に一定保たれる。
31,32,33と絶対値回路41,42,43と加算回路と第１の誤差
増幅回路51によって制御ループが構成されているので、
減算回路31,32,33の各電流出力ip1,ip2,ip3の波高値は
第３図Ｃに示すように、一定値になる。上記の制御ルー
の動作によって、ホール素子1,2,3に感度ばらつき及び
オフセットが存在する場合にも、バッファ増幅回路の増
幅度が調節されて、減算回路31,32,33の各電流出力ip1,
ip2,ip3の波高値は常に一定保たれる。
第３図Ｄは、変調回路72の電流出力波形irである。第
３図Ｅは指令信号発生回路100の出力電流波形iT示し、
第３図Ｆは抵抗102へ流入する電流icを示したものであ
って、ic＝iT＋ir関係がある。
３図Ｅは指令信号発生回路100の出力電流波形iT示し、
第３図Ｆは抵抗102へ流入する電流icを示したものであ
って、ic＝iT＋ir関係がある。
第１図において、２つの入力端子に電流検出抵抗110
に発生した電圧と抵抗102に発生した電圧とが入力さ
れ、２つの入力の値が一致するよう電流出力idを調節す
る第２の誤差増幅器130によって制御ループが構成され
ている。
に発生した電圧と抵抗102に発生した電圧とが入力さ
れ、２つの入力の値が一致するよう電流出力idを調節す
る第２の誤差増幅器130によって制御ループが構成され
ている。
上記ループの動作について第４図及び第５図を用いて
説明する。
説明する。
第５図は、変調回路72の出力を開放状態にしたときの
波形図を示したものである。
波形図を示したものである。
第５図Ａはモータの３相の電機子コイル4,5,6にそれ
ぞれ誘起される３相の発電電圧波形e1,e2,e3を示したも
のである。第５図において、発電電圧e1の０から正への
立上り点はθ＝−30゜（330゜）の点にあり、他の発電
電圧波形e2,e3はそれぞれ120゜ずつ位相が遅れている。
また、３層の発電電圧波形e1,e2,e3の波高値はすべて等
しいものとする。第５図Ａでは第３次，第５次の各高調
波成分が基本波に比べて14.7％,2.9％含まれた例を示し
た。第５図Ｂは電機子コイル4,5,6に通電される電流i1,
i2,i3を示したものであり、はき出し側の電力供給回路8
6,87,88の電流出力の方向を正としている。３層の電機
子コイルに流入する電流の和は指令信号ETに比例した一
定値になる。第５図Ｃはモータの３相電機子コイルに第
５図Ｂに示すような電流を通電したときにモータが発生
するトルク波形を示したものである。モータの発生トル
クは第５図Ａに示される電機子コイルに誘起される発電
電圧e1,e2,e3と第５図Ｂに示される電機子コイルに通電
される電流i1,i2,i3のそれぞれの積の和（e1×i1＋e2×
i2＋e3＋i3）に比例する。第５図Ｃにおいて発生トルク
の最大値はθ＝30゜,90゜,150゜,210゜……の点に現わ
れ、最小地はθ＝０゜,60゜120゜,180゜……の点に現わ
れ、トルクリップルの主成分は６次高調波成分である。
ぞれ誘起される３相の発電電圧波形e1,e2,e3を示したも
のである。第５図において、発電電圧e1の０から正への
立上り点はθ＝−30゜（330゜）の点にあり、他の発電
電圧波形e2,e3はそれぞれ120゜ずつ位相が遅れている。
また、３層の発電電圧波形e1,e2,e3の波高値はすべて等
しいものとする。第５図Ａでは第３次，第５次の各高調
波成分が基本波に比べて14.7％,2.9％含まれた例を示し
た。第５図Ｂは電機子コイル4,5,6に通電される電流i1,
i2,i3を示したものであり、はき出し側の電力供給回路8
6,87,88の電流出力の方向を正としている。３層の電機
子コイルに流入する電流の和は指令信号ETに比例した一
定値になる。第５図Ｃはモータの３相電機子コイルに第
５図Ｂに示すような電流を通電したときにモータが発生
するトルク波形を示したものである。モータの発生トル
クは第５図Ａに示される電機子コイルに誘起される発電
電圧e1,e2,e3と第５図Ｂに示される電機子コイルに通電
される電流i1,i2,i3のそれぞれの積の和（e1×i1＋e2×
i2＋e3＋i3）に比例する。第５図Ｃにおいて発生トルク
の最大値はθ＝30゜,90゜,150゜,210゜……の点に現わ
れ、最小地はθ＝０゜,60゜120゜,180゜……の点に現わ
れ、トルクリップルの主成分は６次高調波成分である。
本実施例で変調回路の出力を開放したとき、すなわち
３相電機子コイルに流入する電流和が一定になるように
したときにはトルクリップルの大きさは約10％P-P発生
することになる。
３相電機子コイルに流入する電流和が一定になるように
したときにはトルクリップルの大きさは約10％P-P発生
することになる。
このトルクリップルを抑制するには、３相電機子コイ
ルに流入する電流和が一定になるように制御するのでは
なく、第５図Ｃに示したトルク波形のリップル分と逆位
相の関係になるように、しかも、同じリップル率で上記
電流を変調させればよい。
ルに流入する電流和が一定になるように制御するのでは
なく、第５図Ｃに示したトルク波形のリップル分と逆位
相の関係になるように、しかも、同じリップル率で上記
電流を変調させればよい。
第１図の直流無整流子モータの駆動装置では、第５図
Ｃに示すトルクリップルを抑制するために、変調信号を
減算回路の出力の絶対値の最小値より作成するものであ
る。
Ｃに示すトルクリップルを抑制するために、変調信号を
減算回路の出力の絶対値の最小値より作成するものであ
る。
本実施例では、第２図に示すような回路を用い、トル
クリップルと逆相で指令信号iTに比例した大きさの変調
信号irを作成し、一定電流iTと変調信号ir加算すること
により合成信号icを合成している。そして、合成信号ic
のリップル率は第５図Ｃのトルク波形のリップル率と同
じになるようにし、また、合成信号にicの波形は第５図
Ｃのトルク波形が下に凸であるため、その逆相となるよ
う上に凸になるよう作成され、トルクリップル抑制の効
果を極めて大きいものにしている。なお、上記合成信号
icのリップル率は第１図に示す直流整流子モータの駆動
装置では減衰起101で決定され、本実施例では減衰率ｎ
は約10に設定している。また、合成信号icは上に凸の波
形であるがその程度は第２図の抵抗141,142,143と各々
絶対値回路の電流出力|iP1|,|iP2|,|iP3|の積により発
生する電圧の波高値により決定されるが、本実施例では
抵抗141,142,143の値を前て3KΩ,|iP1|,|iP2|,|iP3|の
波高値は100μＡになるよう設定してある。
クリップルと逆相で指令信号iTに比例した大きさの変調
信号irを作成し、一定電流iTと変調信号ir加算すること
により合成信号icを合成している。そして、合成信号ic
のリップル率は第５図Ｃのトルク波形のリップル率と同
じになるようにし、また、合成信号にicの波形は第５図
Ｃのトルク波形が下に凸であるため、その逆相となるよ
う上に凸になるよう作成され、トルクリップル抑制の効
果を極めて大きいものにしている。なお、上記合成信号
icのリップル率は第１図に示す直流整流子モータの駆動
装置では減衰起101で決定され、本実施例では減衰率ｎ
は約10に設定している。また、合成信号icは上に凸の波
形であるがその程度は第２図の抵抗141,142,143と各々
絶対値回路の電流出力|iP1|,|iP2|,|iP3|の積により発
生する電圧の波高値により決定されるが、本実施例では
抵抗141,142,143の値を前て3KΩ,|iP1|,|iP2|,|iP3|の
波高値は100μＡになるよう設定してある。
ところで、ホール素子の差動出力電圧波形及び電機子
コイルに誘起される発電電圧波形それぞれに含まれる高
調波の含有率が前記の場合と異なる場合には、それに適
した減衰器101の減衰率及び抵抗141,142,143に発生する
電圧の波高値を決定することにより、トルクリップルを
最小することができる。
コイルに誘起される発電電圧波形それぞれに含まれる高
調波の含有率が前記の場合と異なる場合には、それに適
した減衰器101の減衰率及び抵抗141,142,143に発生する
電圧の波高値を決定することにより、トルクリップルを
最小することができる。
第４図は、第１図の構成でモータの３相電機子コイル
に流入する電流の和を上記合成信号icにより変調させる
ことによって、トルク波形のリップルを抑制させたとき
の波形図を示したものである。第４図Ａは３層の電機子
コイル4,5,6にそれぞれ誘起された３相発電波形e1,e2,e
3を示したものである。第４図Ｂは、モータの３相電機
子に通電される電流波形i1,i2,i3を示したものであり、
第４図Ｃはそのときにモータが発生するトルク波形を示
したものである。本実施例では、トルクリップルの大き
さは約0.5％P-Pまで抑制されている。
に流入する電流の和を上記合成信号icにより変調させる
ことによって、トルク波形のリップルを抑制させたとき
の波形図を示したものである。第４図Ａは３層の電機子
コイル4,5,6にそれぞれ誘起された３相発電波形e1,e2,e
3を示したものである。第４図Ｂは、モータの３相電機
子に通電される電流波形i1,i2,i3を示したものであり、
第４図Ｃはそのときにモータが発生するトルク波形を示
したものである。本実施例では、トルクリップルの大き
さは約0.5％P-Pまで抑制されている。
発明の効果 以上のように、本発明によると、回転子磁石による磁
界を検出する複数個の磁電変換素子と、前記磁電変換素
子の各出力を増幅するバッファ増幅器と、前記バッファ
増幅器の各出力の差を合成する複数個の減算回路と、前
記減算回路の各出力の絶対値を合成する絶対値回路と、
前記絶対値回路の和を合成する加算回路と、前記絶対値
回路の各出力のうち最小値を出力する最小値回路と、基
準電圧を発生する基準電圧源と、前記加算回路の出力が
前記基準電圧源の出力と一致するように前記バッファ増
幅器の増幅度、あるいは前記複数個の磁電変換素子への
入力供給電圧を調節する第１の誤差増幅器と、モータの
トルク指令信号を発生する指令信号発生回路と、前記減
算回路の出力で複数個の電機子のコイルに電流を供給す
る電力供給回路と、前記複数相の電機子コイルへの供電
電流を検出する電流検出手段と、前記複数相の電機子コ
イルへの供給電流が前記最小値回路の出力と前記指令信
号発生回路の出力とを合成した合成信号に応動するよう
に前記電力供給回路の出力電流を調節する第２の誤差増
幅器を設けることにより、回転子位置検出器として複数
個の磁電変換素子を用いるが、磁電変換素子の感度ばら
つきに強く、かつ、オフセットにも強い回路構成で、低
振動，低騒音でトルクリップルをほぼ完全にキャンセル
する直流無整流子モータの駆動装置を提供することが可
能である。
界を検出する複数個の磁電変換素子と、前記磁電変換素
子の各出力を増幅するバッファ増幅器と、前記バッファ
増幅器の各出力の差を合成する複数個の減算回路と、前
記減算回路の各出力の絶対値を合成する絶対値回路と、
前記絶対値回路の和を合成する加算回路と、前記絶対値
回路の各出力のうち最小値を出力する最小値回路と、基
準電圧を発生する基準電圧源と、前記加算回路の出力が
前記基準電圧源の出力と一致するように前記バッファ増
幅器の増幅度、あるいは前記複数個の磁電変換素子への
入力供給電圧を調節する第１の誤差増幅器と、モータの
トルク指令信号を発生する指令信号発生回路と、前記減
算回路の出力で複数個の電機子のコイルに電流を供給す
る電力供給回路と、前記複数相の電機子コイルへの供電
電流を検出する電流検出手段と、前記複数相の電機子コ
イルへの供給電流が前記最小値回路の出力と前記指令信
号発生回路の出力とを合成した合成信号に応動するよう
に前記電力供給回路の出力電流を調節する第２の誤差増
幅器を設けることにより、回転子位置検出器として複数
個の磁電変換素子を用いるが、磁電変換素子の感度ばら
つきに強く、かつ、オフセットにも強い回路構成で、低
振動，低騒音でトルクリップルをほぼ完全にキャンセル
する直流無整流子モータの駆動装置を提供することが可
能である。
第１図は本発明の実施例直流無整流子モータの駆動装置
の回路構成図、第２図は同装置内の最小値回路の具体的
回路構成図、第３図，第４図及び第５図は本発明実施例
の直流無整流子モータの駆動装置の動作タイミング信号
波形図、第６図は従来例装置の動作タイミング信号波形
図である。 1,2,3……ホール素子、21,22,23……バッファ増幅器、3
1,32,33……減算回路、41,42,43……絶対値回路、60…
…加算回路、50……基準電圧源、51……第１の誤差増幅
器、71……最小値回路、72……変調回路、130……第２
の誤差増幅器、80……電力供給回路、4,5,6……電機子
コイル。
の回路構成図、第２図は同装置内の最小値回路の具体的
回路構成図、第３図，第４図及び第５図は本発明実施例
の直流無整流子モータの駆動装置の動作タイミング信号
波形図、第６図は従来例装置の動作タイミング信号波形
図である。 1,2,3……ホール素子、21,22,23……バッファ増幅器、3
1,32,33……減算回路、41,42,43……絶対値回路、60…
…加算回路、50……基準電圧源、51……第１の誤差増幅
器、71……最小値回路、72……変調回路、130……第２
の誤差増幅器、80……電力供給回路、4,5,6……電機子
コイル。
Claims (2)
- 【請求項１】複数個の磁電変換素子と、前記磁電変換素
子の各出力を増幅するバッファ増幅器と、前記バッファ
増幅器の各出力の差を合成する複数個の減算回路と、前
記減算回路の各出力の絶対値を合成する絶対値回路と、
前記絶対値回路の各出力の和を合成する加算回路と、前
記絶対値回路の各出力のうち最小値を出力する最小値回
路と、基準電圧を発生する基準電圧源と、前記加算回路
の出力が前記基準電圧源の出力と一致するように前記バ
ッファ増幅器の増幅度あるいは前記複数個の磁電変換素
子の入力供給電圧を調節する第１の誤差増幅器と、モー
タのトルク指令信号を発生する指令信号発生回路と、前
記減算回路の出力で複数相の電機子コイルに電流を供給
する電力供給回路と、前記複数相の電機子コイルへの供
給電流を検出する電流検出手段と、前記複数相の電機子
コイルへの供給電流が前記最小回路の出力と前記指令信
号発生回路の出力とを合成した合成信号に応動するよう
に前記電力供給回路の出力電流を調節する第２の誤差増
幅器を具備してなる直流無整流子モータの駆動装置。 - 【請求項２】合成信号が、指令信号と同指令信号を最小
値回路の出力で変調した信号とを加算させることにより
合成されてなる特許請求の範囲第１項記載の直流無整流
子モータの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232826A JPH088786B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 直流無整流子モータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232826A JPH088786B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 直流無整流子モータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6477489A JPS6477489A (en) | 1989-03-23 |
| JPH088786B2 true JPH088786B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=16945387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62232826A Expired - Fee Related JPH088786B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 直流無整流子モータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088786B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5375971A (en) * | 1993-10-04 | 1994-12-27 | Ford Motor Company | Automotive fuel pump flow channel design |
| JP3878625B2 (ja) * | 2003-06-20 | 2007-02-07 | 松下電器産業株式会社 | 振幅調整回路、モータ駆動制御装置、振幅調整方法、及びモータ駆動制御方法 |
-
1987
- 1987-09-17 JP JP62232826A patent/JPH088786B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6477489A (en) | 1989-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR900005813B1 (ko) | 직류무정류자모우터의 구동장치 | |
| US4651067A (en) | Apparatus for driving brushless motor | |
| KR100655023B1 (ko) | 진폭 조정 회로 및 진폭 조정 방법과, 모터 구동 제어장치 및 모터 구동 제어 방법 | |
| US4658190A (en) | Reduced ripple drive circuit for a brushless motor | |
| JP2005509397A (ja) | 高調波電流の調節による電流リップルの低減 | |
| JPH0440959B2 (ja) | ||
| US4638223A (en) | Motor driving circuit | |
| JPS6332038B2 (ja) | ||
| JPH0376119B2 (ja) | ||
| JPS6333395B2 (ja) | ||
| JPH0568954B2 (ja) | ||
| JP3300637B2 (ja) | ブラシレス直流モータ | |
| JPH0716312B2 (ja) | 直流無整流子モ−タの駆動装置 | |
| JPS61218386A (ja) | モ−タ制御装置 | |
| JP3108965B2 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
| JPH0336986A (ja) | ブラシレスモータの駆動回路 | |
| JPH02114883A (ja) | ホールモータの駆動制御回路 | |
| JPH0216670B2 (ja) | ||
| JPH0732622B2 (ja) | モ−タ駆動装置 | |
| JP2892185B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
| JPH0227919B2 (ja) | ||
| JPS6217480B2 (ja) | ||
| JPS60204285A (ja) | モ−タ駆動回路 | |
| JPH0574311B2 (ja) | ||
| JPH06169589A (ja) | モータ駆動回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |