JPH0898578A - 直流モータの駆動装置 - Google Patents

直流モータの駆動装置

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JPH0898578A
JPH0898578A JP6223556A JP22355694A JPH0898578A JP H0898578 A JPH0898578 A JP H0898578A JP 6223556 A JP6223556 A JP 6223556A JP 22355694 A JP22355694 A JP 22355694A JP H0898578 A JPH0898578 A JP H0898578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
drive
input
drive control
Prior art date
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Pending
Application number
JP6223556A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Katagiri
紳一郎 片桐
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Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Engineering Works Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shibaura Engineering Works Co Ltd filed Critical Shibaura Engineering Works Co Ltd
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Publication of JPH0898578A publication Critical patent/JPH0898578A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチ素子の過大電流による破壊を防止す
ることができる直流モータの駆動装置を提供する。 【構成】 駆動装置21には、モータ22の回転方向を
逆転させるために外部から入力される逆転信号が入力さ
れるディレイ回路32が設けられ、ディレイ回路32は
前記逆転信号を所定の期間遅延して前記3相分配回路3
0に入力する。また、駆動装置21には、前記逆転信号
が入力されるタイマ回路33と、3相分配回路30とイ
ンバータ回路28との間に配置される強制オフ回路34
とが設けられる。タイマ回路33は前記逆転信号が入力
された時点から所定の時間を計時し、この計時動作が終
了した時点で終了信号を強制オフ回路34に出力する。
強制オフ回路34は3相分配回路30からの例として前
記駆動制御信号LU、LV、LWを、前記逆転信号の入
力時点から前記タイマ回路33からの終了信号の入力時
点まで遮断する。例として、前記駆動制御信号HU、H
V、HWは強制オフ回路33を介することなく直接にイ
ンバータ回路28に入力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流モータの駆動装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から自動ドアを駆動する分野などに
おいて、例として3相の直流ブラシレスモータ(以下、
モータと略す)が用いられている。このようなモータに
おいて、固定子として3n個、例として6個のコイルを
備え、回転子として周方向にN極とS極とが交互に着磁
され、例として2つの磁極を有する永久磁石が用いられ
ている。また、このモータには、3個のホール素子が設
けられ、モータの回転数を検出している。また、コイル
に駆動用の電流を供給するトランジスタ(以下、上段ト
ランジスタと称することがある)と、コイルからの該電
流が流れ込むトランジスタ(以下、下段トランジスタと
称することがある)とを各コイル毎に有するインバータ
回路が用いられる。よって、前記3相モータに用いられ
るインバータ回路では、上段および下段で各3個のトラ
ンジスタが用いられている。
【0003】前記ホール素子からの検出出力は、制御回
路に入力され、この制御回路は、前記検出出力と、予め
定める回転数に対応する速度信号とに基づいて、振幅変
調されたパルス信号を発生する。このパルス信号によっ
て、モータの回転数が前記予め定める回転数に一致する
ように、前記インバータ回路の各トランジスタがオン/
オフ駆動される。
【0004】図4は従来例のモータの駆動装置1の電気
的構成を示すブロック図であり、図2はモータの駆動装
置の一般的な各部の信号を示すタイムチャートである。
図2は、以下の従来技術の説明で用いられると共に、後
述する実施例の説明においても用いられる。モータ2は
3本のコイル3、4、5を有する固定子6を備え、各対
のコイル3、4、5は、駆動装置1からのU相、V相及
びW相の駆動信号で駆動される。本従来例では、コイル
3、4、5に臨んで、例としてホール素子などからなる
3つの磁極検出素子7が設けられ、コイル3、4、5の
磁束密度を検出し、図2(1)〜(3)に示される検出
信号PS1、PS2、PS3(総称してPSで示すこと
がある)を出力する。また、モータ2は、一対の磁極を
有する永久磁石などからなる回転子11を備える。
【0005】駆動装置1は、コイル3、4、5に前記U
相、V相及びW相の駆動信号をそれぞれ供給するインバ
ータ回路8を備え、インバータ回路8には6つのトラン
ジスタQ1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6が設けられ
る。トランジスタQ1、Q4は直流電源9に接続され
る。トランジスタQ1、Q4;Q2、Q5;Q3、Q6
の各接続点から前記U相、W相及びV相の駆動信号が取
出される。
【0006】前記トランジスタQ1、Q2及びQ3のベ
ースに駆動制御信号HU、HV、HWを入力し、トラン
ジスタQ4、Q5、Q6に駆動制御信号LU、LV、L
Wを入力する3相分配回路10が設けられる。3相分配
回路10は、前記各磁極検出素子7から出力される検出
信号PSと、外部から入力される速度指令信号とから図
2(4)〜同図(9)に示される前記駆動制御信号H
U、HV、HW、LU、LV、LWを作成し出力する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の駆動方式に於い
て、矩形波による前記3相全波ブラシレス直流モータ1
を120度通電方式で駆動する場合、モータ1の回転を
逆転させるとき、前記各磁極検出素子7からの検出信号
PSの位相を180度反転させる方式が最も簡単であり
多く用いられている。このときの駆動タイミングは図2
の時刻t1から時刻t2に移る。
【0008】ここで、例としてU相の駆動制御信号HU
の拡大波形を図5に示す。図5(1)は従来技術の場合
の図2(4)の波形HUのA部の拡大波形であり、図5
(2)は従来技術の場合の図2(4)の波形HUのB部
の拡大波形である。駆動制御信号HUのA部における立
ち上がり時間と、B部における立ち下がり時間とを比較
し、立ち下がり時間が長い場合、前記駆動制御信号H
U、LUで制御されるトランジスタQ1、Q4が同時に
導通する期間が図5の期間T1に示されるように発生す
る。このとき、トランジスタQ1、Q4が直流電源9に
対して直列に短絡され、トランジスタQ1、Q4に過大
電流が流れ、トランジスタQ1、Q4が破壊される場合
があるとゆう問題点が発生する。
【0009】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、スイッチ素子の過大電流による破壊を防止すること
ができる直流モータの駆動装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の直流モ
ータの駆動装置は、複数相の巻線を有する直流モータの
各相毎のコイルに、該直流モータを所定の回転数で回転
させる駆動信号をそれぞれ出力する複数段のスイッチ素
子と、該複数段のスイッチ素子から該駆動信号を出力せ
しめる駆動制御信号を出力する駆動制御手段と、該モー
タの回転方向を逆転させる逆転信号を遅延して該駆動制
御手段に入力する遅延手段と、該駆動制御手段と該複数
段のスイッチ素子との間に配置され、該該遅延手段に入
力される該逆転信号の入力に対応して、該駆動制御手段
から該複数段の所定の段のスイッチ素子に出力される駆
動信号を所定の期間遮断する遮断手段とを含んでおり、
そのことによって上記目的が達成される。
【0011】請求項2の発明において、前記遮断手段
は、前記逆転信号の入力に対応して前記駆動信号が遮断
される所定の期間を計時する計時手段と、前記該駆動制
御手段と該複数段のスイッチ素子との間に配置され、前
記駆動制御信号を該計時手段による該所定の期間にわた
り遮断する遮断部とを備える場合がある。
【0012】
【作用】請求項1の発明に従えば、駆動装置に外部から
逆転信号が入力されると、逆転信号は遅延手段に入力さ
れ、遅延手段によって逆転信号が遅延されて駆動制御手
段に入力される。一方、逆転信号は遮断手段に入力さ
れ、遮断手段によって駆動制御手段から該複数段の所定
の段のスイッチ素子に出力される駆動信号を所定の期間
遮断する。従って、スイッチ手段でモータの回転を逆転
させる駆動信号を出力する際に、複数のスイッチ手段が
電気的に短絡される事態が防止される。
【0013】請求項2の発明によれば、前記前記遮断手
段に入力された逆転信号は計時手段に入力され、計時手
段によって前記駆動信号が遮断される所定の期間が計時
される。また、遮断部は該駆動制御手段からスイッチ手
段への駆動制御信号を、該計時手段による該所定の期間
にわたり遮断する。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例のモータの駆動装置
21の電気的構成を示す回路図であり、図2は本実施例
に従う駆動装置21の動作を示すタイムチャートであ
る。本実施例は、一例として自動ドアを走行駆動するモ
ータについて説明するが、本発明のモータの駆動回路は
この例に限られるものではない。本実施例のモータ22
は、例として3相であって、3本のコイル23、24、
25を有する固定子26を備え、各コイル23、24、
25は、駆動装置21からのU相、V相及びW相の駆動
信号で駆動される。本実施例では、コイル23、24、
25に臨んで、例としてホール素子などからなる3つの
磁極検出素子27が設けられ、図2(1)〜(3)に示
される検出信号PS1、PS2、PS3を出力する。ま
た、モータ22は、一対の磁極を有する永久磁石などか
らなる回転子31を備える。
【0015】駆動装置1は、コイル23、24、25に
前記U相、V相及びW相の駆動信号をそれぞれ供給する
インバータ回路28を備え、インバータ回路28には6
つのトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6
が設けられる。トランジスタQ1、Q4は直流電源29
に接続される。トランジスタQ1、Q4;Q2、Q5;
Q3、Q6の各接続点から前記U相、W相及びV相の駆
動信号が取出される。
【0016】上段の前記トランジスタQ1、Q2及びQ
3のベースに駆動制御信号HU、HV、HWを入力し、
下段のトランジスタQ4、Q5、Q6に駆動制御信号L
U、LV、LWを入力する3相分配回路30が設けられ
る。3相分配回路30は集積回路素子として構成され、
前記各磁極検出素子27から出力される検出信号PS
1、PS2、PS3、及び外部から入力される速度指令
信号とから、モータ22を所定の回転数で回転させるた
めの前記駆動制御信号HU、HV、HW、LU、LV、
LWを作成し出力する。
【0017】本実施例の駆動装置21には、モータ22
の回転方向を逆転させるために外部から入力される逆転
信号が入力されるディレイ回路32が設けられ、ディレ
イ回路32は前記逆転信号を所定の期間遅延して前記3
相分配回路30に入力する。また、駆動装置21には、
前記逆転信号が入力されるタイマ回路33と、3相分配
回路30とインバータ回路28との間に配置される強制
オフ回路34とが設けられる。
【0018】タイマ回路33は前記逆転信号が入力され
た時点から所定の時間を計時し、この計時動作が終了し
た時点で終了信号を強制オフ回路34に出力する。強制
オフ回路34は3相分配回路30からの例として前記駆
動制御信号LU、LV、LWを、前記逆転信号の入力時
点から前記タイマ回路33からの終了信号の入力時点ま
で遮断する。例として、前記駆動制御信号HU、HV、
HWは強制オフ回路33を介することなく直接にインバ
ータ回路28に入力される。
【0019】以下に、本実施例の駆動装置21の動作を
説明する。各コイル23、24、25は、駆動装置21
からのU相、V相及びW相の駆動信号で駆動される。3
つの検出素子27はコイル23、24、25の磁束密度
を検出し、図2(1)〜(3)に示される検出信号PS
1、PS2、PS3を出力する。
【0020】3相分配回路30は、前記各検出素子27
から出力される検出信号PSと、外部から入力される速
度指令信号とから図2(4)〜同図(9)に示される前
記駆動制御信号HU、HV、HW、LU、LV、LWを
作成し出力する。前記トランジスタQ1、Q2及びQ3
のベースには駆動制御信号HU、HV、HWが入力さ
れ、トランジスタQ4、Q5、Q6のベースには駆動制
御信号LU、LV、LWが入力される。
【0021】ここで、図2に示されるように、モータ2
1を120度通電方式で駆動する場合、モータ21の回
転を逆転させるとき、前記検出素子27からの検出信号
PSの位相を180度反転させる。このときの駆動タイ
ミングは図2の時刻t1から時刻t2に移る。
【0022】この逆転時の動作を、図3を参照して以下
に詳細に説明する。図3(1)に示されるように、時刻
t11で外部から逆転信号が入力された場合、強制オフ
回路34は駆動制御信号LU、LV、LWを強制的に遮
断する。また、この逆転信号は、ディレイ回路32にお
いて、前記強制オフ回路34による駆動制御信号LU、
LV、LWの強制的な遮断動作が確立するまでの期間に
亘って遅延され、遅延された逆転信号が図3の時刻t1
2において3相分配回路30に入力される。
【0023】前記タイマ回路33にも逆転信号が入力さ
れ、図2に示す時間T2に亘る計時動作を行う。この計
時時間T2は、前記各駆動制御信号の立ち上がり時間、
及び立ち下がり時間の内の長い時間を超える所定の時間
に選ばれる。この計時動作が終了すると、終了信号が強
制オフ回路34に入力され、強制オフ回路34は図3の
時刻t13において遮断動作を停止し、前記駆動制御信
号LU、LV、LWをインバータ回路28に出力する。
【0024】このようにして、本実施例の駆動装置21
では、モータ22の回転の逆転のために逆転信号が入力
された場合でも、従来技術で述べたようなトランジスタ
Q1〜Q6のいずれか2つが電気的に短絡される接続状
態となるタイミングが解消され、インバータ回路28の
トランジスタQ1〜Q6の破壊が防止される。
【0025】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明に従えば、
スイッチ手段でモータの回転を逆転させる駆動信号を出
力する際に、複数のスイッチ手段が電気的に短絡される
事態が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の駆動装置21のブロック図
である。
【図2】直流モータの一般的な駆動装置の動作を説明す
るタイムチャートである。
【図3】本実施例の駆動装置21の動作を説明するタイ
ムチャートである。
【図4】従来技術の駆動装置1のブロック図である。
【図5】従来例の問題点を説明するタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
21 駆動装置 22 モータ 23、24、25 コイル 27 磁極検出素子 28 インバータ回路 30 3相分配回路 32 ディレイ回路 33 タイマ回路 34 強制オフ回路 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6 トランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数相の巻線を有する直流モータの各相毎
    のコイルに、該直流モータを所定の回転数で回転させる
    駆動信号をそれぞれ出力する複数段のスイッチ素子と、 該複数段のスイッチ素子から該駆動信号を出力せしめる
    駆動制御信号を出力する駆動制御手段と、 該モータの回転方向を逆転させる逆転信号を遅延して該
    駆動制御手段に入力する遅延手段と、 該駆動制御手段と該複数段のスイッチ素子との間に配置
    され、該該遅延手段に入力される該逆転信号の入力に対
    応して、該駆動制御手段から該複数段の所定の段のスイ
    ッチ素子に出力される駆動信号を所定の期間遮断する遮
    断手段とを含む直流モータの駆動装置。
  2. 【請求項2】前記遮断手段は、前記逆転信号の入力に対
    応して前記駆動信号が遮断される所定の期間を計時する
    計時手段と、前記該駆動制御手段と該複数段のスイッチ
    素子との間に配置され、前記駆動制御信号を該計時手段
    による該所定の期間にわたり遮断する遮断部とを備える
    請求項1に記載の直流モータの駆動装置。
JP6223556A 1994-09-19 1994-09-19 直流モータの駆動装置 Pending JPH0898578A (ja)

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JP (1) JPH0898578A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009296842A (ja) * 2008-06-09 2009-12-17 Mitsubishi Electric Corp 界磁巻線式同期発電電動機装置
JP5300980B2 (ja) * 2009-07-01 2013-09-25 ナブテスコ株式会社 車両用の扉制御装置

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JP2009296842A (ja) * 2008-06-09 2009-12-17 Mitsubishi Electric Corp 界磁巻線式同期発電電動機装置
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