JPH09233885A - センサレスモータの起動方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久磁石を有するロータの回転により、ステ
ータコイルに生じる逆起電力からロータの位置を検出す
るセンサレスモータの起動方式に関し、起動のアルゴリ
ズムが簡単で電気回路も小規模で、かつ起動の信頼性を
高くする。 【解決手段】 図（ａ）の停止状態において、Ｕ相３か
らＶ相４に向かって短時間だけ通電して、ロータ１を矢
印方向に回転させ、図（ｂ）に示すようにロータの位置
を確定する。その後Ｗ相５からＶ相４に向かって通電
し、ロータ１が反時計方向に回転を始める。そして予め
定めた周期に従って順次位相の切り換えを行い、ロータ
１を加速する。回転速度が増加すると、逆起電圧でもっ
てロータ１の位置検出をし、モータの相を切り換え、そ
の後の回転を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣブラシレスモ
ータに関し、特にホール素子などを用いず、永久磁石を
有するロータの回転により、ステータコイルに誘導され
る逆起電力からロータの位置を検出するセンサレスモー
タの起動方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＣブラシレスモータは、ロータの永久
磁石の回転位置を検出し、例えばステータコイルが３相
の場合には、所定の順序で２つのコイル毎に電流を流し
て、位相を切り換ることにより、その回転を維持してい
る。

【０００３】センサレスモータでは、コイルの近傍をロ
ータの永久磁石が通過するときに生じる逆起電力を利用
して、ロータの位置検出を行っている。しかしセンサレ
スモータを起動するときには、ロータが静止しているの
で、逆起電圧は発生しない。このためロータの位置が不
明のまま、外部からモータの位相を強制的に切り換える
よう通電して回転を開始させる。これを外部起動モード
という。

【０００４】その後、ロータが動きだせば、逆起電圧が
生じるので、これを利用してロータの位置を検出し、コ
イルに供給する電流の位相を切り換えて回転を維持す
る。これを逆起電圧駆動モードという。

【０００５】しかしながらロータの位置に無関係に、予
め定めた位相から通電して起動する上記方式では、ロー
タの位置によってはロータが逆方向に動いたり、またロ
ータが動かなかったりして、起動の失敗を起こすことが
ある。

【０００６】そこで米国特許４８７６４１に記載されて
いるように、外部起動モードに先立ち、モータの全相に
モータが起動しない程度の電流を短い時間だけ供給し、
その時の電流の立ち上がり特性からロータの位置を確定
して、ロータの位置に適したモータの相から、電流を供
給して起動するものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式では、
起動のアルゴリズムが複雑であり、このためスピンドル
モータに電流を供給するための電気回路の規模が大きく
なる問題がある。また、スピンドルモータの特性によっ
ても、起動アルゴリズムが大きく影響されるため、起動
システムの負荷が大きくなる問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のセンサレスモータの起動方式は、モータの特
定の相に電流を供給し、一旦ロータを特定の位置にロッ
クさせることにより、ロータの位置を確定した後、あら
ためて起動するようにしたものであり、これにより、起
動システムに大きな負荷を与えないで、起動時の信頼性
を上げることを目的とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ロータに永久磁石を有し、ステータに駆動用のコイ
ルを有するが、停止時にロータの位置を検出できるセン
サは有さないセンサレスモータであって、ロータの停止
状態において、前記コイルの特定の相に一時的に通電し
てロータを特定の位置にロックさせた後、順次通電する
相を切り換えることにより、ロータを加速するようにし
たことを特徴とするものであり、起動システムに大きな
負荷を与えないで、モータの起動の信頼性を上げること
ができる。

【００１０】以下本発明の請求項１に記載された発明の
実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図
１は、３相コイルのセンサレスモータを示す平面図であ
る。図において、１は永久磁石を有するロータであり、
２は駆動用のステータコイルａ〜ｉを有するステータ、
３，４，５はそれぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相を示している。

【００１１】図１（ａ）の状態において、センサレスモ
ータを外部起動モードで起動するにあたり、モータに接
続された駆動回路（図示せず）は、まずセンサレスモー
タのＵ相３からＶ相４に向かって電流を供給する。これ
によりステータコイルｄ，ｆ，ｈはＳ極に電化され、ス
テータコイルｅ，ｇ，ｉはＮ極に電化される。ステータ
コイルａ，ｂ，ｃは電流が流れないので電化されない。

【００１２】このようにステータコイルｄ，ｅ，ｆ，
ｇ，ｈ，ｉを電化することにより、ロータ１は矢印で示
すように反時計回りに回転する。一定時間ステータコイ
ルｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは上記のように電化されたま
まの状態にすると、ロータ１は図１（ｂ）に示す位置で
ロックされる。これにより、ロータ１の位置が確定でき
るわけである。

【００１３】次いで、駆動回路はモータのＷ相５からＶ
相４に向かって電流を供給し、ロータ１が反時計方向に
回転を開始する。そして予め定めた周期に従って順次位
相の切り換えを行う。ロータ１の回転速度が徐々に増す
につれ、計測される逆起電圧が予め定めた値を越える
と、逆起電圧でもってモータの相を切り換える逆起電圧
駆動モードに切り換え、その後の回転を維持する。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、起動の
ためのアルゴリズムが簡単であり、その電気回路も小規
模で、かつ起動の信頼性の高いセンサレスモータを実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるセンサレスモー
タの平面図

【符号の説明】

１ ロータ ２ ステータ ３ Ｕ相 ４ Ｖ相 ５ Ｗ相

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータに永久磁石を有し、ステータに駆動
   用のコイルを有するが、停止時にロータの位置を検出で
   きるセンサは有さないセンサレスモータであって、ロー
   タの停止状態において、前記コイルの特定の相に一時的
   に通電してロータを特定の位置にロックさせた後、順次
   通電する相を切り換えることにより、ロータを加速する
   ようにしたことを特徴とするセンサレスモータの起動方
   式。