JPH10229691A - モータの速度制御装置 - Google Patents
モータの速度制御装置Info
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- JPH10229691A JPH10229691A JP9031908A JP3190897A JPH10229691A JP H10229691 A JPH10229691 A JP H10229691A JP 9031908 A JP9031908 A JP 9031908A JP 3190897 A JP3190897 A JP 3190897A JP H10229691 A JPH10229691 A JP H10229691A
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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
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラシレスモータにおいて、駆動マグネット
の着磁ピッチ変動に起因する誤差に影響されずに精度良
くモータの速度制御を行ない得るモータの速度制御装置
を提案すること。 【解決手段】 モータの速度制御装置１０において、速
度検出回路１１は各相の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗに
誘導される起電力を合成して速度信号ＦＧを生成する。
制御回路１２では、速度信号に含まれるパルス列のう
ち、１パルスおきのパルスの立ち上がりエッジｔ（ｋ）
とｔ（ｋ−２）の周期Ｔ（ｋ）を求める。この周期Ｔ
（ｋ）は、駆動マグネット７の着磁ピッチ変動の影響を
含まず、モータが定速回転する限りには一定である。制
御回路１２は、この周期Ｔ（ｋ）を基準クロック信号の
周期と比較して速度誤差信号１２Ｓを生成する。この結
果、モータドライバ１４は、駆動マグネット７の着磁ピ
ッチ変動に影響されずにモータ速度のフィードバック制
御を精度良く行なうことができる。
の着磁ピッチ変動に起因する誤差に影響されずに精度良
くモータの速度制御を行ない得るモータの速度制御装置
を提案すること。 【解決手段】 モータの速度制御装置１０において、速
度検出回路１１は各相の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗに
誘導される起電力を合成して速度信号ＦＧを生成する。
制御回路１２では、速度信号に含まれるパルス列のう
ち、１パルスおきのパルスの立ち上がりエッジｔ（ｋ）
とｔ（ｋ−２）の周期Ｔ（ｋ）を求める。この周期Ｔ
（ｋ）は、駆動マグネット７の着磁ピッチ変動の影響を
含まず、モータが定速回転する限りには一定である。制
御回路１２は、この周期Ｔ（ｋ）を基準クロック信号の
周期と比較して速度誤差信号１２Ｓを生成する。この結
果、モータドライバ１４は、駆動マグネット７の着磁ピ
ッチ変動に影響されずにモータ速度のフィードバック制
御を精度良く行なうことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定子に巻付けら
れた駆動コイルに誘導される誘起電圧から速度信号を生
成し、当該速度信号に基づきモータ回転速度が目標値と
なるように制御するブラシレスモータ等に使用されるモ
ータの速度制御装置に関するものである。
れた駆動コイルに誘導される誘起電圧から速度信号を生
成し、当該速度信号に基づきモータ回転速度が目標値と
なるように制御するブラシレスモータ等に使用されるモ
ータの速度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレスモータにおいては、ホール素
子等の磁極センサを用いて回転子の回転角度位置を検出
し、当該検出結果に基づき固定子に巻き付けた駆動コイ
ルへの通電制御を行なって回転磁界を発生させるように
なっている。この形式のモータに採用されている速度制
御装置は、一般に、回転子の回転に伴って固定子に巻き
付けた各相の駆動コイルに誘導される誘起電圧を検出
し、検出された誘起電圧を合成することにより、矩形波
パルス列からなる速度信号を生成している。次に、速度
信号のパルス周波数を電圧変換して得られる信号を、予
め設定されている基準電圧と比較することにより速度偏
差を求ている。そして、当該速度偏差が解消されるよう
に、各相の駆動コイルに印加するモータ駆動電圧を補正
するようにしている。
子等の磁極センサを用いて回転子の回転角度位置を検出
し、当該検出結果に基づき固定子に巻き付けた駆動コイ
ルへの通電制御を行なって回転磁界を発生させるように
なっている。この形式のモータに採用されている速度制
御装置は、一般に、回転子の回転に伴って固定子に巻き
付けた各相の駆動コイルに誘導される誘起電圧を検出
し、検出された誘起電圧を合成することにより、矩形波
パルス列からなる速度信号を生成している。次に、速度
信号のパルス周波数を電圧変換して得られる信号を、予
め設定されている基準電圧と比較することにより速度偏
差を求ている。そして、当該速度偏差が解消されるよう
に、各相の駆動コイルに印加するモータ駆動電圧を補正
するようにしている。
【０００３】このように、モータの速度制御装置におい
ては、各相の駆動コイルに誘導される誘起電圧に基づき
生成した速度信号を用いてモータ回転速度のフィードバ
ック制御を行なっている。従って、速度制御を精度良く
行なうためには、生成した速度信号が実際のモータ回転
速度を正確に反映したものであることが前提となってい
る。
ては、各相の駆動コイルに誘導される誘起電圧に基づき
生成した速度信号を用いてモータ回転速度のフィードバ
ック制御を行なっている。従って、速度制御を精度良く
行なうためには、生成した速度信号が実際のモータ回転
速度を正確に反映したものであることが前提となってい
る。
【０００４】しかしながら、回転子の側の駆動マグネッ
トの着磁ピッチに誤差がある場合には、生成した速度信
号が実際のモータ回転速度を正確に反映しないものにな
るおそれがある。すなわち、回転子の側のリング状の駆
動マグネットは、着磁装置を用いて、円周方向に向けて
一定のピッチで着磁される。この際に、例えば、駆動マ
グネットの中心と、着磁装置の側の着磁ヘッドの中心と
の間にずれがあると、駆動マグネットの側には着磁ピッ
チの異なる部分が出来てしまう。
トの着磁ピッチに誤差がある場合には、生成した速度信
号が実際のモータ回転速度を正確に反映しないものにな
るおそれがある。すなわち、回転子の側のリング状の駆
動マグネットは、着磁装置を用いて、円周方向に向けて
一定のピッチで着磁される。この際に、例えば、駆動マ
グネットの中心と、着磁装置の側の着磁ヘッドの中心と
の間にずれがあると、駆動マグネットの側には着磁ピッ
チの異なる部分が出来てしまう。
【０００５】このような着磁ピッチの異なる箇所のある
駆動マグネットを備えたブラシレスモータにおいては、
各相の駆動コイルに誘導される誘起電圧を合成して速度
信号（ＦＧ信号）を生成すると、上記の着磁ピッチの変
動が速度信号のパルス周期の変化となって現れてしま
う。
駆動マグネットを備えたブラシレスモータにおいては、
各相の駆動コイルに誘導される誘起電圧を合成して速度
信号（ＦＧ信号）を生成すると、上記の着磁ピッチの変
動が速度信号のパルス周期の変化となって現れてしま
う。
【０００６】例えば、図４（Ａ）に示すような３相ブラ
シレスモータの場合、固定子３の側には３相の各駆動コ
イルＵ、Ｖ、Ｗによって１２極が形成され、この構成の
固定子３を取り囲んでいる回転子４の側のリング状の駆
動マグネット７は１６極に着磁されているものとする。
この場合、斜線で示す一対の磁極の部分の着磁ピッチが
他の部分とは僅かに異なっているものとする。すなわ
ち、回転子４の１回転につき１回の割合で着磁ピッチの
変動部分が現れるものとする。
シレスモータの場合、固定子３の側には３相の各駆動コ
イルＵ、Ｖ、Ｗによって１２極が形成され、この構成の
固定子３を取り囲んでいる回転子４の側のリング状の駆
動マグネット７は１６極に着磁されているものとする。
この場合、斜線で示す一対の磁極の部分の着磁ピッチが
他の部分とは僅かに異なっているものとする。すなわ
ち、回転子４の１回転につき１回の割合で着磁ピッチの
変動部分が現れるものとする。
【０００７】この場合に、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の駆動コイ
ルの誘起電圧から得られるＵ相信号、Ｖ相信号、および
Ｗ相信号は、図４（Ｃ）に示すようになる。この図に示
すように、Ｕ相の駆動コイルがまず着磁ピッチの変動部
分（図４（Ａ）の斜線部分）を通過すると、ピッチ変動
が誘起電圧に現われる。図４（Ｃ）においては、破線の
立ち上がりエッジが着磁ピッチ変動の無い場合を示し、
実線矢印の立ち上がりエッジが着磁ピッチ変動がある場
合を示している。同様にして、各相の駆動コイルに発生
する誘起電圧には着磁ピッチ変動が現れる。
ルの誘起電圧から得られるＵ相信号、Ｖ相信号、および
Ｗ相信号は、図４（Ｃ）に示すようになる。この図に示
すように、Ｕ相の駆動コイルがまず着磁ピッチの変動部
分（図４（Ａ）の斜線部分）を通過すると、ピッチ変動
が誘起電圧に現われる。図４（Ｃ）においては、破線の
立ち上がりエッジが着磁ピッチ変動の無い場合を示し、
実線矢印の立ち上がりエッジが着磁ピッチ変動がある場
合を示している。同様にして、各相の駆動コイルに発生
する誘起電圧には着磁ピッチ変動が現れる。
【０００８】この結果、これらの信号を合成することに
よって得られる速度信号ＦＧのパルス周期には、着磁ピ
ッチ変動に起因する誤差が含まれる。すなわち、実際の
モータ回転が定速回転している場合においても、速度信
号のパルス周期が一定にならずに、変動したものとなっ
てしまう。この速度信号に基づいたモータ速度のフィー
ドバック制御は、速度信号のパルス周期が一定となる方
向に制御されるので、適正な制御を実現できない。
よって得られる速度信号ＦＧのパルス周期には、着磁ピ
ッチ変動に起因する誤差が含まれる。すなわち、実際の
モータ回転が定速回転している場合においても、速度信
号のパルス周期が一定にならずに、変動したものとなっ
てしまう。この速度信号に基づいたモータ速度のフィー
ドバック制御は、速度信号のパルス周期が一定となる方
向に制御されるので、適正な制御を実現できない。
【０００９】このような弊害を解消するためには、例え
ば、本願人の出願に係る特開平６−１６５５６５号公報
に記載の方法を採用することができる。この公報に記載
の速度制御方法においては、ｍ相のモータにおいては上
記のような誤差が速度信号のｍパルス毎に周期的に現れ
る点に着目し、速度信号を少なくともｍ分周することに
より誤差が乗っているパルスが除去された分周信号を生
成し、当該分周信号に基づき速度のフィードバック制御
を行なうようにしている。
ば、本願人の出願に係る特開平６−１６５５６５号公報
に記載の方法を採用することができる。この公報に記載
の速度制御方法においては、ｍ相のモータにおいては上
記のような誤差が速度信号のｍパルス毎に周期的に現れ
る点に着目し、速度信号を少なくともｍ分周することに
より誤差が乗っているパルスが除去された分周信号を生
成し、当該分周信号に基づき速度のフィードバック制御
を行なうようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このような方法を採用
すれば、実際のモータの回転状態を精度良く反映した信
号に基づき速度制御を行なうことができる。しかしなが
ら、速度信号を分周すると、それに伴って制御ゲインが
低下する。このために、場合によっては、上記のような
方法を採用した場合に速度制御が不安定化する可能性も
ある。
すれば、実際のモータの回転状態を精度良く反映した信
号に基づき速度制御を行なうことができる。しかしなが
ら、速度信号を分周すると、それに伴って制御ゲインが
低下する。このために、場合によっては、上記のような
方法を採用した場合に速度制御が不安定化する可能性も
ある。
【００１１】本発明の課題は、この点に鑑みて、速度信
号を分周することなく、駆動マグネットの着磁ピッチ誤
差に基づく速度信号のパルス周期変動を除去して、精度
良く速度制御を行なうことの可能なモータの速度制御装
置を提案することにある。
号を分周することなく、駆動マグネットの着磁ピッチ誤
差に基づく速度信号のパルス周期変動を除去して、精度
良く速度制御を行なうことの可能なモータの速度制御装
置を提案することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、駆動マグネットを備えた回転子の回転
に伴って、固定子に巻き付けられた駆動マグネット磁極
数よりも少ないｍ相の駆動コイルのそれぞれに誘導され
る誘起電圧を検出し、これらの誘起電圧に基づき、電気
角で３６０°毎にｍ個の矩形パルスを含む速度信号を生
成し、当該速度信号に基づき、前記駆動マグネットのそ
れぞれに加えるモータ駆動電圧を制御するモータの速度
制御装置において、前記速度信号に含まれるパルスのう
ち、（Ｐ−１）パルスおきに現れるパルスの立ち上がり
エッジ間の周期若しくは立ち下がりエッジ間の周期を検
知する周期検知手段と、検出された周期を予め定めた基
準周期と比較して、速度偏差信号を生成する速度差信号
生成手段と、前記速度偏差信号に基づき、前記回転子の
回転速度が目標回転速度となるように、前記駆動コイル
に加える前記モータ駆動電圧を補正する駆動制御手段と
を有する構成を採用している。
めに、本発明は、駆動マグネットを備えた回転子の回転
に伴って、固定子に巻き付けられた駆動マグネット磁極
数よりも少ないｍ相の駆動コイルのそれぞれに誘導され
る誘起電圧を検出し、これらの誘起電圧に基づき、電気
角で３６０°毎にｍ個の矩形パルスを含む速度信号を生
成し、当該速度信号に基づき、前記駆動マグネットのそ
れぞれに加えるモータ駆動電圧を制御するモータの速度
制御装置において、前記速度信号に含まれるパルスのう
ち、（Ｐ−１）パルスおきに現れるパルスの立ち上がり
エッジ間の周期若しくは立ち下がりエッジ間の周期を検
知する周期検知手段と、検出された周期を予め定めた基
準周期と比較して、速度偏差信号を生成する速度差信号
生成手段と、前記速度偏差信号に基づき、前記回転子の
回転速度が目標回転速度となるように、前記駆動コイル
に加える前記モータ駆動電圧を補正する駆動制御手段と
を有する構成を採用している。
【００１３】ここで、前記Ｐは、θP がｍ相の駆動コイ
ルのうち任意の１相の駆動コイルがなす機械角、θｍが
誘起電圧に基づく電気角３６０°に相当する機械角であ
るとした場合に、θP ＝Ｐ×θｍの数式を満たす整数で
ある。
ルのうち任意の１相の駆動コイルがなす機械角、θｍが
誘起電圧に基づく電気角３６０°に相当する機械角であ
るとした場合に、θP ＝Ｐ×θｍの数式を満たす整数で
ある。
【００１４】一般に、ｍ相のモータにおいて得られる上
記の速度信号には電気角で３６０°毎に各相の駆動コイ
ルに誘導された誘起電圧に基づくｍパルスが含まれ、こ
れらのパルスが周期的に発生している。従って、着磁ピ
ッチ誤差に起因して立ち上がりエッジの位置が変動した
パルスは、（Ｐ−１）パルス置きに発生する。例えば、
３相モータにおいては１パルス置きにこのようなパルス
が発生する。
記の速度信号には電気角で３６０°毎に各相の駆動コイ
ルに誘導された誘起電圧に基づくｍパルスが含まれ、こ
れらのパルスが周期的に発生している。従って、着磁ピ
ッチ誤差に起因して立ち上がりエッジの位置が変動した
パルスは、（Ｐ−１）パルス置きに発生する。例えば、
３相モータにおいては１パルス置きにこのようなパルス
が発生する。
【００１５】ここで、立ち上がりエッジの位置の変動量
は同一であるので、（Ｐ−１）パルスおきに発生するパ
ルスの立ち上がりエッジ間の周期は、このような誤差を
含まない（Ｐ−２）パルス置きに発生するパルスの立ち
上がりエッジの周期と同一である。換言すると、（Ｐ−
１）パルス置きに発生するパルスの立ち上がりエッジ間
の周期は、モータが定速回転している限りは常に一定に
なる。
は同一であるので、（Ｐ−１）パルスおきに発生するパ
ルスの立ち上がりエッジ間の周期は、このような誤差を
含まない（Ｐ−２）パルス置きに発生するパルスの立ち
上がりエッジの周期と同一である。換言すると、（Ｐ−
１）パルス置きに発生するパルスの立ち上がりエッジ間
の周期は、モータが定速回転している限りは常に一定に
なる。
【００１６】本発明はこの点に着目して、上記構成によ
って（Ｐ−１）パルス置きに発生するパルスの立ち上が
りエッジの周期若しくは立ち下がりエッジの周期を検出
し、当該周期に基づきモータ速度のフィードバック制御
を行なっている。従って、本発明のモータの速度制御装
置によれば、駆動マグネットの着磁ピッチの変動に起因
する速度信号のパルス周期の変動に影響を受けることな
く、精度の良い速度制御を実現できる。
って（Ｐ−１）パルス置きに発生するパルスの立ち上が
りエッジの周期若しくは立ち下がりエッジの周期を検出
し、当該周期に基づきモータ速度のフィードバック制御
を行なっている。従って、本発明のモータの速度制御装
置によれば、駆動マグネットの着磁ピッチの変動に起因
する速度信号のパルス周期の変動に影響を受けることな
く、精度の良い速度制御を実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用した３相モータの速度制御装置を説明する。
を適用した３相モータの速度制御装置を説明する。
【００１８】まず、図１（Ａ）には、本発明を適用可能
な３相ブラシレスモータの機械的構成の主要部分を分解
した状態で示してある。この図に示すブラシレスモータ
１は、アウタロータ型のものであり、回路基板２に搭載
した固定子３の外周を取り囲む状態にリング状の回転子
４が回転自在に取付けられている。固定子３には等角度
間隔で１２本の突極５が形成され、各突極５にはＵ、
Ｖ、Ｗ相の駆動コイルＵ、Ｖ、Ｗがこの順序で巻付けら
れている。回転子４の側においては、リング状ケース６
の内側に装着したリング状の駆動マグネット７が備わっ
ており、当該駆動マグネット７には、１６の磁極が形成
されている。従って、固定子側の各相の駆動コイルと回
転子側の磁極との配置関係は、図１（Ｂ）に示すような
配列状態になる。
な３相ブラシレスモータの機械的構成の主要部分を分解
した状態で示してある。この図に示すブラシレスモータ
１は、アウタロータ型のものであり、回路基板２に搭載
した固定子３の外周を取り囲む状態にリング状の回転子
４が回転自在に取付けられている。固定子３には等角度
間隔で１２本の突極５が形成され、各突極５にはＵ、
Ｖ、Ｗ相の駆動コイルＵ、Ｖ、Ｗがこの順序で巻付けら
れている。回転子４の側においては、リング状ケース６
の内側に装着したリング状の駆動マグネット７が備わっ
ており、当該駆動マグネット７には、１６の磁極が形成
されている。従って、固定子側の各相の駆動コイルと回
転子側の磁極との配置関係は、図１（Ｂ）に示すような
配列状態になる。
【００１９】ここで、駆動マグネット７の回路基板側の
環状端面７ａも１６極に着磁された状態にある。この環
状端面７ａが対峙している回路基板２の表面には、磁極
センサとしてのホール素子Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗが取付
けされている。これらのホール素子の出力に基づき、各
相の駆動コイルに印加されるモータ駆動電圧が生成され
る。回路基板２には、モータ制御のＩＣチップ８が搭載
されている。このＩＣチップ８には例えばマイクロコン
ピュータから構成されるモータの速度制御装置を含む回
路が組み込まれている。
環状端面７ａも１６極に着磁された状態にある。この環
状端面７ａが対峙している回路基板２の表面には、磁極
センサとしてのホール素子Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗが取付
けされている。これらのホール素子の出力に基づき、各
相の駆動コイルに印加されるモータ駆動電圧が生成され
る。回路基板２には、モータ制御のＩＣチップ８が搭載
されている。このＩＣチップ８には例えばマイクロコン
ピュータから構成されるモータの速度制御装置を含む回
路が組み込まれている。
【００２０】図２には、本例のブラシレスモータ１の速
度制御装置１０の主要部分の概略構成を示してある。本
例の速度制御装置１０は、回転子４の回転に伴って各相
の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗに誘導される誘起電圧を
検出し、検出した各相の誘起電圧を速度検出回路１１に
おいて合成することによって、速度信号ＦＧを生成して
いる。
度制御装置１０の主要部分の概略構成を示してある。本
例の速度制御装置１０は、回転子４の回転に伴って各相
の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗに誘導される誘起電圧を
検出し、検出した各相の誘起電圧を速度検出回路１１に
おいて合成することによって、速度信号ＦＧを生成して
いる。
【００２１】図３には、ｕ、ｖ、ｗ各相のコイル駆動電
圧とコイル中点電圧とを比較合成して得られる誘起電圧
の整形波形と、速度検出回路１１によって得られる速度
信号ＦＧの波形とを模式的に示してある。この図におい
て、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ各駆動コイ
ルの駆動電圧波形であり、破線によってコイル中点電圧
も併せて表示してある。また、（ｄ）、（ｅ）および
（ｆ）は誘起電圧より得られた各相出力であり、（ｇ）
は各相出力を合成して得られたＦＧ出力である。この図
に示すように、速度信号ＦＧは、各相の駆動コイルから
得られる誘起電圧の立ち上がりに同期した立ち上がりエ
ッジを備えたパルス列からなる。モータ１が定速制御さ
れる場合にはパルス周期は一定になる。
圧とコイル中点電圧とを比較合成して得られる誘起電圧
の整形波形と、速度検出回路１１によって得られる速度
信号ＦＧの波形とを模式的に示してある。この図におい
て、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ各駆動コイ
ルの駆動電圧波形であり、破線によってコイル中点電圧
も併せて表示してある。また、（ｄ）、（ｅ）および
（ｆ）は誘起電圧より得られた各相出力であり、（ｇ）
は各相出力を合成して得られたＦＧ出力である。この図
に示すように、速度信号ＦＧは、各相の駆動コイルから
得られる誘起電圧の立ち上がりに同期した立ち上がりエ
ッジを備えたパルス列からなる。モータ１が定速制御さ
れる場合にはパルス周期は一定になる。
【００２２】再び、図２を参照するに、速度制御装置１
０は制御回路１２を有しており、上記のように生成され
た速度信号ＦＧがこの制御回路１２に供給される。制御
回路１２では、供給された速度信号ＦＧに含まれるパル
ス列のうち、１パルス置きに現れるパルスの立ち上がり
エッジ間の周期を求める。すなわち、図３を参照して説
明すると、パルスＰ（ｋ）が供給されると、当該パルス
の立ち上がりエッジｔ（ｋ）から、２つ手前に供給され
たパルスＰ（ｋ−２）の立ち上がりエッジｔ（ｋ−２）
までの周期Ｔ（ｋ）を求める。同様にして、次のパルス
Ｐ（ｋ＋１）が入力すると、その立ち上がりエッジｔ
（ｋ）から、２つ手前に供給されたパルスＰ（ｋ−１）
の立ち上がりエッジｔ（ｋ−１）までの周期Ｔ（ｋ＋
１）を求める。以後、同様にして１パルス置きのパルス
立ち上がりエッジの周期Ｔ（ｎ）を順次に求める。
０は制御回路１２を有しており、上記のように生成され
た速度信号ＦＧがこの制御回路１２に供給される。制御
回路１２では、供給された速度信号ＦＧに含まれるパル
ス列のうち、１パルス置きに現れるパルスの立ち上がり
エッジ間の周期を求める。すなわち、図３を参照して説
明すると、パルスＰ（ｋ）が供給されると、当該パルス
の立ち上がりエッジｔ（ｋ）から、２つ手前に供給され
たパルスＰ（ｋ−２）の立ち上がりエッジｔ（ｋ−２）
までの周期Ｔ（ｋ）を求める。同様にして、次のパルス
Ｐ（ｋ＋１）が入力すると、その立ち上がりエッジｔ
（ｋ）から、２つ手前に供給されたパルスＰ（ｋ−１）
の立ち上がりエッジｔ（ｋ−１）までの周期Ｔ（ｋ＋
１）を求める。以後、同様にして１パルス置きのパルス
立ち上がりエッジの周期Ｔ（ｎ）を順次に求める。
【００２３】制御回路１２では、このようにして求めた
パルス立ち上がりエッジの周期Ｔ（ｎ）を、予め設定さ
れている周波数の基準クロック信号（例えば７２０Ｈｚ
の基準クロック信号）あるいは、その分周信号と比較す
る。モータ１が定速回転状態に保持されている場合に
は、周期Ｔ（ｎ）は一定であるので基準クロック信号の
周期との誤差は零である。モータ速度が変動している場
合には周期Ｔ（ｎ）も変動するので基準クロック信号の
周期との間に誤差が発生する。制御回路１２は、比較結
果を、誤差に応じた電圧変動に変換することによって得
られる速度誤差信号１２Ｓとして出力する。
パルス立ち上がりエッジの周期Ｔ（ｎ）を、予め設定さ
れている周波数の基準クロック信号（例えば７２０Ｈｚ
の基準クロック信号）あるいは、その分周信号と比較す
る。モータ１が定速回転状態に保持されている場合に
は、周期Ｔ（ｎ）は一定であるので基準クロック信号の
周期との誤差は零である。モータ速度が変動している場
合には周期Ｔ（ｎ）も変動するので基準クロック信号の
周期との間に誤差が発生する。制御回路１２は、比較結
果を、誤差に応じた電圧変動に変換することによって得
られる速度誤差信号１２Ｓとして出力する。
【００２４】速度誤差信号１２Ｓは、速度制御装置１０
の加算器１３に供給される。加算器１３には、モータの
定速制御のための速度基準電圧Ｖｒｅｆが供給されてい
る。従って、加算器１３において、速度誤差信号１２Ｓ
が速度基準電圧Ｖｒｅｆに加算されて、モータ速度の変
動に対応した速度偏差信号１３Ｓが生成される。
の加算器１３に供給される。加算器１３には、モータの
定速制御のための速度基準電圧Ｖｒｅｆが供給されてい
る。従って、加算器１３において、速度誤差信号１２Ｓ
が速度基準電圧Ｖｒｅｆに加算されて、モータ速度の変
動に対応した速度偏差信号１３Ｓが生成される。
【００２５】速度偏差信号１３Ｓは、速度制御装置１０
のモータドライバ１４に供給される。モータドライバ１
４は、一般的に知られているブラシレスモータのドライ
バと同様であり、ホール素子から得られる回転子位置検
出情報に基づき各相の駆動コイルに供給する駆動信号を
生成すると共に、当該駆動信号を、加算器１３から供給
された速度偏差信号１３Ｓに基づき補正し、補正後の駆
動信号を対応する相の駆動コイルに供給する。
のモータドライバ１４に供給される。モータドライバ１
４は、一般的に知られているブラシレスモータのドライ
バと同様であり、ホール素子から得られる回転子位置検
出情報に基づき各相の駆動コイルに供給する駆動信号を
生成すると共に、当該駆動信号を、加算器１３から供給
された速度偏差信号１３Ｓに基づき補正し、補正後の駆
動信号を対応する相の駆動コイルに供給する。
【００２６】ここで、図４（Ａ）に示すように、リング
状の駆動マグネット７の着磁ピッチが斜線で示す部分に
おいて他の部分と異なっているものとする。この図に示
す状態では、Ｕ相の駆動コイルＬｕに誘導される起電力
にピッチ変動が現れる。この結果、図４（Ｃ）に示すよ
うに、速度信号ＦＧのパルスＰ（ｋ−１）の立ち上がり
エッジｔ（ｋ−１）に着磁ピッチ変動による進み影響が
現れる。
状の駆動マグネット７の着磁ピッチが斜線で示す部分に
おいて他の部分と異なっているものとする。この図に示
す状態では、Ｕ相の駆動コイルＬｕに誘導される起電力
にピッチ変動が現れる。この結果、図４（Ｃ）に示すよ
うに、速度信号ＦＧのパルスＰ（ｋ−１）の立ち上がり
エッジｔ（ｋ−１）に着磁ピッチ変動による進み影響が
現れる。
【００２７】回転子４が回転して、図４（Ｂ）に示す状
態になると、すなわち、電気角で３６０°回転した状態
では、着磁ピッチ変動部分（斜線部分）がＵ相の駆動コ
イルＬｕの極間に移動する。このため、Ｕ相の駆動コイ
ルＬｕに誘導される起電力には着磁ピッチ変動は現れな
い。
態になると、すなわち、電気角で３６０°回転した状態
では、着磁ピッチ変動部分（斜線部分）がＵ相の駆動コ
イルＬｕの極間に移動する。このため、Ｕ相の駆動コイ
ルＬｕに誘導される起電力には着磁ピッチ変動は現れな
い。
【００２８】これに対して、Ｖ相の駆動コイルＬｖに対
しては、電気角で４８０°遅れて着磁ピッチ変動部分が
通過する。従って、この駆動コイルＬｖに誘導される起
電力には、電気角で４８０°遅れた位置に着磁ピッチ変
動による影響が現れる。すなわち、図４（Ｃ）において
速度信号ＦＧのパルスＰ（ｋ＋３）の立ち上がりエッジ
ｔ（ｋ＋３）に着磁ピッチ変動による進みが現れる。Ｗ
相の駆動コイルＬＶに誘導される起電力も同様である。
しては、電気角で４８０°遅れて着磁ピッチ変動部分が
通過する。従って、この駆動コイルＬｖに誘導される起
電力には、電気角で４８０°遅れた位置に着磁ピッチ変
動による影響が現れる。すなわち、図４（Ｃ）において
速度信号ＦＧのパルスＰ（ｋ＋３）の立ち上がりエッジ
ｔ（ｋ＋３）に着磁ピッチ変動による進みが現れる。Ｗ
相の駆動コイルＬＶに誘導される起電力も同様である。
【００２９】この結果、速度信号ＦＧには、パルスＰ
（ｋ−１）、Ｐ（ｋ＋１）、（ｋ＋３）・・・のよう
に、一つおきにパルス立ち上がりエッジｔ（ｋ−１）、
ｔ（ｋ＋１）、ｔ（ｋ＋３）・・・に着磁ピッチ変動に
よる進みが現れる。
（ｋ−１）、Ｐ（ｋ＋１）、（ｋ＋３）・・・のよう
に、一つおきにパルス立ち上がりエッジｔ（ｋ−１）、
ｔ（ｋ＋１）、ｔ（ｋ＋３）・・・に着磁ピッチ変動に
よる進みが現れる。
【００３０】しかしながら、本例の速度制御装置１０に
おいては、パルス立ち上がりエッジの一つ置きの周期Ｔ
（ｋ）を算出し、この周期に基づき速度制御を行なって
いる。図４（Ｃ）に示すように、一つおきの周期Ｔ
（ｋ）、Ｔ（ｋ＋１）、Ｔ（ｋ＋２）Ｔ（ｋ＋３）・・
・は、モータが定速回転状態が保持される場合には、常
に一定の周期となり、駆動マグネット７の着磁ピッチ変
動による影響が現れない。従って、本例の速度制御装置
１０によれば、駆動マグネット７の着磁ピッチ変動の有
無にかかわらずに、常に精度の良いモータ速度制御を実
現できる。
おいては、パルス立ち上がりエッジの一つ置きの周期Ｔ
（ｋ）を算出し、この周期に基づき速度制御を行なって
いる。図４（Ｃ）に示すように、一つおきの周期Ｔ
（ｋ）、Ｔ（ｋ＋１）、Ｔ（ｋ＋２）Ｔ（ｋ＋３）・・
・は、モータが定速回転状態が保持される場合には、常
に一定の周期となり、駆動マグネット７の着磁ピッチ変
動による影響が現れない。従って、本例の速度制御装置
１０によれば、駆動マグネット７の着磁ピッチ変動の有
無にかかわらずに、常に精度の良いモータ速度制御を実
現できる。
【００３１】なお、駆動マグネットの着磁ピッチ変動に
より速度信号ＦＧの立ち上がりエッジが遅れる場合にお
いても本発明を適用できる。また、駆動マグネットの着
磁ピッチ変動が円周方向の複数の箇所に発生している場
合にも、本発明をそのまま適用することができる。ま
た、速度信号ＦＧの立ち下がりエッジ間の周期を精度良
く検出する装置を有していれば、速度信号ＦＧの立ち下
がりエッジを利用して速度制御しても同様な効果を奏す
ることは言うまでもない。
より速度信号ＦＧの立ち上がりエッジが遅れる場合にお
いても本発明を適用できる。また、駆動マグネットの着
磁ピッチ変動が円周方向の複数の箇所に発生している場
合にも、本発明をそのまま適用することができる。ま
た、速度信号ＦＧの立ち下がりエッジ間の周期を精度良
く検出する装置を有していれば、速度信号ＦＧの立ち下
がりエッジを利用して速度制御しても同様な効果を奏す
ることは言うまでもない。
【００３２】（その他の実施の形態）なお、以上の説明
は３相モータに本発明を適用したものである。しかし、
本発明は、３相以外のモータに対しても同様に適用でき
る。基本的には、ｍ相モータにおいて、駆動マグネット
の磁極数がｍよりも多くなるように設定しておけば、速
度信号に含まれるパルス列のうち（Ｐ−１）パルスおき
に現れるパルスの立ち上がりエッジの周期は、駆動マグ
ネットの着磁ピッチ変動に影響されることなく、モータ
速度が一定に保持されていれば一定になる。従って、こ
の周期に基づきモータの速度制御を行なえばよい。
は３相モータに本発明を適用したものである。しかし、
本発明は、３相以外のモータに対しても同様に適用でき
る。基本的には、ｍ相モータにおいて、駆動マグネット
の磁極数がｍよりも多くなるように設定しておけば、速
度信号に含まれるパルス列のうち（Ｐ−１）パルスおき
に現れるパルスの立ち上がりエッジの周期は、駆動マグ
ネットの着磁ピッチ変動に影響されることなく、モータ
速度が一定に保持されていれば一定になる。従って、こ
の周期に基づきモータの速度制御を行なえばよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータの
速度制御装置によれば、各相の駆動コイルに誘導される
起電力に基づき生成される速度信号を分周することな
く、駆動マグネットの着磁ピッチ変動に起因した速度信
号の誤差を除去することができる。従って、制御ゲイン
を低下させることなく、精度の良いモータの速度制御を
実現できる。
速度制御装置によれば、各相の駆動コイルに誘導される
起電力に基づき生成される速度信号を分周することな
く、駆動マグネットの着磁ピッチ変動に起因した速度信
号の誤差を除去することができる。従って、制御ゲイン
を低下させることなく、精度の良いモータの速度制御を
実現できる。
【図１】（Ａ）は、本発明を適用可能な３相のブラシレ
スモータの主要構造部分を示す分解斜視図であり、
（Ｂ）は当該ブラシレスモータの各相の駆動コイル配列
と駆動マグネットの磁極配列との関係を示す説明図であ
る。
スモータの主要構造部分を示す分解斜視図であり、
（Ｂ）は当該ブラシレスモータの各相の駆動コイル配列
と駆動マグネットの磁極配列との関係を示す説明図であ
る。
【図２】本発明によるモータの速度制御装置の概略ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図２のモータの速度制御装置の各部分の信号波
形を模式的に示す信号波形図である。
形を模式的に示す信号波形図である。
【図４】図２の速度制御装置における動作を示すための
図であり、（Ａ）は駆動マグネットにおける着磁ピッチ
変動部分を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から電気
角で３６０°回転した状態を示す説明図、（Ｃ）は着磁
ピッチ変動部分がある場合に得られる速度制御装置の各
部分の信号波形を模式的に示す信号波形図である。
図であり、（Ａ）は駆動マグネットにおける着磁ピッチ
変動部分を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から電気
角で３６０°回転した状態を示す説明図、（Ｃ）は着磁
ピッチ変動部分がある場合に得られる速度制御装置の各
部分の信号波形を模式的に示す信号波形図である。
１ ３相のブラシレスモータ ２ 回路基板 ３ 固定子 ４ 回転子 ５ 突極 ７ 駆動マグネット Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ ホール素子 Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗ 駆動コイル １０ 速度制御装置 １１ 速度検出回路 １２ 制御回路 １３ 加算器 １４ モータドライバ ＦＧ 速度信号 Ｐ（ｋ） 速度信号のパルス ｔ（ｋ） パルスの立ち上がりエッジ ｔ（ｋ） １パルスおきのパルスの立ち上がりエッジ間
の周期
の周期
Claims (3)
- 【請求項１】 駆動マグネットを備えた回転子の回転に
伴って、固定子に巻き付けられた駆動マグネット磁極数
よりも少ないｍ相の駆動コイルのそれぞれに誘導される
誘起電圧を検出し、これらの誘起電圧に基づき、電気角
で３６０°毎にｍ個の矩形パルスを含む速度信号を生成
し、当該速度信号に基づき、前記駆動マグネットのそれ
ぞれに供給されるモータ駆動電圧を制御するモータの速
度制御装置において、 前記速度信号に含まれるパルスのうち、（Ｐ−１）パル
スおきに現れるパルスの立ち上がりエッジ間の周期若し
くは立ち下がりエッジ間の周期を検知する周期検知手段
と、 検知された周期を予め定めた基準周期と比較して、速度
誤差信号を生成する速度誤差信号生成手段と、 前記速度誤差信号に基づき、前記回転子の回転速度が目
標回転速度となるように、前記駆動コイルに加える前記
モータ駆動電圧を補正する駆動制御手段とを有し、 前記Ｐは、θP がｍ相の駆動コイルのうち任意の１相の
駆動コイルがなす機械角、θｍが誘起電圧に基づく電気
角３６０°に相当する機械角であるとした場合に、θP
＝Ｐ×θｍの数式を満たす整数であることを特徴とする
モータの速度制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記周期検知手段
は、１パルスおきに現れるパルス立ち上がりエッジ間の
周期若しくはパルス立ち下がりエッジ間の周期を検知す
ることを特徴とするモータの速度制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記駆動マ
グネットと前記駆動コイルが巻回される前記固定子の突
極の数との比率が４：３であることを特徴とするモータ
の速度制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03190897A JP3344914B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | ３相モータの速度制御装置 |
| US09/023,322 US5939849A (en) | 1997-02-17 | 1998-02-13 | Motor speed controller |
| CN98105215A CN1062094C (zh) | 1997-02-17 | 1998-02-17 | 电动机速度控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03190897A JP3344914B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | ３相モータの速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229691A true JPH10229691A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3344914B2 JP3344914B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=12344103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03190897A Expired - Fee Related JP3344914B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | ３相モータの速度制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5939849A (ja) |
| JP (1) | JP3344914B2 (ja) |
| CN (1) | CN1062094C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040042222A (ko) * | 2002-11-13 | 2004-05-20 | 주식회사 엠엔엠시스 | 등대저속회전장치 |
| US9304019B2 (en) | 2013-07-19 | 2016-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotation detection apparatus, motor control apparatus, motor driven apparatus, method of correcting rotation detection apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium storing correction program |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3306305B2 (ja) | 1996-04-25 | 2002-07-24 | 株式会社三協精機製作所 | モータ |
| JP3932104B2 (ja) * | 2002-03-20 | 2007-06-20 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機装置及びその製造方法 |
| JP3680213B2 (ja) * | 2002-05-30 | 2005-08-10 | デンソートリム株式会社 | 三相磁石式発電機 |
| JP2004166381A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | ３相交流発電機 |
| GB0400829D0 (en) * | 2004-01-15 | 2004-02-18 | Pektron Group Ltd | Motor control |
| JP4763509B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2011-08-31 | アイシン精機株式会社 | リプル検出装置 |
| US8903577B2 (en) | 2009-10-30 | 2014-12-02 | Lsi Industries, Inc. | Traction system for electrically powered vehicles |
| US7598683B1 (en) | 2007-07-31 | 2009-10-06 | Lsi Industries, Inc. | Control of light intensity using pulses of a fixed duration and frequency |
| US8604709B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-12-10 | Lsi Industries, Inc. | Methods and systems for controlling electrical power to DC loads |
| CN101471619B (zh) * | 2007-12-28 | 2011-11-23 | 台达电子工业股份有限公司 | 马达驱动电路及马达驱动方法 |
| US20130333228A1 (en) * | 2011-02-28 | 2013-12-19 | Makita Corporation | Cutting tool |
| JP6563809B2 (ja) * | 2015-12-28 | 2019-08-21 | 株式会社ミツバ | モータ制御装置及びモータ制御装置の制御方法 |
| CN107118590B (zh) * | 2017-05-24 | 2018-09-28 | 福建鸿丰纳米科技有限公司 | 低模量硅酮胶专用纳米碳酸钙的制备方法 |
| CN115864906B (zh) * | 2022-12-21 | 2024-03-19 | 中山格智美电器有限公司 | 一种直流无刷外转子电机的转速矫正电路及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3018496A1 (de) * | 1980-05-14 | 1981-11-19 | Walter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Mehnert | Verfahren und vorrichtung zur messung eines winkels |
| DE3018528C2 (de) * | 1980-05-14 | 1986-06-05 | MTC, Meßtechnik und Optoelektronik AG, Neuenburg/Neuchâtel | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Winkelgeschwindigkeit eines rotierenden Körpers |
| JP2685615B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1997-12-03 | 株式会社日立製作所 | 移動体の位置制御装置 |
| JPH0834711B2 (ja) * | 1990-08-18 | 1996-03-29 | 日本ビクター株式会社 | 位置検知器を有しないブラシレス直流モータにおける回転子の停止位置の検出方法 |
| US5017845A (en) * | 1990-10-05 | 1991-05-21 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Brushless direct current motor starting and operating apparatus and method |
| US5572097A (en) * | 1991-10-03 | 1996-11-05 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for starting polyphase dc motor |
| US5473239A (en) * | 1992-11-13 | 1995-12-05 | Sony Corporation | Capstan motor drive control device |
| JP2691670B2 (ja) * | 1992-11-17 | 1997-12-17 | 株式会社三協精機製作所 | モータの速度検出装置 |
| JP3462328B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2003-11-05 | パイオニア株式会社 | 光ディスクプレーヤのスピンドルサーボ装置 |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP03190897A patent/JP3344914B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-13 US US09/023,322 patent/US5939849A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-17 CN CN98105215A patent/CN1062094C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040042222A (ko) * | 2002-11-13 | 2004-05-20 | 주식회사 엠엔엠시스 | 등대저속회전장치 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5939849A (en) | 1999-08-17 |
| JP3344914B2 (ja) | 2002-11-18 |
| CN1191412A (zh) | 1998-08-26 |
| CN1062094C (zh) | 2001-02-14 |
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