JPS59220062A - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents
ブラシレス直流モ−タInfo
- Publication number
- JPS59220062A JPS59220062A JP58092283A JP9228383A JPS59220062A JP S59220062 A JPS59220062 A JP S59220062A JP 58092283 A JP58092283 A JP 58092283A JP 9228383 A JP9228383 A JP 9228383A JP S59220062 A JPS59220062 A JP S59220062A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- magnet
- outputs
- motor
- magnetic pole
- 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.)
- Pending
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ブラシレス直流モータに係り１％にマグネッ
トをロータとする直流モータのステータコイルの通電切
り換えに好適なブラシレス直流モータに関する。
トをロータとする直流モータのステータコイルの通電切
り換えに好適なブラシレス直流モータに関する。
Ｃ発明の背景〕
従来、ｃＩ−夕に特殊な磁極配置をなしたマグネットを
取付け、ステータに２相のコイルを配置し、ロータの回
転に応じて２相のコイルへの通電電流を切り換えて行く
ことによって回転力を得るよ５Ｋしたブラシレス直流モ
ータが提案されている。
取付け、ステータに２相のコイルを配置し、ロータの回
転に応じて２相のコイルへの通電電流を切り換えて行く
ことによって回転力を得るよ５Ｋしたブラシレス直流モ
ータが提案されている。
この−例を第１図〜第３図により説明する。
第１図で、１はａ−タマグネットの主磁極部、２はロー
タマグネットの位置検出磁極部、３・６′、４・４′は
主磁極部１に対向してステータ上に構成された２相のコ
イル、５は位置検出磁極部２に対向し℃ステータ上に構
成され、その磁束を感５１１１する磁気電気変換系子を
それぞれ示す。
タマグネットの位置検出磁極部、３・６′、４・４′は
主磁極部１に対向してステータ上に構成された２相のコ
イル、５は位置検出磁極部２に対向し℃ステータ上に構
成され、その磁束を感５１１１する磁気電気変換系子を
それぞれ示す。
このブラシレスモータを駆動する回路構成を第２図に示
す。第２図において、第１図と同一個所および同等部分
は同一符号で示す。また、６・７はＰＮＰＮトランジス
タは抵抗、９・１ｏは２相のコイル３・６′、４・４′
に電流を通電するＮｐ、Ｎトランジスタ、１１は電源を
それぞれ示すここで、ロータマグネットの主磁極部１は
２組のＳ極領域４０ 、４０’とＳ極領域４１ 、４１
’と、さらにその一方の境界に構成した無磁性領域４４
２′ とから成る。この無磁性領域４２ 、４２’はＮ
極とＳ極を共存することで実効的に磁束ＶＢ度を比較的
小さく構成したもので良い。この様に構成されたロータ
マグネットによりトルクリップルの少ないブラシレスモ
ータを作ることは、たとえば特開昭５４−７１０８号な
どに述べられており評！Ｍな説明は省略する。この様に
構成されたａ〜夕を回転方向に展開した磁束密度の変化
は第３図の特性１２ＩＣ示す如くなる。−万、２相のコ
イル６Φ３′、４Φ４′の通電ＭＩＷ＋Ｕを切り換える
トランジスタ９・１０およびこのトランジスタのペース
電流を供給するトランジスタ６・７のペースを制御する
磁気電気変換素子（例えはホール素子）５はロータマグ
ネット上に構成された位置検出磁極部２の磁束変化を検
出する。この位置検出磁極部２は主磁極部１の組数に等
りい組数のＮ極、Ｓ極が等角度幅で着磁されている。
す。第２図において、第１図と同一個所および同等部分
は同一符号で示す。また、６・７はＰＮＰＮトランジス
タは抵抗、９・１ｏは２相のコイル３・６′、４・４′
に電流を通電するＮｐ、Ｎトランジスタ、１１は電源を
それぞれ示すここで、ロータマグネットの主磁極部１は
２組のＳ極領域４０ 、４０’とＳ極領域４１ 、４１
’と、さらにその一方の境界に構成した無磁性領域４４
２′ とから成る。この無磁性領域４２ 、４２’はＮ
極とＳ極を共存することで実効的に磁束ＶＢ度を比較的
小さく構成したもので良い。この様に構成されたロータ
マグネットによりトルクリップルの少ないブラシレスモ
ータを作ることは、たとえば特開昭５４−７１０８号な
どに述べられており評！Ｍな説明は省略する。この様に
構成されたａ〜夕を回転方向に展開した磁束密度の変化
は第３図の特性１２ＩＣ示す如くなる。−万、２相のコ
イル６Φ３′、４Φ４′の通電ＭＩＷ＋Ｕを切り換える
トランジスタ９・１０およびこのトランジスタのペース
電流を供給するトランジスタ６・７のペースを制御する
磁気電気変換素子（例えはホール素子）５はロータマグ
ネット上に構成された位置検出磁極部２の磁束変化を検
出する。この位置検出磁極部２は主磁極部１の組数に等
りい組数のＮ極、Ｓ極が等角度幅で着磁されている。
この時の回転方向に展開した磁束密度の変化は第６図の
特性１３に示す如くなる。
特性１３に示す如くなる。
この様に、従来は主磁極部１の磁束分布の特性１２に磁
束が零の無磁性領域４２ 、４２’ビ有しているため、
これを用いたコイル６・５’ 、 ４−４’の通電切り
換え信号の発生が難しく、位置検出専用の磁極部２を必
要としていた。このため。
束が零の無磁性領域４２ 、４２’ビ有しているため、
これを用いたコイル６・５’ 、 ４−４’の通電切り
換え信号の発生が難しく、位置検出専用の磁極部２を必
要としていた。このため。
同一マグネット上に多数の看磁を必要とすることや、小
さな磁極を同一マグネット上に構成することの難しさが
Ｍす、ａ−タマグネットが大型化１−るという問題があ
った。さらに、位置検出磁極部２の磁束が主ａｔ惚部１
に影８＃をあたえて、モータの発生トルクのトルクリッ
プルを増大させるなどの問題も生じていた。
さな磁極を同一マグネット上に構成することの難しさが
Ｍす、ａ−タマグネットが大型化１−るという問題があ
った。さらに、位置検出磁極部２の磁束が主ａｔ惚部１
に影８＃をあたえて、モータの発生トルクのトルクリッ
プルを増大させるなどの問題も生じていた。
本発明の目的は、その殊な、息を考慮し、マグネットの
磁極構成を簡単にしたブラシレス直流モータを提供する
ことにある。
磁極構成を簡単にしたブラシレス直流モータを提供する
ことにある。
本発明は上記目的を達成するために１位置検出磁極部を
削除し、磁気電気変換素子を主磁極部に対向するステー
タ上に電気角で１８０度の位置に２個もうけ、これらの
出力を加算することで２相のコイルの通電切り換え信号
を発生するものである〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第４図、第５図。
削除し、磁気電気変換素子を主磁極部に対向するステー
タ上に電気角で１８０度の位置に２個もうけ、これらの
出力を加算することで２相のコイルの通電切り換え信号
を発生するものである〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第４図、第５図。
第６図により説明する。第４図〜第６図において、第１
図〜第３図と同一個所おまひ同等部分は同一符号で示す
。また、１４は磁気電気変換菓子、１５〜１８はトラン
ジスタ、１２・２０は定電＃Ｌ源、 ２１−２２は定
電圧源、 ２５−２４は抵抗、２５〜３１は本実施例の
主要部分の動作を示す波形をそれぞれ示す。第４図にお
い℃、主主極極部１２組のＮ極領域４０，４０′トＳ極
填域４１．４１’およびその一方の境界に無磁性領域４
２ 、４２’を有していること、これに対向して２相の
コイル３−３’ 、 ４ 、４’が構成されていること
は第１図の従来構成と同様である。また、第５図におい
て、２相のコイル３・６′、４０４′に通電するトラン
ジスタ９・１０の動作も、第２図の従来回路と同様であ
る。
図〜第３図と同一個所おまひ同等部分は同一符号で示す
。また、１４は磁気電気変換菓子、１５〜１８はトラン
ジスタ、１２・２０は定電＃Ｌ源、 ２１−２２は定
電圧源、 ２５−２４は抵抗、２５〜３１は本実施例の
主要部分の動作を示す波形をそれぞれ示す。第４図にお
い℃、主主極極部１２組のＮ極領域４０，４０′トＳ極
填域４１．４１’およびその一方の境界に無磁性領域４
２ 、４２’を有していること、これに対向して２相の
コイル３−３’ 、 ４ 、４’が構成されていること
は第１図の従来構成と同様である。また、第５図におい
て、２相のコイル３・６′、４０４′に通電するトラン
ジスタ９・１０の動作も、第２図の従来回路と同様であ
る。
ところで、本実施例のコイル５−５’、４・４′への電
流切り換えタイミングの検出回路は、第４図に示す主磁
極部１に対向したステータ上に構成された磁電変換素子
５および１４にてロータマグネットの回転位置を検出す
る。￥なわち。
流切り換えタイミングの検出回路は、第４図に示す主磁
極部１に対向したステータ上に構成された磁電変換素子
５および１４にてロータマグネットの回転位置を検出す
る。￥なわち。
磁気電気変換素子５および１４を主磁極部１０回転方回
にに関した磁束変化におい又、電気角１８０度（第４図
上では機械角９０度）の位置に配置しこの時、各磁気電
気変換菓子５・１４の位置での磁束変化は第６図に示す
波形１２・２７となる。
にに関した磁束変化におい又、電気角１８０度（第４図
上では機械角９０度）の位置に配置しこの時、各磁気電
気変換菓子５・１４の位置での磁束変化は第６図に示す
波形１２・２７となる。
ここで、磁気電気変換素子５−１４）ｉそれぞれ極性の
異なる変化を出力する２出力端子乞有するホール素子で
構成し、この出力をトランジスタ６・７とトランジスタ
１５・１６の各ベース端子に入力する。ここで、トラン
ジスタ６・７と定電流源１９はオフセット電圧（電圧諒
２１）を有した差動増幅器を構成する。トランジスタ乙
のコレクタ出力は第６図にボす波形２６を、トランジス
タ７のコレクタ出力は波形２５をそれぞれ出力する。同
様に、トランジスタ１５・１６と定電流源２０はオフセ
ット′ｌ圧（電圧源２２）を有した差動増幅器を構成す
る。トランジスタ１５のコレクタ出力は波形２８を、ト
ランジスタ１６のコレクタ出力は波形２９ヲそれぞれ出
力する。
異なる変化を出力する２出力端子乞有するホール素子で
構成し、この出力をトランジスタ６・７とトランジスタ
１５・１６の各ベース端子に入力する。ここで、トラン
ジスタ６・７と定電流源１９はオフセット電圧（電圧諒
２１）を有した差動増幅器を構成する。トランジスタ乙
のコレクタ出力は第６図にボす波形２６を、トランジス
タ７のコレクタ出力は波形２５をそれぞれ出力する。同
様に、トランジスタ１５・１６と定電流源２０はオフセ
ット′ｌ圧（電圧源２２）を有した差動増幅器を構成す
る。トランジスタ１５のコレクタ出力は波形２８を、ト
ランジスタ１６のコレクタ出力は波形２９ヲそれぞれ出
力する。
ここで、トランジスタ７のコレクタ出力を抵抗２３−）
ランンスタ１７で反転増幅し、トランジスタ１５のコレ
クタ出力に加算することで第６図の波形３０を得る。同
様に、トランジスタ１６のコレクタ出力を抵抗２４、ト
ランジスタ１８で反転増幅し、トランジスタ６のコレク
タ出力に加算することで第６図の波形６１乞得心。この
波形６ｏ・３１’ａ＝用イ”ｃコイル３・６′、４・４
′の進゛亀期間を切り換えることにより従来回路とほぼ
等しい通電切り換え欠＊現できる。
ランンスタ１７で反転増幅し、トランジスタ１５のコレ
クタ出力に加算することで第６図の波形３０を得る。同
様に、トランジスタ１６のコレクタ出力を抵抗２４、ト
ランジスタ１８で反転増幅し、トランジスタ６のコレク
タ出力に加算することで第６図の波形６１乞得心。この
波形６ｏ・３１’ａ＝用イ”ｃコイル３・６′、４・４
′の進゛亀期間を切り換えることにより従来回路とほぼ
等しい通電切り換え欠＊現できる。
また、不実流例の足篭圧源２１・２２は抵抗におきかえ
ても同僚の効果が得られる。この場合オフセット１！圧
はこの抵抗値と定電流源１９φ２０の電流値の積で表わ
される。さらに、定電流源１９・２０１Ｃついても、上
記抵抗の値に対して充分に大きな値の抵抗にそれぞれお
きかえてもほぼ同等の性能が得られる。
ても同僚の効果が得られる。この場合オフセット１！圧
はこの抵抗値と定電流源１９φ２０の電流値の積で表わ
される。さらに、定電流源１９・２０１Ｃついても、上
記抵抗の値に対して充分に大きな値の抵抗にそれぞれお
きかえてもほぼ同等の性能が得られる。
第７図は不発明の他の実施例を示し、磁気電気変侠素子
とし又ホール素子を用いた場合の例を示す１，２個のホ
ール系子５，１４はその入出力特性が揃ったものを便用
する。２個のホール素子５，１４は第４図に示づ一位置
即ち１気角でｉａ。
とし又ホール素子を用いた場合の例を示す１，２個のホ
ール系子５，１４はその入出力特性が揃ったものを便用
する。２個のホール素子５，１４は第４図に示づ一位置
即ち１気角でｉａ。
度の間隔をおいて配置されている。その時一方のホール
系子５の出力信号は第８図の波形３２で示ｆ波形となり
他方のホール素子１４の出力信号は第８図の波形３３で
示す波形となる。ここでいずれか一方のホール素子、例
えば他方のホール系子１４の出力信号３３の位＠乞反転
させて一方のホール素子５の出力信号６２に加算すると
、その加算された信号は第８図の波形６４で示す波形の
信号とはる。第７図に示す回路において一方のホール素
子５の出力信号の位相と他方のホール系子１４の出力信
号の位相とが１８０度の位相差を持ツヨうにホール素子
を配置することにより。
系子５の出力信号は第８図の波形３２で示ｆ波形となり
他方のホール素子１４の出力信号は第８図の波形３３で
示す波形となる。ここでいずれか一方のホール素子、例
えば他方のホール系子１４の出力信号３３の位＠乞反転
させて一方のホール素子５の出力信号６２に加算すると
、その加算された信号は第８図の波形６４で示す波形の
信号とはる。第７図に示す回路において一方のホール素
子５の出力信号の位相と他方のホール系子１４の出力信
号の位相とが１８０度の位相差を持ツヨうにホール素子
を配置することにより。
２個のホール系子５，１４の出力イｇ号をそのまま加算
することができる。そし又加算された信号はトランジス
タ９，１０にスイッチング信号とし王供給される。
することができる。そし又加算された信号はトランジス
タ９，１０にスイッチング信号とし王供給される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、コータマグネットの位置検出磁極部を
必要としｌ、（いため、ロータマグネットの小型化およ
びこの位１は検出磁極部の影響によるトルクリップルの
）９加や効率の劣化ろ−どな改善できる。さらに、位置
検出用磁気電気変換素子として２個のポール素子を用い
ることで、これらの極性の異なる２出力端子を適当に組
合せることにより比較的部品点数の増加も少なく簡単な
凹陥で各コイルの通電切り換え侶七を発生できるなどの
効果がある。
必要としｌ、（いため、ロータマグネットの小型化およ
びこの位１は検出磁極部の影響によるトルクリップルの
）９加や効率の劣化ろ−どな改善できる。さらに、位置
検出用磁気電気変換素子として２個のポール素子を用い
ることで、これらの極性の異なる２出力端子を適当に組
合せることにより比較的部品点数の増加も少なく簡単な
凹陥で各コイルの通電切り換え侶七を発生できるなどの
効果がある。
第１図は従来例のロータマグネットの磁極構成を示す平
面１凶、諷２図は第１図の’ｅ−タの駆動回路の構成を
示す回路図、第６図は従来例の主要部の磁束変化を示す
特性図、第４図は本発明の一実施例のａ−タマグネット
の磁極構成を示す平面図％第５図は本発明のモータの駆
動回路を示す回路図、第６図は本実施例の主要部分の磁
束変化を示す波形図、第７図は大発明のモータの駆動回
路の他の実施例な示す回路図、第８図は第７図のホール
素子の出力信号波形図である。 １・・・生磁極部 ３−３’ 、 ４−Δ′・・
・コイル５・１４・・・磁区ダ換紫子 ６１１７・５’＠１０＠１５・１６−１７・１８ ・
・・トランジスタ１９・２０・・・定電流弾 ２１・
２２・・・定電圧υｔ。 第 ６ 図 （６） （７） ＣＢ） メ １ 第７図 第 θ 図
面１凶、諷２図は第１図の’ｅ−タの駆動回路の構成を
示す回路図、第６図は従来例の主要部の磁束変化を示す
特性図、第４図は本発明の一実施例のａ−タマグネット
の磁極構成を示す平面図％第５図は本発明のモータの駆
動回路を示す回路図、第６図は本実施例の主要部分の磁
束変化を示す波形図、第７図は大発明のモータの駆動回
路の他の実施例な示す回路図、第８図は第７図のホール
素子の出力信号波形図である。 １・・・生磁極部 ３−３’ 、 ４−Δ′・・
・コイル５・１４・・・磁区ダ換紫子 ６１１７・５’＠１０＠１５・１６−１７・１８ ・
・・トランジスタ１９・２０・・・定電流弾 ２１・
２２・・・定電圧υｔ。 第 ６ 図 （６） （７） ＣＢ） メ １ 第７図 第 θ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 少なくとも１組のＮ極領域とＳ極領域を有し、そ
の一方の境界において磁束を歪ませる手段により無磁極
領域を設けたマグネットが装備されたロータと、前記マ
グネットの磁束と鎖父するステータ位置に配設された少
７１ （とも２相のコイルと、前記マグネットの磁束を
感知する２個の磁気電気変換素子を電気角で１８０度の
位置に具備し、該２個の磁気電気変換素子の出力に応じ
て前記２相のコイルの通電期間を切り換えることを特徴
とするブラシレス直流モータ。 ２、 前記磁気電気変換素子をそれぞれホール素子で構
成することを特徴とする特許ｆｆ！氷の範囲第１項に記
載されたブラシレス直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092283A JPS59220062A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | ブラシレス直流モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092283A JPS59220062A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | ブラシレス直流モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220062A true JPS59220062A (ja) | 1984-12-11 |
Family
ID=14050072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58092283A Pending JPS59220062A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | ブラシレス直流モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220062A (ja) |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP58092283A patent/JPS59220062A/ja active Pending
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