JPS6130475Y2 - - Google Patents
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- JPS6130475Y2 JPS6130475Y2 JP1979107610U JP10761079U JPS6130475Y2 JP S6130475 Y2 JPS6130475 Y2 JP S6130475Y2 JP 1979107610 U JP1979107610 U JP 1979107610U JP 10761079 U JP10761079 U JP 10761079U JP S6130475 Y2 JPS6130475 Y2 JP S6130475Y2
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- signal
- winding
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案はスター接続した固定子巻線を有するブ
ラシレスモータの駆動回路に関し、巻線へ流す駆
動電流を切り換える働らきをする給電部のトラン
ジスタの電流増幅率のバラツキを補償し、トルク
リツプルを軽減して安定な回転を得るものであ
る。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a drive circuit for a brushless motor having star-connected stator windings, and compensates for variations in the current amplification factor of transistors in the power supply section that function to switch the drive current flowing to the windings. This reduces torque ripple and provides stable rotation.
本考案が適用される、例えば3相のブラシレス
モータの駆動回路について第1図を参照しながら
説明すると、まず複数の磁極を有する回転子(図
示せず)に対向して3相の固定子巻線W1,W2,
W3がスター接続されて配置されている。 For example, a drive circuit for a three-phase brushless motor to which the present invention is applied will be explained with reference to FIG. Lines W 1 , W 2 ,
W 3 are arranged in a star connection.
一方、巻線W1への給電を制御する給電部S1が
電源プラス側のトランジスタTr1と電源マイナス
側のトランジスタTr2とを直列接続し、この両ト
ランジスタの接続点に巻線W1の一端を接続して
形成されている。同じく電源プラス側のトランジ
スタTr3と電源マイナス側のトランジスタTr4と
を直列接続して巻線W2への給電を制御する給電
部S2が形成され、電源プラス側トランジスタTr5
と電源マイナス側トランジスタTr6とを直列接続
して巻線W3への給電を制御する給電部S3が形成
される。 On the other hand, the power supply section S1 that controls the power supply to the winding W1 connects in series the transistor Tr1 on the power supply positive side and the transistor Tr2 on the power supply negative side, and connects the winding W1 to the connection point of these two transistors. It is formed by connecting one end. Similarly, the transistor Tr 3 on the power supply positive side and the transistor Tr 4 on the power supply negative side are connected in series to form a power supply section S 2 that controls the power supply to the winding W 2 , and the transistor Tr 5 on the power supply positive side is connected in series.
A power supply unit S 3 is formed by connecting the power supply voltage and the power supply negative side transistor Tr 6 in series to control the power supply to the winding W 3 .
そして各相に対応する位置検出手段H1,H2,
H3としてホール素子が増幅器G1,G2,G3に夫々
接続されて位置信号を出し、ダイオードD1,
D2,…D6、トランジスタTr11,Tr12,…Tr16で
給電部S1,S2,S3の電源プラス側トランジスタ
Tr1,Tr3,Tr5及び電源マイナス側のトランジス
タTr2,Tr4,Tr6をサイクリツクにスイツチング
させている。 Then, position detection means H 1 , H 2 ,
Hall elements as H 3 are connected to amplifiers G 1 , G 2 , G 3 respectively to output position signals, and diodes D 1 ,
D 2 ,...D 6 , transistors Tr 11 , Tr 12 ,...Tr 16 are power supply positive side transistors of the power supply section S 1 , S 2 , S 3
Tr 1 , Tr 3 , Tr 5 and transistors Tr 2 , Tr 4 , Tr 6 on the negative side of the power supply are cyclically switched.
信号比較部を形成する比較増幅器A1はモータ
の回転速度と基準回転速度との速度誤差に比例し
た速度制御信号を入力とする非反転入力端子
(+)と、巻線へ流れる電流値に比例した信号を
入力とする反転入力端子(−)とを有して信号比
較を行なう。 Comparison amplifier A1 , which forms the signal comparison section, has a non-inverting input terminal (+) that receives a speed control signal proportional to the speed error between the motor rotation speed and the reference rotation speed, and a non-inverting input terminal (+) that receives a speed control signal that is proportional to the current value flowing to the winding. It has an inverting input terminal (-) which receives the signal as input, and performs signal comparison.
その為に比較増幅器A1の反転入力端子(−)
は抵抗REを介して接地し、更に全巻線W1,
W2,W3を流れた電流が抵抗REを流れるよう
に、電源マイナス側のラインαを抵抗REの増幅
器A1側に接続する。 For this purpose, the inverting input terminal (-) of comparison amplifier A1
is grounded through the resistor R E , and all windings W 1 ,
Connect the line α on the negative side of the power supply to the amplifier A1 side of the resistor RE so that the current that has flowed through W 2 and W 3 flows through the resistor RE .
そして比較増幅器A1の出力は電源プラス側の
トランジスタTr1,Tr3,Tr5のベース電流を供給
する定電流装置J1と電源マイナス側のトランジス
タTr2,Tr4,Tr6のベース電流を供給する定電流
装置J2とを制御してこれらトランジスタTr1,
Tr2,…Tr6のベース電流を供給制御する。 The output of the comparison amplifier A 1 is a constant current device J 1 that supplies the base current of the transistors Tr 1 , Tr 3 , and Tr 5 on the positive side of the power supply, and the base current of the transistors Tr 2 , Tr 4 , and Tr 6 on the negative side of the power supply. These transistors Tr 1 ,
Supply and control the base current of Tr 2 ,...Tr 6 .
定電流装置J1はエミツタ抵抗R1,R3,R5を
夫々介してトランジスタTr11,Tr13,Tr15のエミ
ツタに接続される。更にこれらのトランジスタ
Tr11,Tr13,Tr15のコレクタは夫々電源プラス側
のトランジスタTr1,Tr3,Tr5のベースに接続さ
れる。そしてトランジスタTr11,Tr13,Tr15のベ
ースは夫々増幅器G1,G2,G3より抵抗Ra,Rb,
Rcを介し更にダイオードD1,D3,D5を介して接
続される。 Constant current device J1 is connected to the emitters of transistors Tr11 , Tr13 , and Tr15 via emitter resistors R1 , R3 , and R5 , respectively. Furthermore, these transistors
The collectors of Tr 11 , Tr 13 and Tr 15 are connected to the bases of transistors Tr 1 , Tr 3 and Tr 5 on the positive side of the power supply, respectively. The bases of transistors Tr 11 , Tr 13 and Tr 15 are connected to resistors Ra, Rb and
They are connected via Rc and further via diodes D 1 , D 3 , and D 5 .
なおダイオードD1,D3,D5はカソード側をト
ランジスタTr11,Tr13,Tr15のベース側として接
続する。 Note that the cathodes of the diodes D 1 , D 3 , and D 5 are connected to the base sides of the transistors Tr 11 , Tr 13 , and Tr 15 .
定電流装置J2はエミツタ抵抗R2,R4,R6を
夫々介してトランジスタTr12,Tr14,Tr16のエミ
ツタに接続される。更にこれらのトランジスタ
Tr12,Tr14,Tr16のコレクタは夫々電源マイナス
側のトランジスタTr2,Tr4,Tr6のベースに接続
される。そしてトランジスタTr12,Tr14,Tr16の
ベースは夫々増幅器G1,G2,G3より抵抗Ra,
Rb,Rcを介し更にダイオードD2,D4,D6を介し
て接続される。なおダイオードD2,D4,D6はア
ノード側をトランジスタTr12,Tr14,Tr16のベー
ス側として接続する。 Constant current device J2 is connected to the emitters of transistors Tr12 , Tr14 , and Tr16 via emitter resistors R2 , R4 , and R6 , respectively. Furthermore, these transistors
The collectors of Tr 12 , Tr 14 , and Tr 16 are connected to the bases of transistors Tr 2 , Tr 4 , and Tr 6 on the negative side of the power supply, respectively. The bases of transistors Tr 12 , Tr 14 , and Tr 16 are connected to resistors Ra,
They are connected via Rb and Rc and further via diodes D 2 , D 4 , and D 6 . Note that the anode sides of the diodes D 2 , D 4 , and D 6 are connected to the base sides of the transistors Tr 12 , Tr 14 , and Tr 16 .
このような回路構成により、ホール素子H1,
H2,H3の回転子磁極検出による増幅器G1,G2,
G3からの位置信号出力で給電部S1,S2,S3のト
ランジスタ、つまり電源プラス側のトランジスタ
Tr1,Tr3,Tr5、電源マイナス側のトランジスタ
Tr2,Tr4,Tr6がスイツチングされ、巻線W1,
W2,W3の接続状態が決まると共に、夫々の巻線
W1,W2,W3の電流系路が決まる。 With this circuit configuration, the Hall elements H 1 ,
Amplifiers G 1 , G 2 , by rotor magnetic pole detection of H 2 , H 3 ,
The position signal output from G 3 activates the transistors of the power supply section S 1 , S 2 , S 3 , that is, the transistor on the positive side of the power supply.
Tr 1 , Tr 3 , Tr 5 , transistors on the negative side of the power supply
Tr 2 , Tr 4 , Tr 6 are switched, and the windings W 1 ,
The connection status of W 2 and W 3 is determined, and the respective windings are
The current paths of W 1 , W 2 , and W 3 are determined.
更に比較増幅器A1の出力で給電部S1,S2,S3
のトランジスタTr1,Tr2,…Tr6のベース電流を
制御し、各巻線W1,W2,W3に流れる電流値を制
御してモータの回転速度を制御している。 Furthermore, the output of the comparator amplifier A 1 connects the power supply units S 1 , S 2 , S 3
The base currents of the transistors Tr 1 , Tr 2 ,...Tr 6 are controlled, and the current value flowing through each winding W 1 , W 2 , W 3 is controlled to control the rotational speed of the motor.
この様子をグラフで説明して行く。 I will explain this situation using a graph.
まず第2図に、横軸に電気角をとり、縦軸にホ
ール素子の出力を示す。ホール素子は、nを任意
の整数とすると、電気角で2nπ、2nπ+2/3、2nπ
+4/3の関係を有して配置されており、その出力変
化で巻線W1,W2,W3に回転磁界が得られる。従
つてホール素子H1は第2図イの如くホール素子
H2は第2図ロの如く、ホール素子H3は第2図ハ
の如く出力が変化する。なお図中の実線波形と一
点鎖線波形とは感応磁極の違いによる。 First, in FIG. 2, the horizontal axis represents the electrical angle, and the vertical axis represents the output of the Hall element. The Hall elements are arranged with electrical angle relationships of 2nπ, 2nπ + 2/3, and 2nπ + 4/3, where n is an arbitrary integer, and their output changes change the windings W 1 , W 2 , W 3 A rotating magnetic field is obtained. Therefore, the Hall element H1 is a Hall element as shown in Figure 2 A.
The output of H 2 changes as shown in FIG. 2 (b), and the output of the Hall element H 3 changes as shown in FIG. 2 (c). Note that the solid line waveform and the one-dot chain line waveform in the figure are due to the difference in the sensitive magnetic pole.
このようなホール素子の出力変化により増幅器
G1,G2,G3で位置信号が作られて給電部S1,
S2,S3をスイツチングさせて電気角の推移により
第3図のような各巻線W1,W2,W3への給電関係
が得られる。 Due to this change in the output of the Hall element, the amplifier
A position signal is generated by G 1 , G 2 , and G 3 and sent to the power supply section S 1 ,
By switching S 2 and S 3 and changing the electrical angle, the power feeding relationship to each of the windings W 1 , W 2 , and W 3 as shown in FIG. 3 can be obtained.
ここで回路定数が各相とも全く同じで給電部
S1,S2,S3のトランジスタTr1,Tr2,…Tr6の電
流増幅率も全て同じなら、定電流装置J1とJ2とは
同じ電流を供給することになる。 Here, the circuit constants are exactly the same for each phase, and the power supply section
If the current amplification factors of the transistors Tr 1 , Tr 2 , . . . Tr 6 of S 1 , S 2 , S 3 are all the same, then the constant current devices J 1 and J 2 will supply the same current.
また定電流装置に2つの給電部のトランジスタ
が並列に接続された場合、例えば第3図の電気角
0〜π/3の区間では定電流装置J1には給電部S1側の
トランジスタTr1からトランジスタTr11、抵抗R1
に至る回路と、給電部S3側のトランジスタTr5か
らトランジスタTr15、抵抗R5に至る回路とを並
列接続しており、両回路のインピーダンスは等価
である為、トランジスタTr1とTr5とに流れるベ
ース電流は同等となり、定電流装置J1の供給電流
が均等に2分される。そして両トランジスタの電
流増幅率も同じである為、巻線W1,W3には夫々
の巻線から発生している逆起電圧が異なつていて
も同じ値の駆動電流が流れることになり、更に巻
線W2には巻線W1とW3とを流れた電流を加えたも
のが流れることになる。 Furthermore, when the transistors of two power supply parts are connected in parallel to a constant current device, for example, in the section of electrical angle 0 to π/ 3 in FIG . From transistor Tr 11 , resistor R 1
The circuit from transistor Tr 5 to transistor Tr 15 and resistor R 5 on the power supply section S 3 side is connected in parallel, and since the impedances of both circuits are equivalent, transistors Tr 1 and Tr 5 The base currents flowing in both are equal, and the current supplied to the constant current device J1 is equally divided into two. Since the current amplification factor of both transistors is also the same, the same drive current flows through the windings W 1 and W 3 even if the back electromotive force generated from each winding is different. Furthermore, the sum of the currents flowing through the windings W1 and W3 flows through the winding W2 .
従つて巻線W1,W2,W3を流れる電流IW1,I
W2,IW3は第4図イ,ロ,ハに示すように電気角
で2/3πずつずれただけで電流値の変化も階段状に
全く同じ変化をし、夫々の巻線W1,W2,W3から
発生するトルクTW1,TW2は第5図イ,ロ,ハの
如く、やはり電気角で2/3πずれただけの全く同じ
波形を示す。 Therefore, the currents I W1 , I flowing through the windings W 1 , W 2 , W 3
As shown in Figure 4 A, B, and C, W2 and I W3 are only shifted by 2/3π in electrical angle, but the current value changes in exactly the same way in a stepwise manner, and the respective windings W 1 and W The torques T W1 and T W2 generated from 2 and W 3 show exactly the same waveforms as shown in FIG.
なお、電流値がマイナスとなつても、その時に
発生するトルクは電流値がプラスの時と同じ方向
にトルクが働くので電流値がマイナスの時のトル
ク波形は正の方向へ折り返している。 Note that even when the current value is negative, the torque generated at that time acts in the same direction as when the current value is positive, so the torque waveform when the current value is negative is folded back in the positive direction.
これら3つの巻線のトルクを加えると第5図ニ
に示す如く、トルクリツプルが14%程度に小さく
なり、安定な回転を示すモータが得られる。 When the torques of these three windings are added, the torque ripple is reduced to about 14% as shown in FIG. 5D, and a motor exhibiting stable rotation is obtained.
しかし電源プラス側、電源マイナス側のトラン
ジスタTr1,Tr2,…Tr6の電流増幅率が全て同じ
場合に上記の如くトルクリツプルが小さくなるの
であり、電流増幅率の異なるトランジスタを使用
した場合、例えばトランジスタTr4の電流増幅率
が他に比べて低い場合にどうなるかを、電気角で
0〜1/3πの区間について以下に説明すると、第3
図からも明らかなように、トランジスタTr1,
Tr4,Tr5が導通し、巻線W1とW3とを並列に接続
したものに巻線W2が直列に接続された回路とな
つている。 However, if the current amplification factors of transistors Tr 1 , Tr 2 , ...Tr 6 on the power supply positive side and power supply negative side are all the same, the torque ripple becomes small as described above.If transistors with different current amplification factors are used, e.g. What happens when the current amplification factor of the transistor Tr 4 is lower than others will be explained below in the electrical angle range from 0 to 1/3π. As is clear from FIG. 3, the transistors Tr 1 ,
Tr 4 and Tr 5 are conductive, and a circuit is formed in which winding W 1 and W 3 are connected in parallel, and winding W 2 is connected in series.
ここで給電部S2の電源マイナス側のトランジス
タTr4の電流増幅率がトランジスタTr1,Tr5の電
流増幅率に比べて小さいのでトランジスタTr4の
コレクタ、エミツタ間電圧が大きくなり、巻線
W1,W2,W3の接続中点Pの電位が上昇する。そ
してトランジスタTr1,Tr5のコレクタ、エミツ
タ間電圧が飽和してしまい、その等価回路は第6
図のようになる。 Here, the current amplification factor of the transistor Tr 4 on the negative power supply side of the power supply section S 2 is smaller than the current amplification factors of the transistors Tr 1 and Tr 5 , so the voltage between the collector and emitter of the transistor Tr 4 increases, and the winding
The potential at the connection midpoint P of W 1 , W 2 , and W 3 increases. Then, the voltage between the collector and emitter of transistors Tr 1 and Tr 5 becomes saturated, and the equivalent circuit becomes the 6th one.
It will look like the figure.
即ち電源プラス側ラインβと3つの巻線W1,
W2,W3の接続中点Pとの間には巻線W1とW3と
が並列になり、接続中点Pと電源マイナス側ライ
ンαとの間には巻線W2とトランジスタTr4とが直
列に接続された回路となる。そして第6図の各巻
線W1,W2,W3の部分は巻線抵抗を夫々RWとす
ると、巻線W1は抵抗RWと逆起電力E1とでなり、
巻線W3は抵抗RWと逆起電力E3とでなり、巻線
W2は抵抗RWと逆起電力E2とでなる。逆起電力
E1,E2,E3は第7図イ,ロ,ハに示す如く、ホ
ール素子H1,H2,H3の出力と同じく夫々2/3πずつ
ずれただけの全く同じ波形を示す。 That is, the power supply positive side line β and the three windings W 1 ,
Windings W 1 and W 3 are connected in parallel between the connection midpoint P of W 2 and W 3 , and winding W 2 and the transistor Tr are connected between the connection midpoint P and the negative power supply line α. 4 are connected in series. If the winding resistance of each winding W 1 , W 2 , W 3 in FIG. 6 is R W , the winding W 1 has a resistance R W and a back electromotive force E 1 ,
The winding W 3 consists of a resistance R W and a back electromotive force E 3 , and the winding
W 2 consists of resistance R W and back electromotive force E 2 . back emf
E 1 , E 2 , and E 3 show exactly the same waveforms as the outputs of Hall elements H 1 , H 2 , and H 3 , only shifted by 2/3π, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C.
そして電源プラス側ラインβの電位を+Vcc、
接続中点Pの電位をVoとすると、この時の巻線
W1,W3に流れる電流IW1,IW3は
IW1=Vcc−Vo−E1/RW=Vcc−Vo/R
W−1/RWE1…(1)
IW3=Vcc−Vo−E3/RW=Vcc−Vo/R
W−1/RWE3…(2)
となりE1≠E3である為、IW1とIW3とは異なる。 Then, set the potential of the power supply positive line β to +Vcc,
If the potential of the connection midpoint P is Vo, then the winding at this time
The currents I W1 and I W3 flowing through W 1 and W 3 are I W1 = Vcc-Vo-E 1 /R W = Vcc-Vo/R
W −1/R W E 1 …(1) I W3 = Vcc-Vo-E 3 /R W = Vcc-Vo/R
W −1/R W E 3 …(2) Since E 1 ≠ E 3 , I W1 and I W3 are different.
この状態を電気角で0〜1/3πの間でグラフに示
すと、第8図イの如く、各巻線W1,W2,W3を流
れる電流IW1,IW2,IW3は電気角で0〜1/3πの
間で夫々、常に一定の値にならず、電流IW1は電
気角が推移するにつれて少なくなり、電流IW3は
反対に増えて行く。また電流IW2はIW1とIW3と
を加えたものであり、電流の方向は逆となつてい
る。 If this state is graphed in electrical angles between 0 and 1/3π, as shown in Figure 8A, the currents I W1 , I W2 , I W3 flowing through each winding W 1 , W 2 , W 3 are expressed in electrical angles. The current I W1 does not always have a constant value between 0 and 1/3π, and the current I W1 decreases as the electrical angle changes, while the current I W3 increases on the contrary. Further, the current I W2 is the sum of I W1 and I W3 , and the direction of the current is opposite.
従つて夫々の巻線から発生するトルクは電流値
と、逆起電力に比例したトルク定数とをかけたも
のになるので、巻線W1,W2,W3から夫々発生す
るトルクTW1,TW2,TW3は第8図ロのようにな
る。そしてこのトルクTW1,TW2,TW3を加えた
ものは非常に振幅が不規則かつ大きな波形とな
り、トルクリツプルは極めて悪くなる。 Therefore, the torque generated from each winding is the product of the current value and the torque constant proportional to the back electromotive force, so the torque T W1 , generated from the windings W 1 , W 2 , W 3 respectively T W2 and T W3 are as shown in Figure 8 (b). The addition of the torques T W1 , T W2 , and T W3 results in a waveform with extremely irregular and large amplitude, resulting in extremely poor torque ripple.
そして第9図に示すようにnを整数とすると、
2n/3πから2n+1/3πの区間ではトルクリツプ
ルが大
きく、2n−1/3πから2n/3πの区間ではトルク
リツプ
ルが小さくなつてトルクリツプルは増減を繰り返
す。 As shown in Figure 9, if n is an integer,
The torque ripple is large in the section from 2n/3π to 2n+1/3π, and becomes small in the section from 2n-1/3π to 2n/3π, and the torque ripple repeats increases and decreases.
このようにトルクリツプルが大きく、しかも大
きな周期となつてあらわれてしまい、モータの回
転は非常に不安定になつてしまう。 In this way, the torque ripple is large and appears with a large period, making the rotation of the motor extremely unstable.
そこで本考案はこのような欠点をなくす為に
夫々の給電部S1,S2,S3のトランジスタの電流増
幅率のバラツキを補償することによつてトルクリ
ツプルを小さく抑えるものである。 Therefore, in order to eliminate such drawbacks, the present invention suppresses the torque ripple by compensating for variations in the current amplification factors of the transistors of the respective power supply sections S 1 , S 2 , and S 3 .
その要旨は、電流増幅率のバラツキを、ベース
電流の多少で補償するものであつて、その具体的
な回路を第10図に沿つて説明すると、比較器
A2の非反転入力端子(+)には巻線W1,W2,
W3の接続中点Pを接続し、反転入力端子(+)
には電源+Vccと接地間に直列接続した抵抗Rx,
Ryとで分圧して得た基準電圧、つまり抵抗Rx,
Ryの接続点Qを接続する。そして比較器A2の誤
差信号を定電流装置J2に加えて、接続中点の電位
が上昇すれば定電流装置J2の供給電流値を増や
し、定電流装置J2側に接続された給電部のトラン
ジスタの電流増幅率の小さい分を補償する。また
定電流装置J1には比較器A2の誤差信号をインバ
ータNで反転して加えることにより、接続中点P
の電位の上昇に対しては、定電流装置J1の供給電
流を下げるようにする。そして定電流装置J1側に
接続された給電部のトランジスタのベース電流を
減らして、このトランジスタの電流増幅率の大き
な分を補償し、全体として給電部S1,S2,S3のト
ランジスタTr1,Tr2,…Tr6の電流増幅率を見か
け上同じにする。 The gist of this is to compensate for variations in the current amplification factor by changing the base current.
The non-inverting input terminal (+) of A 2 has windings W 1 , W 2 ,
Connect the connection middle point P of W 3 , and invert the input terminal (+)
is a resistor Rx connected in series between the power supply +Vcc and ground,
The reference voltage obtained by dividing the voltage with Ry, that is, the resistor Rx,
Connect Ry connection point Q. Then, the error signal of comparator A 2 is applied to constant current device J 2 , and if the potential at the midpoint of the connection increases, the supply current value of constant current device J 2 is increased, and the power supply connected to constant current device J 2 is increased. This compensates for the small current amplification factor of the transistor in the section. In addition, by inverting and applying the error signal of comparator A 2 to constant current device J 1 , the connection midpoint P
When the potential increases, the current supplied to the constant current device J1 is lowered. Then, the base current of the transistor in the power supply unit connected to the constant current device J 1 side is reduced to compensate for the large current amplification factor of this transistor, and as a whole, the transistors Tr in the power supply unit S 1 , S 2 , S 3 The current amplification factors of Tr 1 , Tr 2 , ...Tr 6 are made to be apparently the same.
なお上記の如く定電流装置J1,J2双方を補償せ
ずとも、どちらか一方で補償しても良い。 Note that, as described above, it is not necessary to compensate both the constant current devices J 1 and J 2 , but only one of them may be compensated.
この実施例の要部を第11図に従つて述べる
と、トランジスタTr7で比較増幅器A1を形成し、
トランジスタTr8の部分で定電流装置J2を、トラ
ンジスタTr10の部分で定電流装置J1を形成してお
り、トランジスタTrAとTrBとのエミツタを共に
定電流装置J3に接続し、更に夫々のコレクタは抵
抗RA,RBを介して電源+Vccに接続して比較器
A2としている。そしてトランジスタTrAのベース
は電源+Vccと接地間に直列に挿入した抵抗Rxと
Ryとの接続点Qを接続する。トランジスタTrBの
ベースは抵抗Rcを介して巻線W1,W2,W3の接
続中点Pを接続すると共に、コンデンサC1を介
して接地する。そしてトランジスタTrAのコレク
タを定電流装置J2を形成するトランジスタTr8の
エミツタに接続する。 The main part of this embodiment will be described with reference to FIG. 11. A comparison amplifier A1 is formed by a transistor Tr7 ,
The transistor Tr 8 part forms a constant current device J 2 , the transistor Tr 10 part forms a constant current device J 1 , and the emitters of transistors Tr A and Tr B are both connected to a constant current device J 3 . Furthermore, each collector is connected to the power supply +Vcc via resistors R A and R B to connect the comparator.
It is set as A2 . The base of transistor Tr A is connected to the resistor Rx inserted in series between the power supply +Vcc and ground.
Connect the connection point Q with Ry. The base of the transistor Tr B is connected to the connection midpoint P of the windings W 1 , W 2 , and W 3 via a resistor Rc, and is grounded via a capacitor C 1 . The collector of transistor Tr A is then connected to the emitter of transistor Tr 8 forming constant current device J 2 .
このようにして巻線W1,W2,W3の接続中点P
の電位変化を抵抗RcとコンデンサC1とで平滑化
してトランジスタTrBの入力とし、TrAのベース
に加わる基準電圧と比較してその誤差信号をトラ
ンジスタTr8のエミツタに加えて定電流装置を制
御している。即ち定電流装置J2に接続された給電
部のトランジスタTr4の電流増幅率の不足による
接続中点Pの電位上昇に対してはトランジスタ
TrAのコレクタ電流が減少し、トランジスタTrA
のコレクタは電位が上昇する。 In this way, the connection midpoint P of windings W 1 , W 2 , W 3
The change in potential of is smoothed by resistor Rc and capacitor C1 and input to transistor Tr B , compared with the reference voltage applied to the base of Tr A , and the error signal is applied to the emitter of transistor Tr 8 to set up a constant current device. It's in control. In other words, the transistor
The collector current of Tr A decreases, and the transistor Tr A
The potential of the collector increases.
従つてトランジスタTr8のコレクタ電流が増え
る。つまり定電流装置J2の供給電流値が増えて定
電流装置J2に接続された給電部のトランジスタの
電流増幅率の不足分を補償できるものである。 Therefore, the collector current of transistor Tr8 increases. In other words, the supply current value of the constant current device J 2 increases to compensate for the shortfall in the current amplification factor of the transistor in the power supply section connected to the constant current device J 2 .
なおトランジスタTr4が給電に関与しない時は
接続中点Pの電位は接続点Qの電位と同じとな
り、比較器A2より誤差信号は出ない。 Note that when the transistor Tr 4 is not involved in power supply, the potential at the connection midpoint P is the same as the potential at the connection point Q, and no error signal is output from the comparator A 2 .
このように磁極を有する回転子と、この回転子
に対向配置すると共にスター結線を施した複数相
の固定子巻線と、電源プラス側と電源マイナス側
との間に2個のトランジスタを直列接続し、この
トランジスタ間の接続点に上記各相の巻線の一端
を接続した給電部と、前記回転子の所定回転数毎
に信号を発生して上記給電部の入力部を制御する
位置信号検出手段と、前記固定子巻線の巻線電流
信号と回転数等の速度制御信号とを比較する信号
比較部と、前記給電部の前記電源プラス側と前記
電源マイナス側との前記トランジスタ群の各入力
部に夫々接続して前記信号比較部の出力信号に応
じた定電流信号を供給する第1および第2の定電
流装置を具備してなるブラシレスモータの駆動回
路において、前記各相の巻線の他端接続中点電圧
と基準電圧とを比較して誤差信号を発生する比較
器を備え、該比較器の誤差信号を少なくとも一方
の前記定電流装置に加え、この誤差信号に応動し
て前記各トランジスタのベース電流を制御したこ
を特徴となすブラシレスモータの駆動回路では給
電部のトランジスタTr1,Tr2,…Tr6の電流増幅
率にどのようなバラツキがあつても、バラツキを
補償でき、特性の揃つたトランジスタを用いた時
と同じようにトルクリツプルを軽減でき、安定な
回転を得ることができる。 In this way, two transistors are connected in series between a rotor with magnetic poles, a multi-phase stator winding arranged opposite to the rotor and star-connected, and a power supply positive side and a power supply negative side. and a power supply section in which one end of the winding of each phase is connected to the connection point between the transistors, and a position signal detection unit that generates a signal every predetermined rotation speed of the rotor to control the input section of the power supply section. means, a signal comparing section for comparing a winding current signal of the stator winding with a speed control signal such as a rotation speed, and each of the transistor groups on the power supply positive side and the power supply negative side of the power supply section. A drive circuit for a brushless motor comprising first and second constant current devices respectively connected to an input section and supplying a constant current signal according to an output signal of the signal comparison section, wherein the windings of each phase are provided. A comparator is provided that generates an error signal by comparing the midpoint voltage connected at the other end with a reference voltage, and the error signal of the comparator is applied to at least one of the constant current devices, and in response to the error signal, the The brushless motor drive circuit, which is characterized by controlling the base current of each transistor, can compensate for any variations in the current amplification factors of the transistors Tr 1 , Tr 2 ,...Tr 6 in the power supply section. , it is possible to reduce torque ripple and obtain stable rotation in the same way as when transistors with uniform characteristics are used.
従つて使用トランジスタを選別するなどの煩雑
な作業も解消できる。 Therefore, complicated work such as selecting transistors to be used can be eliminated.
第1図は従来のブラシレスモータの駆動回路
図、第2図は本ブラシレスモータの駆動回路に用
いたホール素子の出力波形図、第3図はブラシレ
スモータの回転により巻線へ流れる電流の系路変
化を示す回路図、第4図は各巻線に流れる電流波
形図、第5図は各巻線から発生するトルク、及び
総合したトルクの波形図、第6図はトランジスタ
Tr4の電流増幅率が小さい場合の電気角で0〜1/3
πの区間の巻線へ流れる電流の系路図、第7図は
各巻線から発生する逆起電力の波形図、第8図イ
はトランジスタTr4の電流増幅率が小さい場合の
電気角で0〜1/3πの区間の各巻線へ流れる電流波
形図、ロはトランジスタTr4の電流増幅率が小さ
い場合の電気角で0〜1/3πの区間の各巻線から発
生するトルク波形図、第9図はトランジスタTr4
の電流増幅率が小さい場合の各巻線から発生する
トルクを総合したトルク波形図、第10図は本考
案の回路図、第11図はその実施例の回路図を示
す。
H1,H2,H3……位置信号検出手段、S1,S2,
S3……給電部、W1,W2,W3……巻線、J1,J2,
J3……定電流装置、A1,A2……比較器。
Figure 1 is a drive circuit diagram of a conventional brushless motor, Figure 2 is an output waveform diagram of the Hall element used in the drive circuit of this brushless motor, and Figure 3 is the path of current flowing to the windings due to the rotation of the brushless motor. A circuit diagram showing the changes. Figure 4 is a waveform diagram of the current flowing through each winding. Figure 5 is a waveform diagram of the torque generated from each winding and the total torque. Figure 6 is a diagram of the transistor.
When the current amplification factor of Tr 4 is small, the current flow to the windings in the electrical angle range of 0 to 1/3 π is shown. Figure 7 is a waveform diagram of the back electromotive force generated from each winding. Figure 8 Figure A is a diagram of the current waveform flowing to each winding in the interval of 0 to 1/3π in electrical angle when the current amplification factor of transistor Tr 4 is small, and Figure B is a diagram of the electrical angle of 0 when the current amplification factor of transistor Tr 4 is small. Torque waveform diagram generated from each winding in the section of ~1/3π, Figure 9 shows the transistor Tr 4
FIG. 10 is a diagram of a torque waveform summarizing the torque generated from each winding when the current amplification factor is small, FIG. 10 is a circuit diagram of the present invention, and FIG. 11 is a circuit diagram of an embodiment thereof. H 1 , H 2 , H 3 ...Position signal detection means, S 1 , S 2 ,
S 3 ... power supply section, W 1 , W 2 , W 3 ... winding, J 1 , J 2 ,
J 3 ... constant current device, A 1 , A 2 ... comparator.
Claims (1)
すると共にスター結線を施した複数相の固定子巻
線と、電源プラス側と電源マイナス側との間に2
個のトランジスタを直列接続しこのトランジスタ
間の接続点に上記各相の巻線の一端を接続した給
電部と、前記回転子の所定回転数毎に信号を発生
して上記給電部の入力部を制御する位置信号検出
手段と、前記固定子巻線の巻線電流信号と回転数
等の速度制御信号とを比較する信号比較部と、前
記給電部の前記電源プラス側と前記電源マイナス
側との前記トランジスタ群の各入力部に夫々接続
して前記信号比較部の出力信号に応じた定電流信
号を供給する第1及び第2の定電流装置を具備し
てなるブラシレスモータの駆動回路において、前
記各相の巻線の他端接続中点電圧と基準電圧とを
比較して誤差信号を発生する比較器を備え、該比
較器の誤差信号を少なくとも一方の前記定電流装
置に加え、この誤差信号に応動して前記各トラン
ジスタのベース電流を制御したことを特徴となす
ブラシレスモータの駆動回路。 A rotor with magnetic poles, a multi-phase stator winding arranged opposite to the rotor and star-connected, and two wires between the power supply positive side and the power supply negative side.
a power supply section in which several transistors are connected in series and one end of the winding of each phase is connected to the connection point between the transistors; a position signal detecting means for controlling; a signal comparing section for comparing a winding current signal of the stator winding with a speed control signal such as a rotation speed; and a signal comparing section for comparing a winding current signal of the stator winding with a speed control signal such as a rotation speed; In the brushless motor drive circuit, the brushless motor drive circuit comprises first and second constant current devices connected to each input section of the transistor group and supplying a constant current signal according to the output signal of the signal comparison section. A comparator is provided that generates an error signal by comparing the voltage at the other end of the winding of each phase with a reference voltage, and the error signal of the comparator is applied to at least one of the constant current devices, and the error signal is A drive circuit for a brushless motor, characterized in that the base current of each of the transistors is controlled in response to.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979107610U JPS6130475Y2 (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979107610U JPS6130475Y2 (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5625997U JPS5625997U (en) | 1981-03-10 |
| JPS6130475Y2 true JPS6130475Y2 (en) | 1986-09-05 |
Family
ID=29340229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1979107610U Expired JPS6130475Y2 (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130475Y2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS556938B2 (en) * | 1974-12-20 | 1980-02-21 |
-
1979
- 1979-08-06 JP JP1979107610U patent/JPS6130475Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5625997U (en) | 1981-03-10 |
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