JPS6220794B2 - - Google Patents
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- JPS6220794B2 JPS6220794B2 JP55092297A JP9229780A JPS6220794B2 JP S6220794 B2 JPS6220794 B2 JP S6220794B2 JP 55092297 A JP55092297 A JP 55092297A JP 9229780 A JP9229780 A JP 9229780A JP S6220794 B2 JPS6220794 B2 JP S6220794B2
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- JP
- Japan
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- resistor
- current
- voltage
- drive circuit
- operational amplifier
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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
- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は界磁用ロータリマグネツトの磁界を界
磁検出器で検出し、ステータコイルに上記検出出
力を取り出してトルクを発生させる直流無刷子モ
ータに係り、特に該直流無刷子モータを駆動する
ための駆動回路に関するものである。
磁検出器で検出し、ステータコイルに上記検出出
力を取り出してトルクを発生させる直流無刷子モ
ータに係り、特に該直流無刷子モータを駆動する
ための駆動回路に関するものである。
従来から界磁検出器としてホール素子を用い、
界磁用ロータリマグネツトを複数の極に分割着磁
し、ステータコイルに上記出力を取り出してトル
クを与える様にした直流無刷子モータが知られて
いる。このモータの構成は第１図に示す様に、ロ
ータ１はマグネツトで構成され、例えば180゜づ
つの互に逆極性の２極（Ｎ、Ｓ）に着磁され、ス
テータコイル２，３は電気角でπ／２若しくは
π／２の奇数倍の位相差に成る様に配設され、更
にロータの回転角度を検出するホール素子４，５
が上記ステータコイル２，３と夫々同相又は180
゜の整数倍の位相差と成る様に配置される。
界磁用ロータリマグネツトを複数の極に分割着磁
し、ステータコイルに上記出力を取り出してトル
クを与える様にした直流無刷子モータが知られて
いる。このモータの構成は第１図に示す様に、ロ
ータ１はマグネツトで構成され、例えば180゜づ
つの互に逆極性の２極（Ｎ、Ｓ）に着磁され、ス
テータコイル２，３は電気角でπ／２若しくは
π／２の奇数倍の位相差に成る様に配設され、更
にロータの回転角度を検出するホール素子４，５
が上記ステータコイル２，３と夫々同相又は180
゜の整数倍の位相差と成る様に配置される。
上記ホール素子よりはe1＝k1sinθ及びe2＝
k1cosθ（k1：定数）の検出々力が取り出され、
該検出々力は演算増巾器等で構成される駆動回路
７，８に供給される。
k1cosθ（k1：定数）の検出々力が取り出され、
該検出々力は演算増巾器等で構成される駆動回路
７，８に供給される。
この結果、ステータコイル２，３にはI1＝
K2sinθ及びI2＝K2cosθ（K2：定数）で表され
る駆動電流が流れる。
K2sinθ及びI2＝K2cosθ（K2：定数）で表され
る駆動電流が流れる。
上記ロータマグネツトによつてステータコイル
２，３には鎖交磁束密度の最大値をB0とすると
夫々B1＝B0sinθ及びB2＝cosθで示す鎖交磁束が
誘起され、該鎖交磁束と上記ステータコイルに流
れる電流によつて直流無刷子モータにはＴ＝
K2B0sin2θ＋K2B0cos2θ＝K2B0で表すトルクを
生じ、ロータの回転角に無関係に一定の値を示
す。
２，３には鎖交磁束密度の最大値をB0とすると
夫々B1＝B0sinθ及びB2＝cosθで示す鎖交磁束が
誘起され、該鎖交磁束と上記ステータコイルに流
れる電流によつて直流無刷子モータにはＴ＝
K2B0sin2θ＋K2B0cos2θ＝K2B0で表すトルクを
生じ、ロータの回転角に無関係に一定の値を示
す。
この様な直流無刷子モータの上記駆動回路７，
８の回路構成は第２図に示す如く成され、ホール
素子４，５の電流端子４ａ，５ａには電流源１１
より動作電流が加えられ、他方の電流端子４ｂ，
５ｂは接地される。この様に所定電流がホール素
子に流され、且つ上記ロータリマグネツト１によ
つて磁束が与えられると、上記磁束に感応してホ
ール素子４，５の出力端子４ｃ，５ｃ及び４ｄ，
５ｄには検出々力e1及びe2を発生する。この検
出々力はホール素子の検出々力４ｃ，５ｄよりは
抵抗器R1を介して演算増巾回路９のマイナス入
力端子に加えられ、ホール素子の出力端子４ｄ，
５ｄは演算増巾回路９のプラス入力端子に加えら
れ、該演算増巾回路９の出力は相補関係にあるト
ランジスタT1，T2のベースに加えられる。トラ
ンジスタT1のエミツタとトランジスタT2のエミ
ツタは共通に接続されてステータコイル２，３に
導かれコレクタは電源＋Ｂ，−Ｂに接続されてプ
ツシユプル駆動回路１０を構成している。抵抗器
R1の一端には抵抗器R2が接続され上記エミツタ
の共通接続点に接続されている。
８の回路構成は第２図に示す如く成され、ホール
素子４，５の電流端子４ａ，５ａには電流源１１
より動作電流が加えられ、他方の電流端子４ｂ，
５ｂは接地される。この様に所定電流がホール素
子に流され、且つ上記ロータリマグネツト１によ
つて磁束が与えられると、上記磁束に感応してホ
ール素子４，５の出力端子４ｃ，５ｃ及び４ｄ，
５ｄには検出々力e1及びe2を発生する。この検
出々力はホール素子の検出々力４ｃ，５ｄよりは
抵抗器R1を介して演算増巾回路９のマイナス入
力端子に加えられ、ホール素子の出力端子４ｄ，
５ｄは演算増巾回路９のプラス入力端子に加えら
れ、該演算増巾回路９の出力は相補関係にあるト
ランジスタT1，T2のベースに加えられる。トラ
ンジスタT1のエミツタとトランジスタT2のエミ
ツタは共通に接続されてステータコイル２，３に
導かれコレクタは電源＋Ｂ，−Ｂに接続されてプ
ツシユプル駆動回路１０を構成している。抵抗器
R1の一端には抵抗器R2が接続され上記エミツタ
の共通接続点に接続されている。
第２図に於て、ホール素子４又は５の出力端子
４ｃ，４ｄの検出々力電圧e1＝K1sinθ及びe2＝
K1cosθ中にはオフセツト電圧V0′（不平衝電
圧）が含まれている。即ちホール素子４，５に与
えられる磁束が零であつても幾分かの正又は負の
直流電圧が上記検出々力中に発生している。この
ため上記直流電圧に相当するオフセツト電圧分だ
けe1又はe2のレベルがオフセツトされる。
４ｃ，４ｄの検出々力電圧e1＝K1sinθ及びe2＝
K1cosθ中にはオフセツト電圧V0′（不平衝電
圧）が含まれている。即ちホール素子４，５に与
えられる磁束が零であつても幾分かの正又は負の
直流電圧が上記検出々力中に発生している。この
ため上記直流電圧に相当するオフセツト電圧分だ
けe1又はe2のレベルがオフセツトされる。
この様なオフセツト電圧の発生原因はホール素
子自身の構造に起因するものである。この結果オ
フセツト電圧が演算増巾回路で増巾されて駆動電
流をステータコイルに電流を流すため、駆動電流
が増加し、トルクはＴ＝K2B0の関係が成立しな
くなるためトルクムラを生ずる欠点を有する。
子自身の構造に起因するものである。この結果オ
フセツト電圧が演算増巾回路で増巾されて駆動電
流をステータコイルに電流を流すため、駆動電流
が増加し、トルクはＴ＝K2B0の関係が成立しな
くなるためトルクムラを生ずる欠点を有する。
この様なオフセツト電圧をキヤンセルするため
に第３図に示す如きオフセツトキヤンセル手段を
配設したものが知られている。尚第３図に於て第
２図と同一部分には同一符号を付して重復説明を
省略するも、プラス電圧＋Ｖとマイナス電圧−Ｖ
間に配した可変抵抗器VRの電圧ΔＶを可動子を
通してホール素子の出力端子４ｄ，５ｄに加えて
オフセツト電圧をキヤンセルさせる様にしてい
る。この可変抵抗器を調整してオフセツトが零に
成る様にしている。
に第３図に示す如きオフセツトキヤンセル手段を
配設したものが知られている。尚第３図に於て第
２図と同一部分には同一符号を付して重復説明を
省略するも、プラス電圧＋Ｖとマイナス電圧−Ｖ
間に配した可変抵抗器VRの電圧ΔＶを可動子を
通してホール素子の出力端子４ｄ，５ｄに加えて
オフセツト電圧をキヤンセルさせる様にしてい
る。この可変抵抗器を調整してオフセツトが零に
成る様にしている。
上述の構成によると、一般には直流無刷子モー
タにはサーボが掛けられているのでホール素子
４，５に加わるサーボ電圧によつて上述の作動電
流I1及びI2は増減するようになるのでホール素子
の動作電流I1又はI2の変化に応じてオフセツト電
圧も変化する。この状態を第４図について説明す
る。
タにはサーボが掛けられているのでホール素子
４，５に加わるサーボ電圧によつて上述の作動電
流I1及びI2は増減するようになるのでホール素子
の動作電流I1又はI2の変化に応じてオフセツト電
圧も変化する。この状態を第４図について説明す
る。
第４図はホール素子４，５の動作電流を示して
いる。例えば直流無刷子モータがターンテーブル
等に直結されその回転数が331/3r.p.mで回転し
ている時のホール素子駆動電流I1又はI2を１ｍＡ
として（第４図Ｐ点）この時のオフセツト電圧Δ
VFを零ボルトにセツテングしたとしても、駆動
電流が上昇するとオフセツト電圧は第４図の如く
直線的に増加し、例えばモータの駆動時にはホー
ル素子の駆動電流が８〜10倍に増加する。これに
比例してオフセツト電圧が増大し、トルクムラが
発生してスタート時には騒音等を発生する。
いる。例えば直流無刷子モータがターンテーブル
等に直結されその回転数が331/3r.p.mで回転し
ている時のホール素子駆動電流I1又はI2を１ｍＡ
として（第４図Ｐ点）この時のオフセツト電圧Δ
VFを零ボルトにセツテングしたとしても、駆動
電流が上昇するとオフセツト電圧は第４図の如く
直線的に増加し、例えばモータの駆動時にはホー
ル素子の駆動電流が８〜10倍に増加する。これに
比例してオフセツト電圧が増大し、トルクムラが
発生してスタート時には騒音等を発生する。
即ち上述の331/3r.p.m回転時だけトルクムラ
を零と成し得るが他のサーボ状態ではトルクムラ
を発生する欠点を有する。本発明は叙上の欠点を
除去した直流無刷子モータ駆動回路を提供するも
のであり、ホール素子の出力端子より電流端子に
抵抗器R4を結合させる様にしたものである。
を零と成し得るが他のサーボ状態ではトルクムラ
を発生する欠点を有する。本発明は叙上の欠点を
除去した直流無刷子モータ駆動回路を提供するも
のであり、ホール素子の出力端子より電流端子に
抵抗器R4を結合させる様にしたものである。
以下本発明を第５図及び第６図について詳記す
る。尚上記第１図乃至第３図と同一部分には同一
符号を付して相違点のみを説明する。第５図は第
２図に示す回路に本発明を適用したもので、ホー
ル素子４，５の電流端子４ａ，５ａに加えられる
電流源１１よりの電流を抵抗器R4又は可変抵抗
器VR2を介して減算増巾器９のマイナス端子に加
えるようにしたものである。第６図に示すものは
第３図に示す回路に本発明を適用した場合で第５
図と同様に抵抗器R4又は可変抵抗器VR2を端子４
ａ，５ａとフイドバツク用抵抗器R2の一端との
間に介在させたものである。
る。尚上記第１図乃至第３図と同一部分には同一
符号を付して相違点のみを説明する。第５図は第
２図に示す回路に本発明を適用したもので、ホー
ル素子４，５の電流端子４ａ，５ａに加えられる
電流源１１よりの電流を抵抗器R4又は可変抵抗
器VR2を介して減算増巾器９のマイナス端子に加
えるようにしたものである。第６図に示すものは
第３図に示す回路に本発明を適用した場合で第５
図と同様に抵抗器R4又は可変抵抗器VR2を端子４
ａ，５ａとフイドバツク用抵抗器R2の一端との
間に介在させたものである。
今上記抵抗器R4又は可変抵抗器VR2について考
察すると、ホール素子４，５は構造上入力側と出
力側とが直流的に導通しており、第５図及び第６
図の如く電流端子４ｂ，５ｂを接地して使用する
場合は出力端子４ｃ，５ｃ、及び４ｄ，５ｄの出
力電圧は入力電圧ＶIの1/2の対地電圧ＶＩ／２を有す る。
察すると、ホール素子４，５は構造上入力側と出
力側とが直流的に導通しており、第５図及び第６
図の如く電流端子４ｂ，５ｂを接地して使用する
場合は出力端子４ｃ，５ｃ、及び４ｄ，５ｄの出
力電圧は入力電圧ＶIの1/2の対地電圧ＶＩ／２を有す る。
第１図に示す従来例によれば演算増巾器９の入
力側の反転入力側の増巾電圧は−Ｒ２／Ｒ１×ＶＩ／２
であり 非反転入力側の増巾電圧は（１＋Ｒ２／Ｒ１）・ＶＩ／
２となり ステータコイル２又は３のオフセツト電圧は V0＝−Ｒ２／Ｒ１・ＶＩ／２＋（１＋Ｒ２／Ｒ１）Ｖ
Ｉ／２＝ＶＩ／２ と成り、入力電圧の半分のオフセツトが生ずる。
力側の反転入力側の増巾電圧は−Ｒ２／Ｒ１×ＶＩ／２
であり 非反転入力側の増巾電圧は（１＋Ｒ２／Ｒ１）・ＶＩ／
２となり ステータコイル２又は３のオフセツト電圧は V0＝−Ｒ２／Ｒ１・ＶＩ／２＋（１＋Ｒ２／Ｒ１）Ｖ
Ｉ／２＝ＶＩ／２ と成り、入力電圧の半分のオフセツトが生ずる。
これに対し、第５図及び第６図に示す回路では
演算増巾器９の反転入力側の増巾電圧は−（Ｒ２／Ｒ１
・ ＶＩ／２＋Ｒ２／Ｒ４ＶI）となり非反転入力側の増巾
電圧は ＶＩ／２（１＋Ｒ２（Ｒ１＋Ｒ４）／Ｒ１Ｒ４）となる
。
演算増巾器９の反転入力側の増巾電圧は−（Ｒ２／Ｒ１
・ ＶＩ／２＋Ｒ２／Ｒ４ＶI）となり非反転入力側の増巾
電圧は ＶＩ／２（１＋Ｒ２（Ｒ１＋Ｒ４）／Ｒ１Ｒ４）となる
。
故にステータコイル２又は３のオフセツト電圧
はV0＝−Ｒ２／Ｒ１・ＶＩ／２−Ｒ２／Ｒ４ＶI＋ＶＩ
／２＋ＶＩ／２・Ｒ２（Ｒ１＋Ｒ４）／Ｒ１Ｒ４ ＝ＶＩ／２（１−Ｒ２／Ｒ４）となる、こゝでR2＝R4と
すると オフセツト電圧V0＝Ｏとすることが出来る。又
可変抵抗器VR2の抵抗値をR4とすればR4＞R2の
範囲ではV0を正にR4＜R2ではV0を負にすること
が出来る。勿論この場合可変抵抗器の値をサーボ
回路系よつて可変して常時零に成る様にセツテン
グする様にしてもよい。
はV0＝−Ｒ２／Ｒ１・ＶＩ／２−Ｒ２／Ｒ４ＶI＋ＶＩ
／２＋ＶＩ／２・Ｒ２（Ｒ１＋Ｒ４）／Ｒ１Ｒ４ ＝ＶＩ／２（１−Ｒ２／Ｒ４）となる、こゝでR2＝R4と
すると オフセツト電圧V0＝Ｏとすることが出来る。又
可変抵抗器VR2の抵抗値をR4とすればR4＞R2の
範囲ではV0を正にR4＜R2ではV0を負にすること
が出来る。勿論この場合可変抵抗器の値をサーボ
回路系よつて可変して常時零に成る様にセツテン
グする様にしてもよい。
本発明は上述の如く構成させたのでホール素子
の入力電圧に影響を受けることなくステータコイ
ル２，３のオフセツト電圧を零とすることが出
来、更に第６図の場合は演算増巾器９のオフセツ
トも無くすことが出来るのでモータのトルクムラ
を無くすことが出来る特徴を有するものである。
の入力電圧に影響を受けることなくステータコイ
ル２，３のオフセツト電圧を零とすることが出
来、更に第６図の場合は演算増巾器９のオフセツ
トも無くすことが出来るのでモータのトルクムラ
を無くすことが出来る特徴を有するものである。
第１図は従来の直流無刷子モータの駆動原理を
示す系統図、第２図は第１図に示す駆動回路のよ
り詳細な回路図、第３図は第２図の他の変形を示
す回路図、第４図は駆動電流とオフセツト電圧の
関係を説明するための特性図、第５図は本発明の
１実施例を示す駆動回路の回路図、第６図は本発
明の他の１実施例を示す駆動回路の回路図。 ２，３はステータコイル、４は界磁検出器、
７，８は駆動回路、９は演算増巾器、１０はプツ
シユプル駆動回路、１１は電流源である。
示す系統図、第２図は第１図に示す駆動回路のよ
り詳細な回路図、第３図は第２図の他の変形を示
す回路図、第４図は駆動電流とオフセツト電圧の
関係を説明するための特性図、第５図は本発明の
１実施例を示す駆動回路の回路図、第６図は本発
明の他の１実施例を示す駆動回路の回路図。 ２，３はステータコイル、４は界磁検出器、
７，８は駆動回路、９は演算増巾器、１０はプツ
シユプル駆動回路、１１は電流源である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 界磁用ロータマグネツトの磁界を界磁検出器
で検出し増幅器を介してステータコイルに流して
トルクを発生する方式の直流無刷子モータの駆動
回路において、界磁検出器の検出出力を入力端子
に接続される演算増幅器と電流源より直流電流が
加えられる界磁検出器の電流端子に演算増幅器の
入力端子を接続する第１の抵抗と演算増幅器の出
力を増幅してステータコイルに駆動電流を出力す
る増幅器と増幅器の出力を演算増幅器の入力端子
に帰還する第２の抵抗とを具備し第１の抵抗と第
２の抵抗の抵抗値が略等しい値であることを特徴
とするモータ駆動回路。 ２ 第１の抵抗又は第２の抵抗の抵抗値を可変に
なすことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9229780A JPS5720191A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Motor-driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9229780A JPS5720191A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Motor-driving circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5720191A JPS5720191A (en) | 1982-02-02 |
| JPS6220794B2 true JPS6220794B2 (ja) | 1987-05-08 |
Family
ID=14050472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9229780A Granted JPS5720191A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Motor-driving circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5720191A (ja) |
-
1980
- 1980-07-08 JP JP9229780A patent/JPS5720191A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5720191A (en) | 1982-02-02 |
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