JPS6277085A - ブラシレス直流モ−タの駆動制御方法 - Google Patents

ブラシレス直流モ−タの駆動制御方法

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JPS6277085A
JPS6277085A JP60215579A JP21557985A JPS6277085A JP S6277085 A JPS6277085 A JP S6277085A JP 60215579 A JP60215579 A JP 60215579A JP 21557985 A JP21557985 A JP 21557985A JP S6277085 A JPS6277085 A JP S6277085A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
motor
phase
brushless
phase coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP60215579A
Other languages
English (en)
Inventor
Shingo Nakanishi
真悟 中西
Mitsuaki Nomura
野村 允昭
Ron Kondo
近藤 論
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP60215579A priority Critical patent/JPS6277085A/ja
Publication of JPS6277085A publication Critical patent/JPS6277085A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/06Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば自動車の燃料供給ポンプを駆動さゼる
ために用いられるブラシレス直流モータの駆動制御方法
に関づる。
(従来の技術) 従来、一般にブラシレス直流モータの各相コイルに接続
されたトランジスタ等のスイッチング作動により各相コ
イルに順次駆動′直流を通電してロータを回転させる駆
動制御方法においては、ロータの磁極位置を検出し、該
検出!a極位置に従って上記トランジスタを順次スイッ
チングさせ、各相コイルに順次、駆動電流を通電してロ
ータを回転させるものである。ロータの磁極位置検出方
法として、例えばホール素子等の電気検出センサを使用
する方法などが、株式会社技術調査会発行の「メカトロ
ブックス・1最先端の制…1用七−タ」などに記載され
、公知技術になっている。その他に磁極位置検出センサ
などを使用しないブラシレス直流モータの制御方法があ
る。例えば、アメリカ合衆国のゼネラルモーターズから
発行された「SへE  Technical  Pap
er  5eriesJ  8 4 0 4 4 5 
号P59に記載されているように、各相コイルに発生す
る逆起電力を検出して該逆起電力をロジックレベル信号
に変換した信号を遅延させることなくそのままのタイミ
ングでロータの磁極位置検出信号として用いる方法であ
り、上記ロータの磁極位置検出信号を前記トランジスタ
の駆動信号に変換し、トランジスタをオン状態にして各
相コイルに順次・駆動電流を通電させロータを回転させ
る制御方法が示されている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記従来のように、逆起電力を検出してロータの磁極位
置信号を生成し、該磁極位置信号を遅延さけることなく
そのままのタイミングで通電相切換信号すなわち、トラ
ンジスタを駆動させる駆動信号として使用し、各相コイ
ルに順次、駆動電流を通電させる方法においては、逆起
電力の波高値がロータの回転速度に対応して変化するこ
と、及び逆起電力波形の立ち下がりが急であることなど
から、上記信号を得るためのスレッシュホールドレベル
を変えることが出来ず、そのため、駆動信号を前記トラ
ンジスタに印加するタイミングを変化させることができ
ない。
ところで、ブラシレス直流モータの各相に順次駆動電流
を通電し、ロータを回転させる際の最適な通電相切換タ
イミング、すなわち、ブラシレス直流モータからトルク
を効率良く出力ざゼるための通電相切換タイミングは、
ブラシレス直流モータの種類が異なる毎に変化するため
、各相コイルから検出された逆起電力をスレッシュホー
ルドして得られた前記駆動信号によって通電相を切換え
た場合、必ずしもブラシレス直流上−夕の出力特性を最
良にさせることができない、すなわち、通電相切換タイ
ミングを可変にすることが必要であるという問題があっ
た。
そこで本発明にJ3いては、各相コイルに発生する逆起
電力を検出して所定のレベルでスレッシュホールドし、
さらに、ブラシレス直流モータの特性に応じて設定され
た可変の遅延時間で遅延させた信号を駆動信号として用
いることによってブラシレス直流モータの出力特性に対
応して通電相切換タイミングを最適に設定し、ブラシレ
ス直流モータの出力効率を最良にさせることを解決すべ
き技術的課題とするものである。
(問題点を解決するための手段) 上記課題解決のための技術的手段は、ブラシレス直流モ
ータの駆動制御方法を、ブラシレス直流モータの各相コ
イルに発生する逆起電力を検出し、該逆起電力をスレッ
シュホールドして得られた信号を調整可能な所定時間遅
延させて遅延信号を生成し、該遅延信号を次相コイルに
駆動電流を切換通電させるためのスイッチング素子の駆
動信号として用いるようにしたことである。
(実施例) 次に本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第1図は、ロータの周面に永久磁石でS、N、S。
N極に着磁された3相のブラシレス直流モータが時J1
方向に回転した場合の各相コイルに発生する逆起電力の
波形をロータの回転角度に対応して示したものである。
図に示づように、第1桁コイルに発生する逆起電力は、
ロータの回転開始基準位置を0°としてロータの回転角
がO°〜90’の範囲で正の逆起電力が発生し、90°
〜180゜の範囲においては負の逆起電力が、また18
0゜〜270°の範囲においては正の逆起電力が、さら
に270°〜360’の範囲にd3いては負の逆起電力
が発生する。
一方、第■相コイルに発生する逆起電力波形は、前記第
1桁コイルの逆起電力波形とはと/νど近似し、第■相
コイルの逆起電力波形の正・負ピークよりそれぞれ60
°遅れた回転角において正負それぞれのピークが示され
る波形となる。
ざらに、第■相コイルに発生ずる逆起電力波形は、前記
第1桁コイル及び第■相コイルに発生ずる逆起電力波形
と近似し、第■相コイルの逆起電力波形の正・負ピーク
よりそれぞれ60°dれた回転角において正負ぞれぞれ
のピークが示される波形となる。
次に、第2図に示すブラシレス直流モータの駆動制御回
路について説明する。
前記3相のブラシレス直流モータの電源となる例えばバ
ッテリからの電圧子Bが各相コイルCL1、C10,C
10のそれぞれの一端に印加されるように接続される。
また、第1相コイルCL1の他端にはNPN型のトラン
ジスタTR1のコレクタが、また、第■相コイルCL 
2の他端には同型の1−ランジスタTR2のコレクタが
、ざらに第■相コイルCL3の他端には同型のトランジ
スタ1” R3のコレクタがそれぞれ接続される。一方
、それぞれのトランジスタTR1,TR2,TR3のエ
ミッタは前記バッテリの○ボルトGNDに接続される。
従ってトランジスタTR1のベースに論理信号「1」に
相当する駆動信号が印加されスイッチングオン状態にな
ると、第■相コイルCし1に駆動電流が通電され、また
、同様にしてTR2がスイッチングオン状態になると第
■相コイルCl−2に駆動電流が通電され、さらに、同
様にしてTR3がスイッチングオン状態になると第■相
コイルCL3に駆動電流が通電される。
第■相コイルCL1の検出電圧はコンパレータC0M1
の反転入力端子に入力され、一方、非反転入力端子には
制御電圧Vccを抵抗R1とR2で分圧した電圧がスレ
ッシュホールド電圧VREFとして印加される。第■相
コイルCL2の検出電圧はコンパレータC0M2の反転
入力端子に入力され、一方、非反転入力端子には前記ス
レッシュホールド電圧VREFが印加される。さらに、
第■相コイルCL3の検出電圧はコンパレータC○M3
の反転入力端子に入力され、一方、非反転入力端子には
前記スレッシュホールド電圧VREFが印加される。
なお、それぞれのコンパレータC0M1.C0M2.C
0M3は、各相コイルCL1.Cl−2゜C10の検出
電圧がスレッシュホールド電圧VRE「より低い状態に
おいてハイレベルの信号、例えば論理信号「1」を出力
するタイプのコンパレータが用いられる。
それぞれのコンパレータC0M1.C0M2゜C0M3
からの前記論理信号「1」の出力信号は、それぞれのデ
ィレィ回路[)TI、DT2.DT3に入力され、例え
ばミリ秒の時間単位で遅延される。ディレィ回路DTI
から出力された遅延信号は2個のNORゲートで回路構
成されたフリップフロップFF1のセラ1〜端子に印加
されるとともに、同様のゲーl−で回路構成されたフリ
ップフロップFF2のリセット端子に印加される。また
、ディレィ回路DT2から出力された遅延信号は上記フ
リップ70ツブFF2のセット端子に印加されるととも
に、フリップフロップFF3のリセット端子に印加され
る。さらに、ディレィ回路DT3から出力された遅延信
号は上記フリップフロップFF3のけツ1へ端子に印加
されるとともに、前記フリップフロップFFIのリセッ
ト端子に印加される。
上記構成によるフリップフロップFF1.FF2、F「
3は、それぞれのセット端子に論理信号rlJが印加さ
れた場合に出力信号は論理信号rOJどなる。従って、
上記セット端子に論理信号「1」が印加された場合、フ
リップフロップF・  「7の出力端子に抵抗R3を介
して接続されたトランジスタTRIはカントオフされる
。また、上記同様にノリツブフロップFF2の出力端子
に抵抗R4を介して接続されたトランジスタTR2はカ
ッ1−オフされ、さらに、フリップフロップFF3の出
力端子に抵抗R5を介して接続された1〜ランジスタ丁
R3ちまたカッ1−オフされる。
一方、フリップフロップFFI、FF2.FF3は、そ
れぞれのリセット端子に論理信号「1」が印加された場
合に論理信号「1」を出力し、その結果、前記トランジ
スタTR1,TR2,TR3はそれぞれオン状態になり
、各相コイルCL1゜C10,C10のそれぞれに駆動
電流が通電される。
次に、上記ブラシレス直流モータの駆動制御回路の作用
を説明する。今、トランジスタTRIがオン状態で第■
相コイルCL1に駆動電流が通電され、前記第1図に示
したような逆起電力が発生している場合、コンパレータ
C0M1は、第■相コイルCL1から検出した逆起電力
がスレッシュホールド電圧VREFより低下した瞬間に
、第3図に示すように、実線で示すP1信号の出力を開
始すると同時に、P1信号をディレィ回路DT1に入力
させて予め設定された所定時間tだけ遅延さける。従っ
てディレィ回路DTIから出力された信号はディレィ回
路1〕T1で設定された可変設定時間tだけ遅延された
第3図のP2信号となる。
ディレィ回路DTIから上記遅延信号P2の出力が開始
されるとフリップフロップFFIはセットされ、フリッ
プフロップFF2はリセットされるため、トランジスタ
TRIはカッ1〜オフ状態になり、同時にトランジスタ
TR2はオン状態になって、通電相が第1組から第■相
に切換えられる。
この瞬間、コンパレータCOMIの反転入力端子に印加
される電圧はスレッシュホールド電圧VREFより高く
なるため、コンパレータCOMIの出力信号は「0」に
なって、第3図に示すように信号P1は立ち下がり、時
間を後に信号P2も立ち下がる。
次に、コンパレータC0M2は、第■相コイルCL 2
から検出した逆起電力がスレッシュホールド電圧VRE
Fより低下した瞬間に、第3図の実線で示ずP3信号の
出力を開始する。該P3信号はディレィ回路DT2に入
力され、ディレィ回路DT2で設定された可変時間tだ
け遅延される。
ディレィ回路DT2で遅延された信号は第3図において
P4で示された信号となる。
ディレィ回路DT2から上記遅延信号P4の出力が開始
されると、フリップフロップFF2はセットされ、ノリ
ツブフロップFF3はりセラ1−されるため、トランジ
スタTR2はカットオフ状態になり、同時にトランジス
タTR3はオン状態になって通電相が第■相に切換えら
れる。
この瞬間、コンパレータC0M2の反転入力端子に印加
される電圧はスレッシュボールド電圧VREFより高く
なるため、コンパレータC0M2の出力信号はrOJに
なって、信@P3は立ち下がり、時間を後に信号24も
立ち下がる。
通電相が第■相から第■相に切換えられ、コンパレータ
C0M3が第■相コイルCL3から検出した逆起電力が
スレッシュホールド電圧VREFより低下した瞬間に、
コンパレータC0M3は第3図の実線で示すP5信号の
出力をU「始する。該P5信号はディレィ回路DT3に
入力され、ディレィ回路DT2で設定された可変時間t
だけ遅延される。ディレィ回路DT2で遅延された信号
は第3図においてP6で示された信号となる。
ディレィ回路DT3から上記遅延信号P6の出力が開始
されるとフリップフロップFF3はレットされ、フリッ
プフロップFF1はリセットされるため、]・ラランジ
ッタTRはカットオフ状態になり、同時にトランジスタ
TRIはオン状態になって、通電相が第■相から第1組
に切換えられる。
この瞬間、コンパレータC0M3の反転入力端子に印加
される電圧はスレッシュホールド電圧VREFより高く
なるため、コンパレータC0M3の出力信号はrOJに
なって信号P5は立ち下がり、時間を後に信号P6も立
ち下がる。
以上のように、通電相のコイルから検出した逆起電力が
スレッシュホールド電圧より低下したとぎにコンパレー
タから出力された前記論理信号P1、P3.P5を可変
時間tで遅延させた前記遅延信号P2.P4.P6をフ
リップフロップFF1、FF2.FF3を介して1〜ラ
ンジスタTR1゜TR2,TR3を駆動さける駆動信号
とした場合、それぞれディレィ回路DTI、D丁2.D
T3で設定される可変時間tを調節することによって各
相コイルに駆動電流を通電さU゛るタイミングを任意に
調整することが出来る。
なお、ブラシレス直流モータを起動さじる場合、図示し
ない起動回路によって起動さけるものとし、各相コイル
から第1図に示すような逆起電力が発生されたときから
、本実施例の制御回路によりブラシレス直流モータを制
御するものとする。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、各相コイルに発生する逆
起電力を検出して所定のレベルでスレッシュボールドし
、さらに、ブラシレス直流モータの特性に応じて設定さ
れた可変遅延時間て゛遅延させた信号を通電相を切換え
るための通電相切換信号どして用いることによって、ブ
ラシレス直流モータの出力特性に対応して通電相切換タ
イミングを最適に設定することができるため、ブラシレ
ス直流モータの出力効率を最良の状態にさせる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は3相ブラシレス直流モータの各相コイルの逆起
電力波形図、第2図は本発明の一実施例のブラシレス直
流モータ駆動制御回路、第3図は第2図の直流モータ駆
動制御回路で生成される信号波形図である。 CLI・・・第■相コイル Cl3・・・第■相コイル C10・・・第■相コイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スイッチング素子を作動させてブラシレス直流モータの
    各相コイルに順次駆動電流を通電しロータを回転させる
    際に、前記各相コイルの逆起電力を検出し、該逆起電力
    をスレッシュホールドして得られた信号を調整可能な所
    定時間遅延させて遅延信号を生成し、該遅延信号を次相
    コイルに駆動電流を切換通電させるための通電相切換信
    号として使用することを特徴とするブラシレス直流モー
    タの駆動制御方法。
JP60215579A 1985-09-27 1985-09-27 ブラシレス直流モ−タの駆動制御方法 Pending JPS6277085A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01283004A (ja) * 1988-05-02 1989-11-14 Nippon Steel Corp ブラシレスモータの制御方法及び装置
JPH03222689A (ja) * 1990-01-25 1991-10-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモータの駆動装置
JPH0454893A (ja) * 1990-06-20 1992-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無整流子直流電動機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0454893A (ja) * 1990-06-20 1992-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無整流子直流電動機

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