JPS6377394A - 無整流子電動機 - Google Patents
無整流子電動機Info
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- JPS6377394A JPS6377394A JP61223186A JP22318686A JPS6377394A JP S6377394 A JPS6377394 A JP S6377394A JP 61223186 A JP61223186 A JP 61223186A JP 22318686 A JP22318686 A JP 22318686A JP S6377394 A JPS6377394 A JP S6377394A
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- JP
- Japan
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- phase
- output
- comparators
- stator winding
- time
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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】
産業上の利用分野
本発明は、ファン等の駆動用に使用され、巻線に誘起さ
れる逆起電力を利用して回転子の位置を検出する無整流
子電動機に関するものである。
れる逆起電力を利用して回転子の位置を検出する無整流
子電動機に関するものである。
従来の技術
従来この種の無整流子電動機は第６図および第７図に示
すような構成であった。図において１〜６はスイッチン
グ素子であシ、それらの出力端が３相ブリツジ接続され
、中性点非接地スター結線された３相の固定子巻線７〜
１２に接続されている。１３は４極に着磁された磁極を
もつ回転子である。回転子１３の固定子巻線７〜１２に
対する相対的な位置を、所定の回転数にてその位相遅れ
が１πである一次フイルター回路３８〜４ｏと、一次フ
ィルター回路３８〜４０の各出力全相互に比較する比較
器４１〜４３と、電動機の回転数にかかわシなく、その
出力の一次フイルター回路３８〜４０の入力に対する位
相遅れが丁πとなるよう位相を調整する位相調整手段４
４とから構成される装置検出手段４６を設けていた。こ
の位置検出手段４５によって検出された回転子位置に応
じて、制謹手段４６がスイッチング素子１〜６にゲート
信号を出力し、所定の固定子巻線相に対する通電を制御
し回転子１３を回転させている。第７図は固定子巻線端
子電圧■１ と比較器４１の出力の関係を示した図で
あシ、図における１は所定の回転、１ 数にて一次フイルター回路３８の位相か丁π遅れた場合
であり、出力が変化する電気角Ｔπの時点で、固定子巻
線通電相を変化させている。２は１に対して回転数が低
くなった場合であり、−次フイルター回路３８の位相遅
れか一πより小さくなるため、位相調整手段４４が比較
器４１の出力変化から−π位相遅れとなるまでの時間ｔ
１ を調整し、１と同様の時点で固定子巻線通電相を
変化させている。３はさらに回転数が低くなった場合で
あシ、２の場合に比較して調整時間ｔ２が長くなる。
すような構成であった。図において１〜６はスイッチン
グ素子であシ、それらの出力端が３相ブリツジ接続され
、中性点非接地スター結線された３相の固定子巻線７〜
１２に接続されている。１３は４極に着磁された磁極を
もつ回転子である。回転子１３の固定子巻線７〜１２に
対する相対的な位置を、所定の回転数にてその位相遅れ
が１πである一次フイルター回路３８〜４ｏと、一次フ
ィルター回路３８〜４０の各出力全相互に比較する比較
器４１〜４３と、電動機の回転数にかかわシなく、その
出力の一次フイルター回路３８〜４０の入力に対する位
相遅れが丁πとなるよう位相を調整する位相調整手段４
４とから構成される装置検出手段４６を設けていた。こ
の位置検出手段４５によって検出された回転子位置に応
じて、制謹手段４６がスイッチング素子１〜６にゲート
信号を出力し、所定の固定子巻線相に対する通電を制御
し回転子１３を回転させている。第７図は固定子巻線端
子電圧■１ と比較器４１の出力の関係を示した図で
あシ、図における１は所定の回転、１ 数にて一次フイルター回路３８の位相か丁π遅れた場合
であり、出力が変化する電気角Ｔπの時点で、固定子巻
線通電相を変化させている。２は１に対して回転数が低
くなった場合であり、−次フイルター回路３８の位相遅
れか一πより小さくなるため、位相調整手段４４が比較
器４１の出力変化から−π位相遅れとなるまでの時間ｔ
１ を調整し、１と同様の時点で固定子巻線通電相を
変化させている。３はさらに回転数が低くなった場合で
あシ、２の場合に比較して調整時間ｔ２が長くなる。
発明が解決しようする問題点
このような従来の構成では、所定の回転数にて一次フィ
ルターの位相遅れ角度を−πとしているため、回転数が
変化すると同時に位相遅れ角も大きく変化し、その変化
に応じて、位相遅れが常に１πとなるよう調整するため
の位相調整時間も変化するため、位相調整手段４４の構
成が非常に複雑となる問題があった。
ルターの位相遅れ角度を−πとしているため、回転数が
変化すると同時に位相遅れ角も大きく変化し、その変化
に応じて、位相遅れが常に１πとなるよう調整するため
の位相調整時間も変化するため、位相調整手段４４の構
成が非常に複雑となる問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、位相調整
手段の構成が簡単となる無整流子電動機を提供すること
を目的とするものである。
手段の構成が簡単となる無整流子電動機を提供すること
を目的とするものである。
問題点を解決するための手段
この問題点を解決するために本発明は、中性点非接地ス
ター結線された３相の固定子巻線の中性点でない各相端
子に各々接続され、位相遅れを発生させるフィルター回
路と、これらフィルター回路の各出力を相互に比較する
比較器と、これら比較器の出力を入力とし、この入力に
対する出力の位相遅れが所定の値となるよう調整する位
相調整手段から構成された回転子の位置を検出する位置
検出手段と、この位置検出手段の出力に応じて前記３相
の固定子巻線の所定の相に通電する制御手段を設けたも
のである。
ター結線された３相の固定子巻線の中性点でない各相端
子に各々接続され、位相遅れを発生させるフィルター回
路と、これらフィルター回路の各出力を相互に比較する
比較器と、これら比較器の出力を入力とし、この入力に
対する出力の位相遅れが所定の値となるよう調整する位
相調整手段から構成された回転子の位置を検出する位置
検出手段と、この位置検出手段の出力に応じて前記３相
の固定子巻線の所定の相に通電する制御手段を設けたも
のである。
作 用
この構成により、フィルター回路の位相遅れが回転数に
かかわらず所定の位相遅れとなるため、位相調整手段に
よって位相を調整するだめの位相調整時間が回転数にか
かわらず一定となり、簡単な構成で位相調整手段を構成
することが可能となる。
かかわらず所定の位相遅れとなるため、位相調整手段に
よって位相を調整するだめの位相調整時間が回転数にか
かわらず一定となり、簡単な構成で位相調整手段を構成
することが可能となる。
実施例
以下本発明の一実施例について第１図〜第５図にもとづ
き説明する。図において、１４〜１６は巻線のスイッチ
ングノイズを低減させる一次フイルター回路で、入力に
対する位相遅れが工πとなるよう設定している。１７〜
１９は比較器で、比較器１了は固定子巻線端子電圧■１
とｖ２の一次フイルター回路１４．１５通過後の出力
電圧、比較器１８は同様にｖ２とｖ３の一次フイルター
回路１５．１６通過後の出力電圧、比較器１９も同様に
ｖ３とｖｌの一次フイルター回路１６．１４通過後の出
力電圧を比較して、回転子１３の位置検出情報を出力し
ている。位相調整手段２ｏは、−次フィルター回路１４
〜１６の情報をさらに常にべ遅らせている。そして、−
次フイルター回路１４〜１６．比較回路１７〜１９およ
び位相調整手段で位置検出手段２１を構成している。制
御手段２２は位置検出手段２１の情報をもとに回転子１
３の位置・を判定し、通電すべき固定子巻線相を決定し
、導通させるスイッチング素子のゲート信号を出力して
いる。第２図は固定子巻線７〜１２の各相の端子電圧（
図における破線で示された台形波状の電圧）■１〜■３
と、その−次フイルター回路１４〜１６を通過後の出力
電圧（図における実線で示された三角波状の電圧）の関
係、および比較器１７〜１９の出力電圧とその位相調整
後の出力電圧ｖ１〜Ｖ３＋スイッチング素子１〜６の導
通状態の関係を示した図である。スイッチング素子は図
におけるＯＮ部分が導通区間を示している。第３図は、
第２図の部分詳細図で、■１ と比較器１７の出力電圧
とＶ の関係を示しており、Ｔ１およびＴ２は固定子巻
線通電摺切シ換え時点であり、電気角で−πおよびＴπ
の位置となる。Ｔ′は比較器１７の出力信号変化時点で
あり、電気角で工πの位置となる。ｔばＴ１からＴ′ま
での時間全、１／はＴ′からＴ２までの時間であり、ｔ
とｔ′は同時間となり、なおかつｔ′は位相調整手段２
ｏの位相調整時間である。
き説明する。図において、１４〜１６は巻線のスイッチ
ングノイズを低減させる一次フイルター回路で、入力に
対する位相遅れが工πとなるよう設定している。１７〜
１９は比較器で、比較器１了は固定子巻線端子電圧■１
とｖ２の一次フイルター回路１４．１５通過後の出力
電圧、比較器１８は同様にｖ２とｖ３の一次フイルター
回路１５．１６通過後の出力電圧、比較器１９も同様に
ｖ３とｖｌの一次フイルター回路１６．１４通過後の出
力電圧を比較して、回転子１３の位置検出情報を出力し
ている。位相調整手段２ｏは、−次フィルター回路１４
〜１６の情報をさらに常にべ遅らせている。そして、−
次フイルター回路１４〜１６．比較回路１７〜１９およ
び位相調整手段で位置検出手段２１を構成している。制
御手段２２は位置検出手段２１の情報をもとに回転子１
３の位置・を判定し、通電すべき固定子巻線相を決定し
、導通させるスイッチング素子のゲート信号を出力して
いる。第２図は固定子巻線７〜１２の各相の端子電圧（
図における破線で示された台形波状の電圧）■１〜■３
と、その−次フイルター回路１４〜１６を通過後の出力
電圧（図における実線で示された三角波状の電圧）の関
係、および比較器１７〜１９の出力電圧とその位相調整
後の出力電圧ｖ１〜Ｖ３＋スイッチング素子１〜６の導
通状態の関係を示した図である。スイッチング素子は図
におけるＯＮ部分が導通区間を示している。第３図は、
第２図の部分詳細図で、■１ と比較器１７の出力電圧
とＶ の関係を示しており、Ｔ１およびＴ２は固定子巻
線通電摺切シ換え時点であり、電気角で−πおよびＴπ
の位置となる。Ｔ′は比較器１７の出力信号変化時点で
あり、電気角で工πの位置となる。ｔばＴ１からＴ′ま
での時間全、１／はＴ′からＴ２までの時間であり、ｔ
とｔ′は同時間となり、なおかつｔ′は位相調整手段２
ｏの位相調整時間である。
図において、あらかじめ低回転で一次フイルター回路１
４〜１６０位相遅れが工πとなるようフイルタ一定数Ｆ
Ｃを設定しておけば、・位相遅れ角度ψは （ｐ ＝ｔａｎ−” ωＦ ｃ（ω：入力信号角速度）
で示され、モータの回転数が高くなり、端子電圧の周波
数が高くなっても−πであり変化しない。
４〜１６０位相遅れが工πとなるようフイルタ一定数Ｆ
Ｃを設定しておけば、・位相遅れ角度ψは （ｐ ＝ｔａｎ−” ωＦ ｃ（ω：入力信号角速度）
で示され、モータの回転数が高くなり、端子電圧の周波
数が高くなっても−πであり変化しない。
そのため−次フイルター回路１４〜１６の出力信号は、
回転数にかかわらず常に第２図に示すように、−π位相
遅れの三角波状の信号となり、比較器１７〜１９の出力
信号も同様に遅れることになる。この比較器１７〜１９
の出力信号が変化する時点は、ちょうどスイッチング素
子１〜６の導通状態、つまり電気角丁πごとの固定子巻
線通電相が変化する時点の中間に位置し、たとえば第３
図においては通電相を変化した時点Ｔ１から比較器１了
の出力信号が変化する時点Ｔ′までの時間ｔは相調整手
段２０によって電現角τπ（時間を勺遅らせたｖｌ
の信号は、図かられかるように、次の固定子巻線通電相
の変化時点Ｔ２と同じになり、位相調整手段２ｏの出力
変化に応じて、固定子巻線通電相を変化させてやれば、
回転が可能となる。
回転数にかかわらず常に第２図に示すように、−π位相
遅れの三角波状の信号となり、比較器１７〜１９の出力
信号も同様に遅れることになる。この比較器１７〜１９
の出力信号が変化する時点は、ちょうどスイッチング素
子１〜６の導通状態、つまり電気角丁πごとの固定子巻
線通電相が変化する時点の中間に位置し、たとえば第３
図においては通電相を変化した時点Ｔ１から比較器１了
の出力信号が変化する時点Ｔ′までの時間ｔは相調整手
段２０によって電現角τπ（時間を勺遅らせたｖｌ
の信号は、図かられかるように、次の固定子巻線通電相
の変化時点Ｔ２と同じになり、位相調整手段２ｏの出力
変化に応じて、固定子巻線通電相を変化させてやれば、
回転が可能となる。
固定子巻線のどの相に通電するかは、ｖ１〜ｖ３の出力
の関係によって判断すればよい。
の関係によって判断すればよい。
第４図は要部の具体的な回路の一例を示す。位相調整手
段２０と制御手段２２はケイクロコンピユータ２９およ
び周辺回路から構成されている。
段２０と制御手段２２はケイクロコンピユータ２９およ
び周辺回路から構成されている。
また１次フィルター回路１４〜１６は抵抗２３〜２６お
よびコンデンサ２６〜２８から構成されている。その他
の部分は第１図と同様であり、比較器１７〜１９の出力
が直接マイクロコンピュータ２９に入力され、マイクロ
コンピュータ２９はスイッチング素子１〜６へのゲート
信号を出力してから、比較器１７〜１９の出力状態が変
化するまでの時間ｔ２測定し、測定後１ （＝１勺時間
仔過した後、比較器１７〜１９の出力状態に応じたスイ
ッチング素子のゲート信号を出力し、巻線に対する通電
を制御している。
よびコンデンサ２６〜２８から構成されている。その他
の部分は第１図と同様であり、比較器１７〜１９の出力
が直接マイクロコンピュータ２９に入力され、マイクロ
コンピュータ２９はスイッチング素子１〜６へのゲート
信号を出力してから、比較器１７〜１９の出力状態が変
化するまでの時間ｔ２測定し、測定後１ （＝１勺時間
仔過した後、比較器１７〜１９の出力状態に応じたスイ
ッチング素子のゲート信号を出力し、巻線に対する通電
を制御している。
次に上記のように構成した無整流子電動機の動作を第６
図のフローチャート全周いて説明する。
図のフローチャート全周いて説明する。
電動機の電源を投入すると、マイクロコンピュータ２９
のＲＯＭに記憶された第５図のフローチャートに示すプ
ログラムの手順にしたがって電動機が回転する。まずス
テップ３０でゲート信号を出力し回転子１３と回転させ
る。その後ただちにステップ３１で比較器１７〜１９の
出力信号の取り込みを開始すると同時に、ステップ３２
で比較器１７〜１９の出力状態が変化するまでの時間ｔ
の測定を開始する。次にステップ３３で比較器１７〜１
９の出力信号の観察を続け、信号が変化すれば、その変
化後の状態からステップ３４で固定子巻線通電相を決定
するとともに、ステップ３６で時間ｔの測定を停止する
。停止後ただちにステップ３６の時間上遅延タイマーで
切換タイミング全遅らせた後ステップ３７で、ステップ
３４で決定された通電相に応じたゲート信号を出力し、
回転子１３の回転に続行させる。以後はステップ３３か
ら３７の繰り返しで運転が続行される。比較器１７〜１
９の出力状態に応じてどの固定子巻線相を通電させるか
は、あらかじめマイクロコンピュータ−２９中のＲＯＭ
に記録されており、本例では比較器１７＝１９の出力状
態の６種類の変化に対応して、６種類の通電パターンが
記憶されている。
のＲＯＭに記憶された第５図のフローチャートに示すプ
ログラムの手順にしたがって電動機が回転する。まずス
テップ３０でゲート信号を出力し回転子１３と回転させ
る。その後ただちにステップ３１で比較器１７〜１９の
出力信号の取り込みを開始すると同時に、ステップ３２
で比較器１７〜１９の出力状態が変化するまでの時間ｔ
の測定を開始する。次にステップ３３で比較器１７〜１
９の出力信号の観察を続け、信号が変化すれば、その変
化後の状態からステップ３４で固定子巻線通電相を決定
するとともに、ステップ３６で時間ｔの測定を停止する
。停止後ただちにステップ３６の時間上遅延タイマーで
切換タイミング全遅らせた後ステップ３７で、ステップ
３４で決定された通電相に応じたゲート信号を出力し、
回転子１３の回転に続行させる。以後はステップ３３か
ら３７の繰り返しで運転が続行される。比較器１７〜１
９の出力状態に応じてどの固定子巻線相を通電させるか
は、あらかじめマイクロコンピュータ−２９中のＲＯＭ
に記録されており、本例では比較器１７＝１９の出力状
態の６種類の変化に対応して、６種類の通電パターンが
記憶されている。
以上のように本実施例によれば、あらかじめ低回転で一
次フイルターの位相遅れが±πとなるよう設定している
ので、回転数が高くなっても位相段は回転数にかかわら
ず、常に電気角で一π位相を遅らせば、制御手段に固定
子巻線通電相の切換え情報を出力することが可能になる
。実際には回転数にかかわりなく固定子巻線通電相全切
換えてから比較器の出力信号が変化するまでの時間を測
定し、その時間と同じ時間だけ情報全遅らせば、一πだ
け位相が遅れることになり、回転数が変化しても簡単に
位相全調整することが可能となる。
次フイルターの位相遅れが±πとなるよう設定している
ので、回転数が高くなっても位相段は回転数にかかわら
ず、常に電気角で一π位相を遅らせば、制御手段に固定
子巻線通電相の切換え情報を出力することが可能になる
。実際には回転数にかかわりなく固定子巻線通電相全切
換えてから比較器の出力信号が変化するまでの時間を測
定し、その時間と同じ時間だけ情報全遅らせば、一πだ
け位相が遅れることになり、回転数が変化しても簡単に
位相全調整することが可能となる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、回転数にかかわらず所定
の位相遅れ全発生させるフィルター回路を使用している
ため、位相調整手段が常に所定の値だけ位相調整するだ
けで、回転子の位置を検出することが可能とな）、位相
調整手段の構成が簡単となり、無整流子電動機も簡単に
構成することが可能となる効果が得られる。
の位相遅れ全発生させるフィルター回路を使用している
ため、位相調整手段が常に所定の値だけ位相調整するだ
けで、回転子の位置を検出することが可能とな）、位相
調整手段の構成が簡単となり、無整流子電動機も簡単に
構成することが可能となる効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例における無整流子電動機の概
略構成図、第２図は同巻線端子電圧とフィルター回路の
出力電圧と比較器の出力電圧と位相調整手段の出力およ
びスイッチング素子の導通状態を示す説明図、第３図は
第２図の要部詳細図、第４図は同要部回路図、波５図は
運転のためのプログラムの一例を示すフローｆｗ ト
ｓ ’ＪＣｅ図は従来の無整流子電動機の概略構成図、
第７図は同端子電圧と比較器の出力電圧の関係を示した
説明図である。 了、８，９，１０，１１．１２・・・・・・固定子巻線
、１３・・・・・・回転子、１４，１５．１６・・・・
・・フィルター回路、１７．１８．１９・・・・・・比
較器、２０・・・・・・位相調整手段、２１・・・・パ
・位置検出手段、２２・・・・・・制御手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第４図 第 ５ 図 第７図
略構成図、第２図は同巻線端子電圧とフィルター回路の
出力電圧と比較器の出力電圧と位相調整手段の出力およ
びスイッチング素子の導通状態を示す説明図、第３図は
第２図の要部詳細図、第４図は同要部回路図、波５図は
運転のためのプログラムの一例を示すフローｆｗ ト
ｓ ’ＪＣｅ図は従来の無整流子電動機の概略構成図、
第７図は同端子電圧と比較器の出力電圧の関係を示した
説明図である。 了、８，９，１０，１１．１２・・・・・・固定子巻線
、１３・・・・・・回転子、１４，１５．１６・・・・
・・フィルター回路、１７．１８．１９・・・・・・比
較器、２０・・・・・・位相調整手段、２１・・・・パ
・位置検出手段、２２・・・・・・制御手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第４図 第 ５ 図 第７図
Claims (1)
- 中性点非接地スター結線された３相の固定子巻線の中性
点でない各相端子に各々接続され、所定の位相遅れを発
生させるフィルター回路と、これらフィルター回路の各
出力を相互に比較する比較器と、これら比較器の出力を
入力とし、この入力に対する出力の位相遅れが所定の値
となるよう調整する位相調整手段から構成された回転子
の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の
出力に応じて前記３相の固定子巻線の所定の相に通電す
る制御手段を備えた無整流子電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61223186A JPS6377394A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 無整流子電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61223186A JPS6377394A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 無整流子電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6377394A true JPS6377394A (ja) | 1988-04-07 |
Family
ID=16794150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61223186A Pending JPS6377394A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 無整流子電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6377394A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160385A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Rotor position detecting method for brushless direct current motor |
| JPS637186A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | ブラシレス直流モ−タの駆動回路 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61223186A patent/JPS6377394A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160385A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Rotor position detecting method for brushless direct current motor |
| JPS637186A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | ブラシレス直流モ−タの駆動回路 |
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