JP2002191187A - 検出器を用いない整流 - Google Patents
検出器を用いない整流Info
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- JP2002191187A JP2002191187A JP2001374095A JP2001374095A JP2002191187A JP 2002191187 A JP2002191187 A JP 2002191187A JP 2001374095 A JP2001374095 A JP 2001374095A JP 2001374095 A JP2001374095 A JP 2001374095A JP 2002191187 A JP2002191187 A JP 2002191187A
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-
- 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
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で製造コストが低い、ブラシレス
直流モータの整流回路に関する。 【解決手段】 ブラシレス直流モータの整流回路は、モ
ータに類似する、抵抗で構成された仮想的な星形２と、
星形モータと仮想的な星形の両方の星形中心点の電圧を
すべての相で連続的に比較する装置と、整流を制御する
目的で、得られた比較値から信号を生成する装置とを備
えている。
直流モータの整流回路に関する。 【解決手段】 ブラシレス直流モータの整流回路は、モ
ータに類似する、抵抗で構成された仮想的な星形２と、
星形モータと仮想的な星形の両方の星形中心点の電圧を
すべての相で連続的に比較する装置と、整流を制御する
目的で、得られた比較値から信号を生成する装置とを備
えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレス直流モ
ータに関し、特にこのようなモータのための整流回路に
関する。これは、任意の極数の永久磁石ロータと、多相
システムを構成する少なくとも２つの巻線をもつステー
タとを備えるモータである。この場合、それぞれの相
は、ロータの永久磁界を巻線に誘導する電圧に依存し
て、電子切換部材によって切換可能である。これは、整
流ステップを実行するための整流状態に応じて、直流源
の負極および／または正極で行われる。
ータに関し、特にこのようなモータのための整流回路に
関する。これは、任意の極数の永久磁石ロータと、多相
システムを構成する少なくとも２つの巻線をもつステー
タとを備えるモータである。この場合、それぞれの相
は、ロータの永久磁界を巻線に誘導する電圧に依存し
て、電子切換部材によって切換可能である。これは、整
流ステップを実行するための整流状態に応じて、直流源
の負極および／または正極で行われる。
【０００２】
【従来の技術】直流モータを電子的に整流する場合、現
在のロータ位置をその都度検出しなければならない。そ
のために、通常、たとえばホール発電器やフォトダイオ
ードなどのセンサが使用される。
在のロータ位置をその都度検出しなければならない。そ
のために、通常、たとえばホール発電器やフォトダイオ
ードなどのセンサが使用される。
【０００３】電機子巻線に誘導される電圧を、その都度
電気の通っていない瞬間に測定し、それによってロータ
位置を検出し、それに基づいて整流を連続して行なうた
めの相応の信号を得ることも公知である。
電気の通っていない瞬間に測定し、それによってロータ
位置を検出し、それに基づいて整流を連続して行なうた
めの相応の信号を得ることも公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ドイツ特許出願公告明
細書２６０４６３８より、３相に誘導される電圧の符号
図が、基準電圧との相関関係で整流のために用いられ
る、コレクタを用いない直流モータの制御回路が公知で
ある。しかしそのためには、それぞれ任意の時点で少な
くとも１つの相が電流の通っていない状態でなければな
らない。このことは、誘導される電圧を必要な確実性で
推定できるようにするために、ある程度の時間にわたっ
て、たとえば半波の全体にわたって、電流がオフになっ
ていなくてはならないことを意味している。レベル測定
に必要な共通の基準電位があるために、このような制御
回路は、星形中心点が導出されている星形回路における
モータにしか適用できない。そのうえ、この回路も専用
の始動ロジックを必要とする。
細書２６０４６３８より、３相に誘導される電圧の符号
図が、基準電圧との相関関係で整流のために用いられ
る、コレクタを用いない直流モータの制御回路が公知で
ある。しかしそのためには、それぞれ任意の時点で少な
くとも１つの相が電流の通っていない状態でなければな
らない。このことは、誘導される電圧を必要な確実性で
推定できるようにするために、ある程度の時間にわたっ
て、たとえば半波の全体にわたって、電流がオフになっ
ていなくてはならないことを意味している。レベル測定
に必要な共通の基準電位があるために、このような制御
回路は、星形中心点が導出されている星形回路における
モータにしか適用できない。そのうえ、この回路も専用
の始動ロジックを必要とする。
【０００５】本発明の目的は、構造が簡単で製造コスト
が低く、機械に内蔵された、または機械に取り付けられ
た角度検出装置を必要とせず、ステータ回転フィールド
をその都度の回転数領域におけるロータの角度位置から
確実に先に進める、ブラシレス直流モータのための整流
回路を提供することである。
が低く、機械に内蔵された、または機械に取り付けられ
た角度検出装置を必要とせず、ステータ回転フィールド
をその都度の回転数領域におけるロータの角度位置から
確実に先に進める、ブラシレス直流モータのための整流
回路を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的は請求項１の構
成要件によって達成される。
成要件によって達成される。
【０００７】それにより、抵抗からなる星形モータの場
合と同じように、仮想的な別の星形が構成される。両方
の星形の星形中心点に存在している電圧が相互に比較さ
れ、評価される。零通過が、個々の相の角度の正しい整
流のために評価される。
合と同じように、仮想的な別の星形が構成される。両方
の星形の星形中心点に存在している電圧が相互に比較さ
れ、評価される。零通過が、個々の相の角度の正しい整
流のために評価される。
【０００８】始動には、たとえばパルス発生器の形態の
始動回路が利用される。一定のトルクに達すれば、この
始動回路はもはや必要ない。
始動回路が利用される。一定のトルクに達すれば、この
始動回路はもはや必要ない。
【０００９】電圧比較から得られた信号は、カウンタ・
デコーダ回路に供給され、そこからトランジスタに転送
される。
デコーダ回路に供給され、そこからトランジスタに転送
される。
【００１０】実際の機械と、抵抗から構成される仮想的
な星形回路との、電流と電圧の間に線形の関係がないこ
とは無視することもできる。３つの量Ｘ，Ｙ、およびＺ
のうちの各２つの間で補償が行われるからである。
な星形回路との、電流と電圧の間に線形の関係がないこ
とは無視することもできる。３つの量Ｘ，Ｙ、およびＺ
のうちの各２つの間で補償が行われるからである。
【００１１】モータの星形中心点と仮想的な星形中心点
との間の比較測定の評価によって、モータの起電力が連
続的に検出され、それによって３つの相すべての値が連
続的に測定されるようにして、本発明は設定された目的
を達成する。
との間の比較測定の評価によって、モータの起電力が連
続的に検出され、それによって３つの相すべての値が連
続的に測定されるようにして、本発明は設定された目的
を達成する。
【００１２】起電力を評価するためのコストは比較的小
さい。整流の時点は非常に正確に決まり、少なくとも、
機械的な位置検出器の場合より正確に決定される。回路
は低コストであり、故障も発生しにくい。
さい。整流の時点は非常に正確に決まり、少なくとも、
機械的な位置検出器の場合より正確に決定される。回路
は低コストであり、故障も発生しにくい。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１４】図１に示すブロック図には、インダクタン
スＸ，Ｙ，Ｚを有する星形モータ１と、ならびに抵抗Ｒ
1，Ｒ2，Ｒ3を有する仮想的な星形２を見ることができ
る。
スＸ，Ｙ，Ｚを有する星形モータ１と、ならびに抵抗Ｒ
1，Ｒ2，Ｒ3を有する仮想的な星形２を見ることができ
る。
【００１５】前述した星形回路は、個々の最終段３．
１，３．２，３．３を有する従来式の最終段３に接続さ
れている。これはたとえばモスフェット回路またはＥＧ
ＢＣ回路であってよい。
１，３．２，３．３を有する従来式の最終段３に接続さ
れている。これはたとえばモスフェット回路またはＥＧ
ＢＣ回路であってよい。
【００１６】星形モータ１と仮想的な星形２の両方の星
形中心点の後には、評価回路４が配置されている。評価
回路４は、逆平行につながれた２つの光結合器を有して
いる。これらの光結合器の出力トランジスタ（ここでは
特に図示せず）は並列につながれており、共通のプルア
ップ抵抗を有している。
形中心点の後には、評価回路４が配置されている。評価
回路４は、逆平行につながれた２つの光結合器を有して
いる。これらの光結合器の出力トランジスタ（ここでは
特に図示せず）は並列につながれており、共通のプルア
ップ抵抗を有している。
【００１７】星形モータ１と仮想的な星形２の両方の星
形中心点の間に電圧差がないとき、光結合器を通って流
れる電流はない。この場合レベルは“ハイ”である。
形中心点の間に電圧差がないとき、光結合器を通って流
れる電流はない。この場合レベルは“ハイ”である。
【００１８】両方の星形中心点の間に電圧差が生じる
と、電流が流れる。このとき光結合器が切り換わる。こ
の場合、出力レベルは“ロウ”である。
と、電流が流れる。このとき光結合器が切り換わる。こ
の場合、出力レベルは“ロウ”である。
【００１９】評価回路４で生成された信号は、カウンタ
・デコーダ５に供給される。このカウンタ・デコーダ５
は、供給された信号から、最終段のトランジスタのため
のパルスを生成する（トランジスタ制御器６参照）。
・デコーダ５に供給される。このカウンタ・デコーダ５
は、供給された信号から、最終段のトランジスタのため
のパルスを生成する（トランジスタ制御器６参照）。
【００２０】停止状態では、まだ星形モータ１と仮想的
な星形２に電圧が印加されていないので、さしあたりパ
ルスは生成されない。そのために始動回路７が設けられ
ている。始動回路７は、評価回路４が通常動作のときに
供給するのと類似したパルスを生成する。
な星形２に電圧が印加されていないので、さしあたりパ
ルスは生成されない。そのために始動回路７が設けられ
ている。始動回路７は、評価回路４が通常動作のときに
供給するのと類似したパルスを生成する。
【００２１】始動回路７は、モータを同期回転数まで加
速させる役目をする。この同期回転数に達すると、始動
回路７はオフになる。評価回路４はその間に信号を供給
するようになっている。この信号は接続される。このこ
とはスイッチ８によって行われる。スイッチ８も同様
に、同期化装置９によって同期回転数に達したときにラ
ンプ波発生器７から評価回路４へと切り換えられる。
速させる役目をする。この同期回転数に達すると、始動
回路７はオフになる。評価回路４はその間に信号を供給
するようになっている。この信号は接続される。このこ
とはスイッチ８によって行われる。スイッチ８も同様
に、同期化装置９によって同期回転数に達したときにラ
ンプ波発生器７から評価回路４へと切り換えられる。
【００２２】図２の上側部分には、星形中心点で生じて
いる電圧が３つの相Ｘ，Ｙ，Ｚについて示されている。
時間に伴う電圧の変化は台形である。この台形は、個々
の相の間でそれぞれ１２０だけずれている。
いる電圧が３つの相Ｘ，Ｙ，Ｚについて示されている。
時間に伴う電圧の変化は台形である。この台形は、個々
の相の間でそれぞれ１２０だけずれている。
【００２３】図２の中央部分は、本発明の特徴を備えて
いない従来式のモータの場合における位置検出器の信号
を示している（Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３参照）。
いない従来式のモータの場合における位置検出器の信号
を示している（Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３参照）。
【００２４】これらの位置検出器の信号は、モータに内
蔵されたホールセンサによって生成され、モータの整流
に利用される。
蔵されたホールセンサによって生成され、モータの整流
に利用される。
【００２５】本発明では、このような種類の位置検出器
は必要ない。したがって、位置検出器を省くことができ
る。
は必要ない。したがって、位置検出器を省くことができ
る。
【００２６】図２の下側部分は、やはり電圧Ｕ**の時間
ｔに伴う変化を示している。両方の星形中心点の間の電
圧差を表す正弦曲線を見ることができる。さらにその下
には、方形で存在し、カウンタ・デコーダ５に供給され
る、評価回路４によって生成された信号電圧を見ること
ができる。
ｔに伴う変化を示している。両方の星形中心点の間の電
圧差を表す正弦曲線を見ることができる。さらにその下
には、方形で存在し、カウンタ・デコーダ５に供給され
る、評価回路４によって生成された信号電圧を見ること
ができる。
【図１】ブラシレス直流モータのための本発明による整
流回路の構成を示すブロック図である。
流回路の構成を示すブロック図である。
【図２】３つの相の電圧と、そこから得られる従来式の
整流回路の信号、ならびに本発明の回路の信号を示す図
である。
整流回路の信号、ならびに本発明の回路の信号を示す図
である。
１ 星形モータ ２ 仮想的な星形 ３ 最終段 ４ 評価回路 ５ カウンタ・デコーダ ６ トランジスタ制御器 ７ 始動回路 ８ スイッチ ９ 同期化装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ (72)発明者 ジョウゼフ ライタ ドイツ連邦共和国 69124 エペルハイム ゲシュヴィスター−ショウル−シュトラ ーセ 53 (72)発明者 ヨウハーン シューン ドイツ連邦共和国 69181 ライメン イ ム エメルスライン ８ (72)発明者 ライナー ヴィルハウアー ドイツ連邦共和国 68804 アルツルシュ ハイム ゲーテシュトラーセ 65 Ｆターム(参考） 5H560 BB04 BB07 BB12 DA13 DC13 EB01 EC04 HA04 TT02 UA02
Claims (1)
- 【請求項１】 モータに類似する、抵抗で構成された仮
想的な星形と、星形モータと前記仮想的な星形の両方の
星形中心点の電圧をすべての相で連続して比較する装置
と、整流を制御する目的で、得られた比較値から信号を
生成する装置とを備える、ブラシレス直流モータの整流
回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10060759 | 2000-12-07 | ||
| DE10060759.4 | 2000-12-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002191187A true JP2002191187A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=7666090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001374095A Pending JP2002191187A (ja) | 2000-12-07 | 2001-12-07 | 検出器を用いない整流 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6600279B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002191187A (ja) |
| DE (1) | DE10157900A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102545749A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-07-04 | 上海大学 | 宽调速范围无刷直流电机无位置传感器控制装置及方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016119892B4 (de) | 2015-10-21 | 2022-04-28 | Denso Corporation | Steuerungsgerät für eine rotierende elektrische Maschine |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2604638C3 (de) | 1976-02-06 | 1982-03-04 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Steuerschaltung für einen kollektorlosen Gleichstr ommotor |
| US4641066A (en) * | 1984-10-04 | 1987-02-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Control apparatus for brushless motor |
| US5202612A (en) | 1988-01-29 | 1993-04-13 | Sinano Electric Co., Ltd. | Concrete vibrator |
| US4912378A (en) | 1988-07-21 | 1990-03-27 | Emerson Electric Co. | Third harmonic commutation control system and method |
| US4922169A (en) * | 1988-10-04 | 1990-05-01 | Miniscribe Corporation | Method and apparatus for driving a brushless motor |
| US5481166A (en) * | 1993-12-30 | 1996-01-02 | Whirlpool Corporation | Motor control for brushless permanent magnet using only three wires |
-
2001
- 2001-11-26 DE DE2001157900 patent/DE10157900A1/de not_active Withdrawn
- 2001-12-07 JP JP2001374095A patent/JP2002191187A/ja active Pending
- 2001-12-07 US US10/006,426 patent/US6600279B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102545749A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-07-04 | 上海大学 | 宽调速范围无刷直流电机无位置传感器控制装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6600279B2 (en) | 2003-07-29 |
| DE10157900A1 (de) | 2002-08-08 |
| US20020070695A1 (en) | 2002-06-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040712 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040712 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061004 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061225 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070228 |