JP2003143892A - Ｄｃブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
Ｄｃブラシレスモータの駆動回路Info
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
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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
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
-
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- 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
- H02P6/28—Arrangements for controlling current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３相ＤＣブラシレスモータの駆動回路で１２
０度通電２相励磁するものにおいて通電相切り替え時に
発生する電磁音を減少せることが出きる駆動回路を得る
のが課題である。 【解決手段】 通電相切り替え時に３相励磁とし、所定
時間後２相励磁に戻すような制御回路とする。
０度通電２相励磁するものにおいて通電相切り替え時に
発生する電磁音を減少せることが出きる駆動回路を得る
のが課題である。 【解決手段】 通電相切り替え時に３相励磁とし、所定
時間後２相励磁に戻すような制御回路とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣブラシレスモ
ータの駆動回路に係り、特に通電相切り替え時の電磁音
を低減できるものに関する。
ータの駆動回路に係り、特に通電相切り替え時の電磁音
を低減できるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来から実施されているＤＣブラ
シレスモータ駆動回路の要部回路図で、１はホール素子
５の出力を受け、通電制御信号を発生させる回路、４は
通電制御スッチング回路、６は固定子巻線、５は回転子
の磁極位置を検出するためのホール素子である。
シレスモータ駆動回路の要部回路図で、１はホール素子
５の出力を受け、通電制御信号を発生させる回路、４は
通電制御スッチング回路、６は固定子巻線、５は回転子
の磁極位置を検出するためのホール素子である。
【０００３】通電制御信号発生回路１には３個のホール
素子５の出力信号の振幅を揃えるための３個のホール素
子増幅回路１−１と、該３個のホール素子増幅回路１−
１の出力を合成する合成回路１−２と、該合成回路１−
２の出力を受け３相１２０度通電で２相励磁の通電信号
を発生する通電パターン発生回路１−３とを有し、該通
電パターン発生回路１−３の出力を通電制御スッチング
回路４に送り、通電制御スッチング回路４の出力により
３相固定子巻線６に順次通電して回転子に備えた永久磁
石を所定方向に回転させる。
素子５の出力信号の振幅を揃えるための３個のホール素
子増幅回路１−１と、該３個のホール素子増幅回路１−
１の出力を合成する合成回路１−２と、該合成回路１−
２の出力を受け３相１２０度通電で２相励磁の通電信号
を発生する通電パターン発生回路１−３とを有し、該通
電パターン発生回路１−３の出力を通電制御スッチング
回路４に送り、通電制御スッチング回路４の出力により
３相固定子巻線６に順次通電して回転子に備えた永久磁
石を所定方向に回転させる。
【０００４】通電制御信号発生回路１は、３個のホール
素子５のＨu、Ｈv、Ｈwの出力を３個のホール素子増幅
回路１−１の入力端子ｈu、ｈv、ｈwに接続し、通電パ
ターン発生回路１−３出力端子ｇ1、ｇ2、ｇ3、ｇ4、ｇ
5、ｇ6を通電制御スイッチング回路４のトランジスタＱ
1からＱ6の夫々のゲート端子に接続してある。
素子５のＨu、Ｈv、Ｈwの出力を３個のホール素子増幅
回路１−１の入力端子ｈu、ｈv、ｈwに接続し、通電パ
ターン発生回路１−３出力端子ｇ1、ｇ2、ｇ3、ｇ4、ｇ
5、ｇ6を通電制御スイッチング回路４のトランジスタＱ
1からＱ6の夫々のゲート端子に接続してある。
【０００５】通電制御スイッチング回路４は、トランジ
スタＱ1とＱ2を直列に接続して電源の＋とー間に接続
し、トランジスタＱ3とトランジスタＱ4を直列に接続し
て電源の＋とー間に接続し、トランジスタＱ5とトラン
ジスタＱ6を直列に接続して電源の＋とー間に接続し、
トランジスタＱ1とＱ2を直列に接続した接続点を固定子
巻線６のＶ端子に接続し、トランジスタＱ3とトランジ
スタＱ4を直列に接続した接続点を固定子巻線６のＵ端
子に接続し、トランジスタＱ5とトランジスタＱ6を直列
に接続した接続点を固定子巻線６のＷ端子に接続してあ
る。
スタＱ1とＱ2を直列に接続して電源の＋とー間に接続
し、トランジスタＱ3とトランジスタＱ4を直列に接続し
て電源の＋とー間に接続し、トランジスタＱ5とトラン
ジスタＱ6を直列に接続して電源の＋とー間に接続し、
トランジスタＱ1とＱ2を直列に接続した接続点を固定子
巻線６のＶ端子に接続し、トランジスタＱ3とトランジ
スタＱ4を直列に接続した接続点を固定子巻線６のＵ端
子に接続し、トランジスタＱ5とトランジスタＱ6を直列
に接続した接続点を固定子巻線６のＷ端子に接続してあ
る。
【０００６】図３に示した駆動回路の動作を説明する
と、通電制御信号発生回路１の中の信号は、図５に示す
ように電気角で１２０度の位置に配置された３個のホー
ル素子５の出力がホール素子増幅回路１−１により増幅
され矩形波に成形されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相の３相の出力
電圧Ｈと、前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３相の出力電圧Ｈを
合成回路１−２により合成された合成波形Ｇに示すよう
に各相１２０度の通電角で２相通電の信号が発生する。
合成回路１−２の出力を通電パターン発生回路１−３に
入力し、該通電パターン発生回路１−３により３相通電
制御スイッチング回路４の各トランジスタに送るゲート
信号を発生させ、該ゲート信号を３相通電制御スイッチ
ング回路４の各トランジスタ送るようになっており、永
久磁石の回転角（電気角）とトランジスタの通電状態と
各相巻線の通電電流状態との関係は図４に示すようにな
る。図４においては回転子を反時計方向に回転するとき
の状態を示し、Ｑ1からＱ6はトランジスタ、Ｕ、Ｖ、Ｗ
は３相の各巻線を、○、＋、−、Ｘは通電状態を示し、
○はトランジスタが０Ｎ，＋は各相巻線端子から巻線の
センタ方向へ電流が流れ、−はセンターから巻線端子方
向へ電流が流れること、ＸはＯＦＦを示し、電気角は永
久磁石の回転角を電気角で示している。
と、通電制御信号発生回路１の中の信号は、図５に示す
ように電気角で１２０度の位置に配置された３個のホー
ル素子５の出力がホール素子増幅回路１−１により増幅
され矩形波に成形されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相の３相の出力
電圧Ｈと、前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３相の出力電圧Ｈを
合成回路１−２により合成された合成波形Ｇに示すよう
に各相１２０度の通電角で２相通電の信号が発生する。
合成回路１−２の出力を通電パターン発生回路１−３に
入力し、該通電パターン発生回路１−３により３相通電
制御スイッチング回路４の各トランジスタに送るゲート
信号を発生させ、該ゲート信号を３相通電制御スイッチ
ング回路４の各トランジスタ送るようになっており、永
久磁石の回転角（電気角）とトランジスタの通電状態と
各相巻線の通電電流状態との関係は図４に示すようにな
る。図４においては回転子を反時計方向に回転するとき
の状態を示し、Ｑ1からＱ6はトランジスタ、Ｕ、Ｖ、Ｗ
は３相の各巻線を、○、＋、−、Ｘは通電状態を示し、
○はトランジスタが０Ｎ，＋は各相巻線端子から巻線の
センタ方向へ電流が流れ、−はセンターから巻線端子方
向へ電流が流れること、ＸはＯＦＦを示し、電気角は永
久磁石の回転角を電気角で示している。
【０００７】図４において第１ステップの電気角０の位
置における通電状態は、Ｑ1とＱ4が○でＯＮとなり、他
のトランジスタは全部ＯＦＦとなり、巻線Ｕがー、巻線
Ｖが＋、巻線ＷがＯＦＦという状態である。この状態を
図３の回路図において確認すると、巻線の＋、−の状態
は、＋は端子よりセンターに電流が流れる場合を示し、
−はセンターより端子の方向に電流が流れる場合を示し
ているので、電気角０度の位置は、図３の回路図におい
て、巻線６の端子Ｖからセンター介して端子Ｕの方向に
電流が流れていることを示している。
置における通電状態は、Ｑ1とＱ4が○でＯＮとなり、他
のトランジスタは全部ＯＦＦとなり、巻線Ｕがー、巻線
Ｖが＋、巻線ＷがＯＦＦという状態である。この状態を
図３の回路図において確認すると、巻線の＋、−の状態
は、＋は端子よりセンターに電流が流れる場合を示し、
−はセンターより端子の方向に電流が流れる場合を示し
ているので、電気角０度の位置は、図３の回路図におい
て、巻線６の端子Ｖからセンター介して端子Ｕの方向に
電流が流れていることを示している。
【０００８】次に、第２ステップで回転子が６０度（電
気角）回転して各ホール素子の出力電圧が切り替わり、
Ｑ4とＱ5がＯＮで他のトランジスタは全部ＯＦＦとな
り、巻線の通電状態がＵ相がー、Ｖ相がＯＦＦとなりＷ
相が＋となる。
気角）回転して各ホール素子の出力電圧が切り替わり、
Ｑ4とＱ5がＯＮで他のトランジスタは全部ＯＦＦとな
り、巻線の通電状態がＵ相がー、Ｖ相がＯＦＦとなりＷ
相が＋となる。
【０００９】３相巻線の各相巻線に電流が流れたときの
磁界の発生方向を図６に示すと、ステップ１で回転子の
位置が０度（電気角）の状態においては、巻線Ｕと巻線
Ｖに電流が流れているので、この両巻線より発生する合
成磁界の方向は両方の巻線の中間のφuvの方向を示して
いる。次ぎに第２ステップで６０度（電気角）回転して
通電相が切り替わり、巻線Ｕと巻線Ｗに電流が流れるの
で、この両巻線より発生する合成磁界の方向は両方の巻
線の中間のφuwの方向を示している。３相の巻線Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相は電気角で１２０度の位置に配置されている
から、第１ステップから第２ステップにおける合成磁界
の移動角度はφuvの位置からφuwの位置まで１２０度と
なる。
磁界の発生方向を図６に示すと、ステップ１で回転子の
位置が０度（電気角）の状態においては、巻線Ｕと巻線
Ｖに電流が流れているので、この両巻線より発生する合
成磁界の方向は両方の巻線の中間のφuvの方向を示して
いる。次ぎに第２ステップで６０度（電気角）回転して
通電相が切り替わり、巻線Ｕと巻線Ｗに電流が流れるの
で、この両巻線より発生する合成磁界の方向は両方の巻
線の中間のφuwの方向を示している。３相の巻線Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相は電気角で１２０度の位置に配置されている
から、第１ステップから第２ステップにおける合成磁界
の移動角度はφuvの位置からφuwの位置まで１２０度と
なる。
【００１０】同様に第３ステップで回転子が更に同じ方
向に６０度（電気角）回転して各ホール素子の出力電圧
が切り替わり、Ｑ2とＱ5がＯＮとなり他のトランジスタ
が全部ＯＦＦとなり、巻線の通電状態がＷ相は変化無
く、Ｕ相がＯＦＦとなりＶ相がーとなる。
向に６０度（電気角）回転して各ホール素子の出力電圧
が切り替わり、Ｑ2とＱ5がＯＮとなり他のトランジスタ
が全部ＯＦＦとなり、巻線の通電状態がＷ相は変化無
く、Ｕ相がＯＦＦとなりＶ相がーとなる。
【００１１】Ｗ相からＶ相へ電流が流れ、両方の巻線に
より発生する合成磁界の方向は、Ｗ相とＶ相の中間の位
置でφvwの方向となり、第２ステップのときの位置φuw
に対し電気角で１２０度移動している。同様に１ステッ
プ進むごとに通電している２個の巻線によって発生する
合成磁界の位置が１２０度移動する。
より発生する合成磁界の方向は、Ｗ相とＶ相の中間の位
置でφvwの方向となり、第２ステップのときの位置φuw
に対し電気角で１２０度移動している。同様に１ステッ
プ進むごとに通電している２個の巻線によって発生する
合成磁界の位置が１２０度移動する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図３に示す従来の２相
励磁の方式においては、ホール素子の出力の変化により
通電相が切り替わるごとに、通電している２個の巻線に
よつて発生する合成磁界の方向が電気角で１２０度移動
し、その大きな磁界の移動に伴い大きな電磁音が発生す
るという問題がある。本発明においては、簡単な回路構
成で、通電相が切り替わるごとに、通電している巻線に
よつて発生する合成磁界の移動角度を減少させ電磁音を
低減できる駆動回路を得るのが課題である。
励磁の方式においては、ホール素子の出力の変化により
通電相が切り替わるごとに、通電している２個の巻線に
よつて発生する合成磁界の方向が電気角で１２０度移動
し、その大きな磁界の移動に伴い大きな電磁音が発生す
るという問題がある。本発明においては、簡単な回路構
成で、通電相が切り替わるごとに、通電している巻線に
よつて発生する合成磁界の移動角度を減少させ電磁音を
低減できる駆動回路を得るのが課題である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明においては、通電
巻線を切り替えるとき、前記ホール素子の信号により通
電相の切り替え毎に、所定時間の間３相励磁の状態と
し、前記所定時間後２相励磁の状態に戻すように構成す
ることにより、１ステップ毎の磁界移動角度を減少させ
るように構成した。
巻線を切り替えるとき、前記ホール素子の信号により通
電相の切り替え毎に、所定時間の間３相励磁の状態と
し、前記所定時間後２相励磁の状態に戻すように構成す
ることにより、１ステップ毎の磁界移動角度を減少させ
るように構成した。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１５】
【実施例】図１は本発明になるＤＣブラシレスモータの
駆動回路の要部ブロック図で、１０はホール増幅回路、
１１は合成回路、１２は２相通電パターン発生回路、１
３は３相通電パターン発生回路、１４は通電パターン切
り替え回路、１５はホール素子切り替え信号のエッジ検
出回路、１６は基準クロック発生回路、１７はカウンタ
回路、４は通電制御スイッチング回路、６は固定子巻
線、５はホール素子である。
駆動回路の要部ブロック図で、１０はホール増幅回路、
１１は合成回路、１２は２相通電パターン発生回路、１
３は３相通電パターン発生回路、１４は通電パターン切
り替え回路、１５はホール素子切り替え信号のエッジ検
出回路、１６は基準クロック発生回路、１７はカウンタ
回路、４は通電制御スイッチング回路、６は固定子巻
線、５はホール素子である。
【００１６】図１において、通電制御スイッチング回路
４と、固定子巻線６と、ホール素子５とホール増幅回路
１０と合成回路１１と２相通電パターン発生回路１２は
図３に示した従来技術と同じものであり、３相通電パタ
ーン発生回路１３、通電パターン切り替え回路１４、ホ
ール素子切り替え信号のエッジ検出回路１５、基準クロ
ック発生回路１３、カウンタ回路１７等が新規構成であ
る。
４と、固定子巻線６と、ホール素子５とホール増幅回路
１０と合成回路１１と２相通電パターン発生回路１２は
図３に示した従来技術と同じものであり、３相通電パタ
ーン発生回路１３、通電パターン切り替え回路１４、ホ
ール素子切り替え信号のエッジ検出回路１５、基準クロ
ック発生回路１３、カウンタ回路１７等が新規構成であ
る。
【００１７】図３に示した従来技術の回路と同じように
３個にホール素子５の出力電圧をホール増幅回路１０に
接続し、該ホール増幅器１０の出力を合成回路１１に接
続し、該合成回路１１の出力を２相通電パターン発生回
路１２と３相通電パターン発生回路１３との両方に接続
し、前記２相通電パターン発生回路１２の出力と、３相
通電パターン発生回路１３の出力とを、通電パターン切
り替え回路１４に接続し、合成回路１１の出力をエッジ
検出回路１５に接続し、該エッジ検出回路１５の出力を
カウンタ回路１７に接続し、該カウンタ回路１７のクロ
ック入力に基準クロック発生回路１６の出力を接続し、
カウンタ回路１７の出力を通電パターン切り替え回路１
４に接続し、該通電パターン切り替え回路１４の出力を
通電制御スッチング回路の各トランジスタＱ1からＱ6の
夫々のゲート回路に接続してある。
３個にホール素子５の出力電圧をホール増幅回路１０に
接続し、該ホール増幅器１０の出力を合成回路１１に接
続し、該合成回路１１の出力を２相通電パターン発生回
路１２と３相通電パターン発生回路１３との両方に接続
し、前記２相通電パターン発生回路１２の出力と、３相
通電パターン発生回路１３の出力とを、通電パターン切
り替え回路１４に接続し、合成回路１１の出力をエッジ
検出回路１５に接続し、該エッジ検出回路１５の出力を
カウンタ回路１７に接続し、該カウンタ回路１７のクロ
ック入力に基準クロック発生回路１６の出力を接続し、
カウンタ回路１７の出力を通電パターン切り替え回路１
４に接続し、該通電パターン切り替え回路１４の出力を
通電制御スッチング回路の各トランジスタＱ1からＱ6の
夫々のゲート回路に接続してある。
【００１８】図１に示す本発明の回路の動作を説明す
る。３個のホール素子７の出力をホール増幅器１０によ
り振幅を揃え矩形波に成形し合成回路１１に入力して１
２０度通電の信号を得るところまでは従来技術と同じ
で、合成回路１１の出力を２相通電パターン発生回路１
２と、３相通電パターン発生回路１３とに夫々入力する
と、夫々のパターン発生回路で合成回路１１の出力の相
切り替えの同じタイミングにより２相励磁と３相励磁の
パタン信号が発生し、この２相励磁と３相励磁のパター
ン信号を通電パターン切り替え回路１４に入力し、エッ
ジ検出回路１５により合成回路１１の出力の相切り替え
タイミングのエッジ信号を発生させ、該エッジ信号によ
りカウンタ回路１７を起動し、基準クロック発生回路１
６の出力をカウントし、所定パルス数をカウントしたら
カウンタ回路１７をリセットするようになっており、カ
ウンタ回路１７の出力を通電パターン切り替え回路１４
に入力し、カウンタ回路１７の出力が出ている間は通電
パターン切り替え回路１４が３相通電パターン発生回路
１３の出力を選択してトランジスタのゲート信号を送
り、カウンタ回路１７がリセットして出力が出なくなる
と通電パターン切り替え回路１４が２相通電パターン発
生回路１２の出力を選択してトランジスタのゲート信号
に送るようになっている。従って通電相を切り替えた直
後は３相励磁となり、カウンタ回路１７がリセットする
と２相励磁の状態となる。
る。３個のホール素子７の出力をホール増幅器１０によ
り振幅を揃え矩形波に成形し合成回路１１に入力して１
２０度通電の信号を得るところまでは従来技術と同じ
で、合成回路１１の出力を２相通電パターン発生回路１
２と、３相通電パターン発生回路１３とに夫々入力する
と、夫々のパターン発生回路で合成回路１１の出力の相
切り替えの同じタイミングにより２相励磁と３相励磁の
パタン信号が発生し、この２相励磁と３相励磁のパター
ン信号を通電パターン切り替え回路１４に入力し、エッ
ジ検出回路１５により合成回路１１の出力の相切り替え
タイミングのエッジ信号を発生させ、該エッジ信号によ
りカウンタ回路１７を起動し、基準クロック発生回路１
６の出力をカウントし、所定パルス数をカウントしたら
カウンタ回路１７をリセットするようになっており、カ
ウンタ回路１７の出力を通電パターン切り替え回路１４
に入力し、カウンタ回路１７の出力が出ている間は通電
パターン切り替え回路１４が３相通電パターン発生回路
１３の出力を選択してトランジスタのゲート信号を送
り、カウンタ回路１７がリセットして出力が出なくなる
と通電パターン切り替え回路１４が２相通電パターン発
生回路１２の出力を選択してトランジスタのゲート信号
に送るようになっている。従って通電相を切り替えた直
後は３相励磁となり、カウンタ回路１７がリセットする
と２相励磁の状態となる。
【００１９】本発明になる制御回路の通電状態につい
て、永久磁石の回転角（電気角）とトランジスタの通電
状態と各相巻線の通電電流状態との関係を図２に示す。
図２においては回転子を反時計方向に回転するときの状
態を示し、Ｑ1からＱ6はトランジスタ、Ｕ、Ｖ、Ｗは３
相の各巻線を、○、＋、−、Ｘは通電状態を示し、○は
トランジスタが０Ｎ，＋は各相巻線端子から巻線のセン
タ方向へ電流が流れ、−はセンターから巻線端子方向へ
電流が流れること、ＸはＯＦＦを示し、電気角は永久磁
石の回転角を電気角で示している。図２においては、ス
テップ１からステップ６までの間に巻線の通電状態が１
ステップについて２相と３相の２種類があり、全部で１
２の通電パターンがあることになる。
て、永久磁石の回転角（電気角）とトランジスタの通電
状態と各相巻線の通電電流状態との関係を図２に示す。
図２においては回転子を反時計方向に回転するときの状
態を示し、Ｑ1からＱ6はトランジスタ、Ｕ、Ｖ、Ｗは３
相の各巻線を、○、＋、−、Ｘは通電状態を示し、○は
トランジスタが０Ｎ，＋は各相巻線端子から巻線のセン
タ方向へ電流が流れ、−はセンターから巻線端子方向へ
電流が流れること、ＸはＯＦＦを示し、電気角は永久磁
石の回転角を電気角で示している。図２においては、ス
テップ１からステップ６までの間に巻線の通電状態が１
ステップについて２相と３相の２種類があり、全部で１
２の通電パターンがあることになる。
【００２０】先ずステップ１の回転子の位置が０度（電
気角）からステップ２に移動するところから説明する
と、ステップ１は通電相が切り替わった直後でエッジ検
出回路１５から相切り替え信号がカウンタ回路１７に入
力され、カウンタ回路１７の出力が通電パターン切り替
え回路１４に入力され、通電パターン切り替え回路１４
が３相通電パターンを選択し、トランジスタには３相通
電パターンの信号が入力されトランジスタＱ1とＱ4とＱ
6がＯＮとなり他のトランジスタは全部ＯＦＦとなり、
Ｖ相が＋、Ｕ相がー、Ｗ相がーであるから巻線端子Ｖか
らセンタを介して巻線端子Ｕと巻線端子Ｗに電流が流れ
３個の巻線に電流が流れる。
気角）からステップ２に移動するところから説明する
と、ステップ１は通電相が切り替わった直後でエッジ検
出回路１５から相切り替え信号がカウンタ回路１７に入
力され、カウンタ回路１７の出力が通電パターン切り替
え回路１４に入力され、通電パターン切り替え回路１４
が３相通電パターンを選択し、トランジスタには３相通
電パターンの信号が入力されトランジスタＱ1とＱ4とＱ
6がＯＮとなり他のトランジスタは全部ＯＦＦとなり、
Ｖ相が＋、Ｕ相がー、Ｗ相がーであるから巻線端子Ｖか
らセンタを介して巻線端子Ｕと巻線端子Ｗに電流が流れ
３個の巻線に電流が流れる。
【００２１】そしてこのＷ相にも電流が流れる３相励磁
の時間はカウンタ回路１７より出力信号が出ている時間
だけの間でこの時間が過ぎると、Ｑ6がＯＦＦとなりＷ
相への通電が停止し、Ｖ相が＋、Ｕ相がー、Ｗ相がＯＦ
Ｆとなり２相励磁に戻り２個の巻線に電流が流れる。
の時間はカウンタ回路１７より出力信号が出ている時間
だけの間でこの時間が過ぎると、Ｑ6がＯＦＦとなりＷ
相への通電が停止し、Ｖ相が＋、Ｕ相がー、Ｗ相がＯＦ
Ｆとなり２相励磁に戻り２個の巻線に電流が流れる。
【００２２】そこで、各相巻線に通電したときの合成磁
界の方向を示す図６によると、通電相切り替え直後の３
相励磁の状態の３個の巻線により発生する合成磁界の方
向はＶ相とＵ相の合成でその中間の位置φuvと、Ｖ相と
Ｗ相の合成でその中間の位置φvwとの合成で、Ｖ相巻線
と同じ位置となる。次ぎに２相励磁のときになるとＶ相
とＵ相に電流が流れるのでＶ相とＵ相の巻線により発生
する合成磁界の方向はＶ相巻線とＵ相巻線の中間の位置
φuvとなり、３相励磁のときの位置であるＶ相の位置と
の移動角度は６０度となる。
界の方向を示す図６によると、通電相切り替え直後の３
相励磁の状態の３個の巻線により発生する合成磁界の方
向はＶ相とＵ相の合成でその中間の位置φuvと、Ｖ相と
Ｗ相の合成でその中間の位置φvwとの合成で、Ｖ相巻線
と同じ位置となる。次ぎに２相励磁のときになるとＶ相
とＵ相に電流が流れるのでＶ相とＵ相の巻線により発生
する合成磁界の方向はＶ相巻線とＵ相巻線の中間の位置
φuvとなり、３相励磁のときの位置であるＶ相の位置と
の移動角度は６０度となる。
【００２３】次に回転子が６０度回転してステップ２と
なり相切り替え信号１５からカウンタ回路１７に信号が
入力され、３相励磁となりＱ1とＱ5とＱ4がＯＮとな
り、Ｖ相が＋、Ｕ相がー、Ｗ相が＋となり、端子Ｖと端
子Ｗからセンタを介して端子Ｕに電流が流れ３個の巻線
に電流が流がれる。このときの各巻線により発生する合
成磁界の方向はＶ相とＵ相の合成でＶ相とＵ相の中間の
φuvと、Ｗ相とＵ相の中間φuwとの合成でＵ相の方向と
なり、ステップ１の２相励磁の位置φuvとの移動角度は
１２０度の１／２の６０度である。
なり相切り替え信号１５からカウンタ回路１７に信号が
入力され、３相励磁となりＱ1とＱ5とＱ4がＯＮとな
り、Ｖ相が＋、Ｕ相がー、Ｗ相が＋となり、端子Ｖと端
子Ｗからセンタを介して端子Ｕに電流が流れ３個の巻線
に電流が流がれる。このときの各巻線により発生する合
成磁界の方向はＶ相とＵ相の合成でＶ相とＵ相の中間の
φuvと、Ｗ相とＵ相の中間φuwとの合成でＵ相の方向と
なり、ステップ１の２相励磁の位置φuvとの移動角度は
１２０度の１／２の６０度である。
【００２４】次に、次にカウンタ回路１７の信号が出な
くなると２相励磁となりＱ1がＯＦＦ、Ｑ5とＱ4がＯＮ
となりＷ相とＵ相に電流が流れて２相励磁に戻り２個の
巻線に電流が流れる状態となる。このときのＷ相とＵ相
の巻線の合成磁界の方向は、Ｗ相とＵ相の中間の位置φ
uwで、３相励磁のときの位置であるＵ相の方向との移動
角度は６０度である。
くなると２相励磁となりＱ1がＯＦＦ、Ｑ5とＱ4がＯＮ
となりＷ相とＵ相に電流が流れて２相励磁に戻り２個の
巻線に電流が流れる状態となる。このときのＷ相とＵ相
の巻線の合成磁界の方向は、Ｗ相とＵ相の中間の位置φ
uwで、３相励磁のときの位置であるＵ相の方向との移動
角度は６０度である。
【００２５】次に相切り替え信号が入力され、ステップ
３に進み、３相励磁となりＱ2とＱ4とＱ5がＯＮとなり
Ｗ相とＵ相とＶ相に電流が流れ３個の巻線に電流が流れ
る。このときの合成磁界の方向は、Ｗ相とＵ相との中間
φuwと、Ｗ相とＵ相の中間φvwとの合成でＷ相の方向に
なり、ステップ２の２相励磁の位置との移動角度は６０
度である。
３に進み、３相励磁となりＱ2とＱ4とＱ5がＯＮとなり
Ｗ相とＵ相とＶ相に電流が流れ３個の巻線に電流が流れ
る。このときの合成磁界の方向は、Ｗ相とＵ相との中間
φuwと、Ｗ相とＵ相の中間φvwとの合成でＷ相の方向に
なり、ステップ２の２相励磁の位置との移動角度は６０
度である。
【００２６】次にカウンタ回路１７の信号が出なくなる
と２相励磁となりＱ4がＯＦＦ、Ｑ2とＱ5がＯＮとなり
Ｗ相とＶ相に電流が流れて２相励磁に戻り２個の巻線に
電流が流れる。このときの合成磁界の方向はＷ相とＶ相
の中間φwvの位置で、３相励磁の合成位置であるＷ相の
方向との移動角度は６０度である。同様にステップ４、
５と進んで回転が継続される。
と２相励磁となりＱ4がＯＦＦ、Ｑ2とＱ5がＯＮとなり
Ｗ相とＶ相に電流が流れて２相励磁に戻り２個の巻線に
電流が流れる。このときの合成磁界の方向はＷ相とＶ相
の中間φwvの位置で、３相励磁の合成位置であるＷ相の
方向との移動角度は６０度である。同様にステップ４、
５と進んで回転が継続される。
【００２７】そして、前記のように２相励磁のときから
３相励磁となるとき、あるいは３相励磁から２相励磁と
なるときの合成磁界の移動角度は６０度で、従来技術の
２相励磁の場合の１２０度の１／２となるから発生する
電磁音を減少させることができる。。
３相励磁となるとき、あるいは３相励磁から２相励磁と
なるときの合成磁界の移動角度は６０度で、従来技術の
２相励磁の場合の１２０度の１／２となるから発生する
電磁音を減少させることができる。。
【００２８】
【発明の効果】本発明になるＤＣブラシレスモータの駆
動回路は、前記のような構成であるから、巻線相を切り
替えるときに切り替えた瞬間に３相励磁の状態とし、あ
る時間経過後に２相励磁の状態に戻すような制御とする
ことにより、切り替え時の合成磁界の移動角度が従来技
術の２相励磁の場合の１／２と少ないので通電相の切り
替えによる電磁音が少なくなる効果がある。
動回路は、前記のような構成であるから、巻線相を切り
替えるときに切り替えた瞬間に３相励磁の状態とし、あ
る時間経過後に２相励磁の状態に戻すような制御とする
ことにより、切り替え時の合成磁界の移動角度が従来技
術の２相励磁の場合の１／２と少ないので通電相の切り
替えによる電磁音が少なくなる効果がある。
【図１】本発明になるＤＣブラシレスモータの駆動回路
の要部回路図である。
の要部回路図である。
【図２】本発明になるＤＣブラシレスモータの駆動回路
の通電状態の説明図である。
の通電状態の説明図である。
【図３】従来技術になるＤＣブラシレスモータの駆動回
路の要部回路図である。
路の要部回路図である。
【図４】従来技術になるＤＣブラシレスモータの駆動回
路の通電状態の説明図である。
路の通電状態の説明図である。
【図５】本発明になるＤＣブラシレスモータの駆動回路
のホール素子合成回路の出力を示す図である。
のホール素子合成回路の出力を示す図である。
【図６】複数相励磁のときの合成磁界の方向を示す図で
ある。
ある。
１ 通電制御信号発生回路
１−１ ホール素子増幅回路
１−２ 合成回路
１−３ 通電制御パターン発生回路
４ 通電制御スイッチング回路
５ ホール素子
６ 固定子巻線
１０ ホール素子増幅回路
１１ 合成回路
１２ ２相通電パターン発生回路
１３ ３相通電パターン発生回路
１４ 通電パターン切り替え回路
１５ エッジ信号検出回路
１６ 基準クロック発生回路
１７ カウンタ回路
Ｑ1からＱ6 トランジスタ
ｇ1からｇ6 各トランジスタのゲート端子
Claims (3)
- 【請求項１】 ３相の固定子巻線を備えた固定子と、該
固定子と空隙を介して対向し回転自在に軸支された永久
磁石を備える回転子と、該永磁石の磁極位置を検出する
ためのホール素子３個を備えると共に、該ホール素子の
出力により制御される通電制御信号発生回路と通電制御
スイッチング回路とよりなる通電制御回路により前記固
定子巻線に通電して回転子を所定方向に回転させる構成
のＤＣブラシレスモータの駆動回路で、前記通電制御信
号発生回路には３個のホール素子の出力合成回路と、２
相通電パターン発生回路とを有し、１２０度の通電角で
２相励磁を行うものにおいて、前記ホール素子の相切り
替えエッジ検出回路と、カウンタ回路と、基準クロック
発生回路と、３相通電パターン発生回路と、通電パター
ン切り替え回路とを備え、前記相切り替えエッジ信号発
生より所定時間、前記通電パターン切り替え回路により
３相励磁の状態とし、前記所定時間経過後２相励磁の状
態に戻すように構成されていること、を特徴とするＤＣ
ブラシレスモータの駆動回路。 - 【請求項２】 前記３相励磁の状態を保つ時間の制御を
デジタル制御回路により行うように構成されているこ
と、を特徴とする請求項１に記載のＤＣブラシレスモー
タの駆動回路。 - 【請求項３】 前記３相励磁の状態を保つ時間の制御を
マイクロコンピュータやロジック回路により行うように
構成されていること、を特徴とする請求項１に記載のＤ
Ｃブラシレスモータの駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001339157A JP2003143892A (ja) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Ｄｃブラシレスモータの駆動回路 |
| US10/286,858 US20030102830A1 (en) | 2001-11-05 | 2002-11-04 | Driving circuit for brushless DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001339157A JP2003143892A (ja) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Ｄｃブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143892A true JP2003143892A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19153549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001339157A Pending JP2003143892A (ja) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Ｄｃブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030102830A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003143892A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300727A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
| CN114257140A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 苏州福瑞思信息科技有限公司 | 无刷直流电机启动装置和启动方法 |
| CN114257140B (zh) * | 2020-09-25 | 2024-05-31 | 苏州福瑞思信息科技有限公司 | 无刷直流电机启动装置和启动方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4717864A (en) * | 1985-07-05 | 1988-01-05 | Pertec Peripherals Corporation | Speed control method and apparatus for electronically commutated motors |
| US5457374A (en) * | 1993-08-24 | 1995-10-10 | Alliedsignal Inc. | Motor controller for operating an inverter in current-controlled and voltage-controlled modes |
| US5491622A (en) * | 1994-01-07 | 1996-02-13 | Delco Electronics Corp. | Power converter with emergency operating mode for three phase induction motors |
| US5689181A (en) * | 1995-01-13 | 1997-11-18 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Brushless motor speed detecting apparatus for reducing generation of spike voltage |
| US5821722A (en) * | 1995-06-06 | 1998-10-13 | General Electric Company | Multiphase electrical motor, control and method using overlapping conduction periods in the windings |
| JP3805657B2 (ja) * | 2001-09-18 | 2006-08-02 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
-
2001
- 2001-11-05 JP JP2001339157A patent/JP2003143892A/ja active Pending
-
2002
- 2002-11-04 US US10/286,858 patent/US20030102830A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300727A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
| CN114257140A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 苏州福瑞思信息科技有限公司 | 无刷直流电机启动装置和启动方法 |
| CN114257140B (zh) * | 2020-09-25 | 2024-05-31 | 苏州福瑞思信息科技有限公司 | 无刷直流电机启动装置和启动方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030102830A1 (en) | 2003-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040426 |