JP2005102500A - Method of driving brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータにはモータ駆動用電力のみ供給され、かつモータ駆動用電力から制御回路部用電力を発生し供給することを特徴とするブラシレスモータに関する。 The present invention relates to a brushless motor in which only motor driving power is supplied to a motor, and control circuit unit power is generated and supplied from the motor driving power.
従来のブラシレスモータの駆動システムは、図2のブロック図に示すような構成を採り、制御回路部とスイッチングパワー素子群を内蔵したブラシレスモータAと、スイッチング電源等のモータ駆動用電源回路部Bと制御回路部用電源回路部Dを少なくとも3本の電源用リード線で接続している。 The conventional brushless motor drive system has a configuration as shown in the block diagram of FIG. 2, and includes a brushless motor A incorporating a control circuit section and a switching power element group, and a motor drive power supply circuit section B such as a switching power supply. The control circuit power supply circuit part D is connected by at least three power supply lead wires.
また、このモータ駆動用電源回路部Bの出力電圧を可変することによりブラシレスモータの回転速度を可変している。 Further, the rotational speed of the brushless motor is varied by varying the output voltage of the motor driving power supply circuit section B.
以下従来のブラシレスモータの駆動システムの例について、図面にもとづいて説明する。 Hereinafter, an example of a conventional brushless motor drive system will be described with reference to the drawings.
図示した1点鎖線で区分するようにブラシレスモータAは、図示せざる固定子巻線を有するモータ1と、回転子位置センサ1a〜1cと、該モータの固定子巻線に供給する駆動電流を切り替えるスイッチングパワー素子群2と、それを駆動する信号を発生する制御回路部3と、雑音防止用コンデンサ10から構成される。
The brushless motor A includes a motor 1 having a stator winding (not shown), rotor position sensors 1a to 1c, and a drive current supplied to the stator winding of the motor so as to be divided by the one-dot chain line shown. The switching
また、モータ駆動用電源回路部Bは商用電源4と、ダイオード,コンデンサ等でなる整流平滑回路部5と、DC−DCコンバータ部C(変圧器6,スイッチングパワー素子7および電圧制御回路部8でなる)とから構成される。
The motor drive power supply circuit section B includes a
制御回路部用電源回路部Dは商用電源4と、変圧器6と、AC−DCコンバータ部E(レギュレータ部9とその他電子部品でなる)とから構成される。
The control circuit power supply circuit section D is composed of a
そしてブラシレスモータAと、スイッチング電源等のモータ駆動用電源回路部Bと制御回路部用電源回路部Cを少なくとも3本の電源用リード線で接続している。 The brushless motor A is connected to a motor driving power supply circuit section B such as a switching power supply and a control circuit power supply circuit section C by at least three power supply lead wires.
上記のように構成された、従来のブラシレスモータの駆動システムの動作の一例を説明する。 An example of the operation of the conventional brushless motor drive system configured as described above will be described.
モータ駆動用電源回路部Bでは、商用電源4の入力電圧を整流平滑回路部5で整流平滑した後、DC−DCコンバータ部のスイッチングパワー素子7と変圧器6で電圧降下しモータに供給している。
In the motor drive power supply circuit section B, the input voltage of the
制御回路部用電源回路部Dでは、商用電源4の入力電圧を変圧器6で電圧降下し、AC−DCコンバータ部Eのダイオード,コンデンサで整流平滑し、レギュレータ部9で安定化し供給している。
In the power supply circuit section D for the control circuit section, the input voltage of the
以上のような従来のブラシレスモータの駆動システムにおいては、ブラシレスモータのみならずユーザの機器の制御回路その他の回路に対して安定した制御回路部用電力を得るために、図2のようにユーザの電源基板上で制御回路部用電源回路部Dが必要である。 In the conventional brushless motor drive system as described above, in order to obtain stable power for the control circuit section not only for the brushless motor but also for the control circuit and other circuits of the user's equipment, the user's The control circuit power supply circuit part D is required on the power supply board.
さらに、これをブラシレスモータに供給するためには、電源リード線が必要である。 Furthermore, in order to supply this to the brushless motor, a power supply lead is required.
このことは、システムとしてブラシレスモータと電源との関係に特に注目して見た場合に、電源基板上には変圧器やレギュレータ部、その他電子部品およびプリント配線板の配線の分だけスペースを必要とし、さらにコストの面でもこれらの分だけ割高となってしまう。 This means that when the system is focused on the relationship between the brushless motor and the power supply, space is required on the power supply board for the wiring of the transformer, regulator, other electronic components, and printed wiring board. In addition, the cost is higher by these amounts.
さらに電源リード線が長い場合には、電源リード線のインピーダンスやインダクタンスによる電圧変動が発生したり、外部のノイズ発生源のノイズが誘導されて電源電圧に印加され、ブラシレスモータの制御性に影響をおよぼし、時には破壊に至らしめる。 Furthermore, if the power supply lead is long, voltage fluctuations due to the impedance and inductance of the power supply lead will occur, or noise from an external noise source will be induced and applied to the power supply voltage, affecting the controllability of the brushless motor. It sometimes leads to destruction.
そのため、これを防ぐため制御回路部の電源ラインに比較的大容量の雑音防止用コンデンサなどの挿入が必要であった。 Therefore, in order to prevent this, it is necessary to insert a relatively large capacity noise prevention capacitor or the like into the power line of the control circuit section.
そして、これらが結果としてブラシレスモータのコストを上げる大きな要因となっている。 As a result, these are major factors that increase the cost of the brushless motor.
本発明は上記従来の問題点を解決し、システムコストを軽減して省スペースに貢献し、信頼性を向上させるブラシレスモータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a brushless motor that solves the above-described conventional problems, reduces system cost, contributes to space saving, and improves reliability.
この目的を達成するために、本発明のブラシレスモータは次のような構成とする。複数相の固定子巻線を絶縁層を介して巻装した固定子鉄心と、回転自在に軸受で保持された永久磁石回転子と、回転子位置センサと前記固定子巻線に供給する駆動電流を切り替えるスイッチングパワー素子群と前記回転子位置センサの出力を合成し前記スイッチングパワー素子群を駆動する信号を発生する制御回路部と前記制御回路部に供給される電力を発生する制御回路部用電源回路部と前記制御回路部用電源回路に出力する基準電圧を発生するレギュレータ部を実装したプリント配線板を有し、モータにはモータ駆動用電力のみ供給され、かつ前記モータ駆動用電力をモータ内に内蔵された前記制御回路部用電源回路部と前記レギュレータ部を用いて電圧降下させた前記制御回路部用電力を発生させ、前記制御回路部用電力を前記制御回路部に供給することを特徴とする。 In order to achieve this object, the brushless motor of the present invention has the following configuration. A stator core in which a multi-phase stator winding is wound via an insulating layer, a permanent magnet rotor rotatably supported by a bearing, a rotor position sensor, and a drive current supplied to the stator winding A switching power element group for switching between and the output of the rotor position sensor to generate a signal for driving the switching power element group, and a power supply for the control circuit part for generating power supplied to the control circuit part A printed circuit board on which a regulator section for generating a reference voltage to be output to the circuit section and the power circuit for the control circuit section is mounted; only the motor driving power is supplied to the motor; and the motor driving power is The control circuit unit power generated by the voltage drop using the control circuit unit power supply circuit unit and the regulator unit incorporated in the control circuit unit is generated, and the control circuit unit power is supplied to the control circuit. And supplying the parts.
以上説明したように本発明のブラシレスモータは、比較的簡単な回路構成でモータ内に制御回路用電源回路を内蔵することができ、しかも安定して制御回路用電力を供給することができる。
)
しかも、ユーザの電源基板には制御回路用電源回路を必要とせず、電源リード線も減るため、電源部分が低コストとなりシステムの省スペース化,低コスト化が実現できる。
As described above, the brushless motor of the present invention can incorporate a control circuit power supply circuit in the motor with a relatively simple circuit configuration, and can stably supply control circuit power.
)
In addition, since the power supply board for the user does not require a control circuit power supply circuit and the number of power supply leads is reduced, the cost of the power supply is reduced, and the system can be reduced in space and cost.
さらに、制御回路用電源リード線がないため、外部のノイズ発生源によるモータの制御性への影響を受けなくなり、雑音防止用コンデンサが必要なくなるなどのモータの信頼性向上が実現できる。 In addition, since there is no power supply lead wire for the control circuit, the motor controllability is not affected by an external noise generation source, and the motor reliability can be improved such that a noise prevention capacitor is not necessary.
これらが総合して、小型化,低コスト化が図られ、さらに部品点数を少なくできるのでシステムの信頼性向上が図られる。 As a result, the size and cost can be reduced, and the number of parts can be reduced, so that the reliability of the system can be improved.
以上の構成とすることにより、比較的簡単な回路構成でモータ内に制御回路部用電源回路を内蔵することができ、しかも安定して制御回路部用電力を供給することができる。 With the above configuration, the control circuit unit power supply circuit can be built in the motor with a relatively simple circuit configuration, and the control circuit unit power can be stably supplied.
そのため、ユーザの電源基板には制御回路部用電源回路の構成部品が必要なくなる。 This eliminates the need for components of the power circuit for the control circuit section on the user's power board.
また、モータに供給するのはモータ駆動用電力のみでよいため電源リード線が減る。 Also, since only motor driving power needs to be supplied to the motor, the number of power supply leads is reduced.
さらに制御回路部用電源リード線がないため、外部のノイズ発生源によるモータの制御性への影響を受けなくなり、雑音防止用コンデンサが必要なくなる。 Furthermore, since there is no power supply lead wire for the control circuit section, it is not affected by the controllability of the motor by an external noise generation source, and a noise prevention capacitor is not necessary.
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明によるブラシレスモータの駆動システムブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of a brushless motor drive system according to the present invention.
本発明においては、従来のシステムブロック図(図2)と比べてわかるように、モータに制御回路部用電力を供給する必要がないため、ユーザの電源基板に制御回路部用電源回路部を必要としない。 In the present invention, it is not necessary to supply power for the control circuit to the motor, as shown in comparison with the conventional system block diagram (FIG. 2). And not.
また、モータに供給するのはモータ駆動用電力のみでよいため電源リード線が減る。 Also, since only motor driving power needs to be supplied to the motor, the number of power supply leads is reduced.
なお、図2に示した構成要素と同じものには同じ符号で示し、その説明を省略する。 The same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
次に、本実施例の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
まず、モータ駆動用電源回路部Bからモータ駆動用電力が供給されると、レギュレータ部9が動作して基準電圧を出力し、制御回路部用電源回路部Dに入力される。 First, when motor driving power is supplied from the motor driving power supply circuit section B, the regulator section 9 operates to output a reference voltage, which is input to the control circuit power supply circuit section D.
本実施例においては、制御回路部用電源回路部Dはパワートランジスタ11とリーク防止用抵抗12で構成されており、基準電圧として制御回路部駆動電圧値+パワートランジスタ11のVBE、即ち、5.8V付近の電圧をパワートランジスタ11のベース端子に入力する。 In this embodiment, the power supply circuit portion D for the control circuit portion is composed of the power transistor 11 and the resistance 12 for leakage prevention, and the control circuit portion drive voltage value + VBE of the power transistor 11 as the reference voltage, that is, 5. A voltage near 8 V is input to the base terminal of the power transistor 11.
次に、パワートランジスタ11が導通するとコレクタ−エミッタ間で電圧降下し、エミッタ端子には制御回路部駆動電圧値である5.0Vが出力される。
これを制御回路部3に供給することによって、制御回路部3が動作してスイッチングパワー素子群2に通電切り替え信号を送りモータ1を駆動する。
Next, when the power transistor 11 is turned on, the voltage drops between the collector and the emitter, and 5.0 V, which is a control circuit section drive voltage value, is output to the emitter terminal.
By supplying this to the control circuit unit 3, the control circuit unit 3 operates to send an energization switching signal to the switching
このとき、制御回路部3には安定した電力が供給されるので、雑音防止用コンデンサは必要ない。 At this time, since stable power is supplied to the control circuit unit 3, no noise prevention capacitor is required.
また、回転速度を変化させるためにモータ駆動用電圧値を変動させても、パワートランジスタ11のコレクタ−エミッタ間の電圧降下によって変動が吸収され、制御回路部3には安定した電力が供給される。 Even if the voltage value for driving the motor is changed to change the rotation speed, the fluctuation is absorbed by the voltage drop between the collector and the emitter of the power transistor 11, and stable power is supplied to the control circuit unit 3. .
さらに、制御回路部3に図示されていない低電圧保護回路が内蔵されている場合、パワートランジスタ11の出力が制御回路部3の駆動に必要な電圧値以下のときに、制御回路部3をOFFするので異常な動作にはつながらない。 Further, when the control circuit unit 3 includes a low voltage protection circuit (not shown), the control circuit unit 3 is turned off when the output of the power transistor 11 is equal to or lower than the voltage value required for driving the control circuit unit 3. Does not lead to abnormal operation.
本発明は、モータにはモータ駆動用電力のみ供給され、かつモータ駆動用電力から制御回路部用電力を発生し供給することを特徴とするブラシレスモータとして有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a brushless motor in which only motor driving power is supplied to the motor, and control circuit power is generated from the motor driving power and supplied.
1 モータ
2 スイッチングパワー素子群
3 制御回路部
4 商用電源
5 整流平滑回路部
6 変圧器
7 スイッチングパワー素子
8 電圧制御回路部
9 レギュレータ部
10 雑音防止用コンデンサ
11 パワートランジスタ
12 リーク防止用抵抗器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
3. The method of driving a brushless motor according to claim 1, wherein the power supply circuit section for the control circuit section is constituted by a power transistor and a resistor and is built in the brushless motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004372839A JP2005102500A (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Method of driving brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004372839A JP2005102500A (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Method of driving brushless motor |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5259724A Division JPH07115787A (en) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | Brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005102500A true JP2005102500A (en) | 2005-04-14 |
Family
ID=34464574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004372839A Pending JP2005102500A (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Method of driving brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005102500A (en) |
-
2004
- 2004-12-24 JP JP2004372839A patent/JP2005102500A/en active Pending
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