JP2019126244A - Motor controller and control method - Google Patents

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JP2019126244A JP2018175204A JP2018175204A JP2019126244A JP 2019126244 A JP2019126244 A JP 2019126244A JP 2018175204 A JP2018175204 A JP 2018175204A JP 2018175204 A JP2018175204 A JP 2018175204A JP 2019126244 A JP2019126244 A JP 2019126244A
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海史 大橋
Kaishi Ohashi
海史 大橋
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Abstract

To restrain the impact of magnetic flux from a yoke on the changeover of electrification direction.SOLUTION: First magnetic pole part 6a of a first yoke 6 and second magnetic pole part 7a of a second yoke 7 face the outer peripheral surface of a rotor 3 and are placed by shifting the electrical angle for the magnetization phase of a magnet 2, and faces the outer peripheral surface of the rotor 3. A first coil 4 magnetizes the first magnetic pole part 6a, and a second coil 5 magnetizes the second magnetic pole part 7a. A control circuit 13 controls the electrification direction to the coils 4, 5, on the basis of comparison result signals 400, 401 indicating comparison result of output signals 10b, 11b from comparators 200, 201 and reference signals 300, 301. The control circuit 13 changes the values of the reference signals 300, 301 according to the relation of the polarity of the first magnetic pole part 6a and the polarity of the second magnetic pole part 7a.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、モータ制御装置及び方法に関する。   The present invention relates to a motor control device and method.

ステッピングモータは小型、高トルク、高寿命といった特徴を有し、開ループ制御で容易にデジタル的な位置決め動作を実現でき、カメラや光ディスク装置などの情報家電、プリンタやプロジェクタ等のOA機器などに広く用いられている。しかし、高速回転時やモータへの負荷が多いときにモータが脱調するおそれがあり、ブラシレスモータやDCモータに比べて効率が低いという問題があった。この問題を解決するために、ステッピングモータにエンコーダを取り付け、ロータの位置にあわせて通電を切り換える、いわゆるブラシレスDCモータの動作を行なわせることで脱調を防ぐことが知られている。   The stepping motor has features such as small size, high torque, and long life, and can easily realize digital positioning operation by open loop control, widely used in home information appliances such as cameras and optical disk devices, and OA equipment such as printers and projectors. It is used. However, when the motor is rotated at high speed or when the load on the motor is large, the motor may be out of step, and there is a problem that the efficiency is lower than that of the brushless motor or the DC motor. In order to solve this problem, it is known to prevent the step out by mounting an encoder on the stepping motor and switching the energization according to the position of the rotor, thereby performing a so-called brushless DC motor operation.

特許文献1は、磁気センサによってロータの位置を検出し、コイルへの通電を順次切り換えていくモータ制御装置を開示している。特許文献1の装置では、励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間となるように配置した磁気センサと、励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間となるように配置した磁気センサとをモータに設けている。また、ロータが有する磁石が、周方向にN極とS極が交互となるように多極に着磁されている。そして特許文献1の装置は、回転に応じた磁石のN極とS極との切り換わりを磁気センサによって検知し、コイルへの通電を順次切り換えている。   Patent Document 1 discloses a motor control device that detects the position of a rotor by a magnetic sensor and sequentially switches energization of a coil. In the device of Patent Document 1, the magnetic sensor is disposed such that the excitation switching timing is between 0 and 45 degrees of electrical advance, and the excitation switching timing is disposed between 45 and 90 degrees of electrical advance. And a magnetic sensor provided on the motor. Also, the magnets of the rotor are magnetized in multiple poles such that N and S poles alternate in the circumferential direction. And the apparatus of patent document 1 detects the switch of the north-pole and the south pole of the magnet according to rotation with a magnetic sensor, and is switching the electricity supply to a coil one by one.

特開2014−128143号公報JP, 2014-128143, A

本来、磁気センサは、ロータの有する磁石からの磁束のみを検出するのが望ましい。しかし、2つのコイルの通電状態によっては、磁気センサがヨークからの磁束も検出してしまう場合がある。すると、磁石のN極とS極の切り換わりを正確に検知できず、意図したコイルへの通電切り換えのタイミングから時間的なずれを生じるおそれがある。この時間的なずれによって、意図する発生トルクから実際の発生トルクがずれてしまうという問題があった。   Originally, as for a magnetic sensor, it is desirable to detect only the magnetic flux from the magnet which a rotor has. However, depending on the energized state of the two coils, the magnetic sensor may also detect the magnetic flux from the yoke. Then, the switching between the north pole and the south pole of the magnet can not be accurately detected, and there is a possibility that a time lag may occur from the timing of switching the current supply to the intended coil. Due to this temporal deviation, there is a problem that the actual generated torque deviates from the intended generated torque.

本発明は、通電方向の切り換えに対するヨークからの磁束の影響を抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress the influence of the magnetic flux from the yoke on the switching of the energization direction.

上記目的を達成するために本発明は、円筒形状に形成されるとともに周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、前記ロータの外周面に対向する第1の磁極を備えた第1のヨークと、前記ロータの前記外周面に対向し前記第1の磁極部に対して電気角をずらして位置に配置された第2の磁極を備えた第2のヨークと、通電されることで前記第1の磁極部を励磁する第1のコイルと、通電されることで前記第2の磁極部を励磁する第2のコイルと、前記ロータの前記外周面に対向して配置され、磁束に応じた信号を出力する磁気センサと、を有するモータを制御するモータ制御装置であって、前記磁気センサの出力信号と基準信号との比較結果を示す比較結果信号を出力する比較器と、前記比較器により出力された比較結果信号に基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルへの通電方向を制御する制御手段と、前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性との関係に応じて、前記基準信号の値を変更する変更手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a rotatable rotor which is formed in a cylindrical shape and is provided with a magnet which is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and is alternately multipolar-magnetized to different poles. A first yoke provided with a first magnetic pole opposed to the outer peripheral surface, and a second magnetic pole arranged at a position which is opposed to the outer peripheral surface of the rotor and shifted in electrical angle with respect to the first magnetic pole portion , A first coil which excites the first magnetic pole part by being energized, a second coil which excites the second magnetic pole part by being energized, the second coil A motor control device for controlling a motor having a magnetic sensor disposed opposite to the outer peripheral surface of a rotor and outputting a signal according to magnetic flux, wherein a comparison result between an output signal of the magnetic sensor and a reference signal And a comparator that outputs a comparison result signal indicating Control means for controlling the direction of current supply to the first coil and the second coil based on the comparison result signal output by the comparator, the polarity of the first magnetic pole portion, and the second magnetic pole portion And changing means for changing the value of the reference signal in accordance with the relationship with the polarity of.

本発明によれば、通電方向の切り換えに対するヨークからの磁束の影響を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the influence of the magnetic flux from the yoke on the switching of the current supply direction.

モータ制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a motor control device. モータの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a motor. コイルへ一定電流を流したときのロータの回転角度とモータのトルクとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the rotation angle of a rotor, and a torque of a motor when a fixed electric current is sent to a coil. 各ヨーク及びマグネットの位相関係を示すモータの軸直角方向断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the motor in a direction perpendicular to the axis showing the phase relationship between the respective yokes and the magnet. ロータの回転角に対する、第1、第2のコイルの通電状態により発生するモータトルクを示す図である。It is a figure which shows the motor torque generate | occur | produced by the electricity supply state of the 1st, 2nd coil with respect to the rotation angle of a rotor. ヨークと磁気センサと磁石の位置関係を模式的に表わした断面図((a)、(c)、(d))、磁気センサの拡大図((b))である。It is sectional drawing ((a), (c), (d)) which represented the positional relationship of the yoke, the magnetic sensor, and the magnet typically, and it is an enlarged view ((b)) of a magnetic sensor. 磁力線と磁気センサの出力信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a magnetic force line and the output signal of a magnetic sensor. 右回転時のロータの回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation position of the rotor at the time of right rotation, the energization polarity of a coil, and an output signal. 第1の比較器、第2の比較器の模式図である。It is a schematic diagram of a 1st comparator and a 2nd comparator. 右回転時のロータの回転位置とコイルの印加電圧の極性と、磁極部の磁極と、基準信号の設定値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation position of the rotor at the time of right rotation, the polarity of the applied voltage of a coil, the magnetic pole of a magnetic pole part, and the setting value of a reference signal. 右回転時のロータの回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation position of the rotor at the time of right rotation, the energization polarity of a coil, and an output signal. 基準信号設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of reference signal setting processing. 比較結果信号を示す図である。It is a figure which shows a comparison result signal. 右回転時のロータの回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係に、比較結果信号を加えて示す図である。It is a figure which adds and shows a comparison result signal to the relationship between the rotation position of the rotor at the time of right rotation, the energization polarity of a coil, and an output signal. 磁気センサを進み位相で配置した場合における、右回転時のロータの回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係に、比較結果信号を加えて示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a comparison result signal added to the relationship between the rotational position of the rotor at the time of right rotation, the energization polarity of the coil, and the output signal when the magnetic sensor is disposed in the lead phase. 待ち時間設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of waiting time setting processing.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るモータ制御装置のブロック図である。図2は、モータの外観斜視図である。図2では、説明の便宜のために一部の部品を破断させて示している。このモータ制御装置は、モータ1、駆動回路22、制御回路13を備える。制御手段としての制御回路13は、CPU、ROM、RAMを備える(いずれも図示せず)。モータ1は、ロータ3、第1のコイル4、第1のヨーク6、第2のコイル5、第2のヨーク7を備える。さらにモータ1は、第1磁気センサ10(第1の磁気センサ)、第2磁気センサ8、第3磁気センサ11(第2の磁気センサ)、第4磁気センサ9を備える。制御回路13は、基準信号変更部500と、基準信号変更部500に各々接続された比較器200、201、202、203を有する。磁気センサ10、8、11、9にそれぞれ、比較器200、202、201、203が接続されている。
First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram of a motor control device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view of the motor. In FIG. 2, some parts are broken and shown for the facilities of description. The motor control device includes a motor 1, a drive circuit 22, and a control circuit 13. The control circuit 13 as a control means includes a CPU, a ROM, and a RAM (all not shown). The motor 1 includes a rotor 3, a first coil 4, a first yoke 6, a second coil 5, and a second yoke 7. The motor 1 further includes a first magnetic sensor 10 (first magnetic sensor), a second magnetic sensor 8, a third magnetic sensor 11 (second magnetic sensor), and a fourth magnetic sensor 9. The control circuit 13 includes a reference signal changing unit 500, and comparators 200, 201, 202, and 203 connected to the reference signal changing unit 500, respectively. Comparators 200, 202, 201, and 203 are connected to the magnetic sensors 10, 8, 11, and 9, respectively.

ロータ3はマグネット2を備え、駆動回路22を介して制御回路13によって回転可能に制御される。マグネット2は円筒形状に形成され、外周面を周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されている。本実施の形態では、マグネット2は8分割すなわち8極(N極が4極、S極が4極)に着磁されている。なお、8極に限らず、例えば、2極、4極や12極以上に着磁されてもよい。   The rotor 3 includes a magnet 2 and is rotatably controlled by a control circuit 13 via a drive circuit 22. The magnet 2 is formed in a cylindrical shape, and the outer peripheral surface is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction, and multipole magnetization is alternately performed on different poles. In the present embodiment, the magnet 2 is magnetized in eight divisions, that is, in eight poles (four N poles and four S poles). In addition, you may magnetize not only in 8 poles but 2 poles, 4 poles, 12 poles or more, for example.

第1のコイル4は、マグネット2の軸方向の一端側に配置されている。第1のヨーク6は軟磁性材料で、マグネット2の外周面に対して隙間を持って対向して形成されている。第1のヨーク6は、マグネット2の外周面に対向する複数の第1の磁極部6aを備える。複数の第1の磁極部6aは、第1のヨーク6の円環状の本体部から軸方向に延出され、周方向に所定の間隔で配置される。第1の磁極部6aは、第1のコイル4に通電されることで励磁される。第1のコイル4と第1のヨーク6と複数の第1の磁極部6aに対向するマグネット2とによって「第1のステータユニット」が構成される。   The first coil 4 is disposed on one end side of the magnet 2 in the axial direction. The first yoke 6 is a soft magnetic material, and is formed to face the outer peripheral surface of the magnet 2 with a gap. The first yoke 6 includes a plurality of first magnetic pole portions 6 a facing the outer peripheral surface of the magnet 2. The plurality of first magnetic pole portions 6 a axially extend from the annular main body portion of the first yoke 6 and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The first magnetic pole portion 6 a is excited by energization of the first coil 4. A "first stator unit" is configured by the first coil 4, the first yoke 6, and the magnets 2 opposed to the plurality of first magnetic pole portions 6a.

第2のコイル5は、マグネット2の第1のコイル4が取り付けられた軸方向の一端とは反対側の他端に配置されている。第2のヨーク7は、軟磁性材料で、マグネット2の外周面に対して隙間を持って対向して形成されている。第2のヨーク7は、マグネット2の外周面に対向する複数の第2の磁極部7aを備えている。複数の第2の磁極部7aは、第2のヨーク7の円環状の本体部から軸方向に延出され、周方向に所定の間隔で配置される。第2の磁極部7aは、第2のコイル5に通電されることで励磁される。第2の磁極部7aは、第1のヨーク6とマグネット2との相対位相とは異なる位相で配置される。第2のコイル5と第2のヨーク7と複数の第2の磁極部7aに対向するマグネット2とによって「第2のステータユニット」が構成される。   The second coil 5 is disposed at the other end opposite to the one end in the axial direction to which the first coil 4 of the magnet 2 is attached. The second yoke 7 is formed of a soft magnetic material and is opposed to the outer peripheral surface of the magnet 2 with a gap. The second yoke 7 includes a plurality of second magnetic pole portions 7 a facing the outer peripheral surface of the magnet 2. The plurality of second magnetic pole portions 7a axially extend from the annular main body portion of the second yoke 7 and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The second magnetic pole portion 7 a is excited by energization of the second coil 5. The second magnetic pole portion 7 a is disposed at a phase different from the relative phase between the first yoke 6 and the magnet 2. A "second stator unit" is configured by the second coil 5, the second yoke 7, and the magnets 2 facing the plurality of second magnetic pole portions 7a.

制御回路13は、第1の磁極部6a、第2の磁極部7aのそれぞれに励磁される極(N極、S極)を切り換えることで、ロータ3に与えるトルクを変化させることができる。制御回路13は、第1のコイル4と第2のコイル5の各々への通電時には同じ大きさの電圧を印加する。また、同じ大きさの電圧を印加した場合に第1の磁極部6aと第2の磁極部7aとが同じ強さの磁極となるように、各コイルや各ヨークが設計されている。第1磁気センサ10、第2磁気センサ8、第3磁気センサ11、第4磁気センサ9はいずれも、マグネット2の磁束を検出するホール素子であり、モータカバー12に固定される。ロータ3が1回転すると、各磁気センサはマグネット2のN極とS極を交互に検出し、8回の極を示す信号を出力する。これらによってロータ3の回転位置が検出可能となっている。モータカバー12は、第1の磁極部6aと第2の磁極部7aとが、マグネット2の着磁位相に対して電気角で略90度ずれて配置されるように第1のヨーク6と第2のヨーク7を固定保持する。ここで、電気角とは、マグネット磁力の1周期を360°として表したものであり、ロータの極数をM、機械角をθ0とすると、電気角θは以下の式1で表せる。   The control circuit 13 can change the torque given to the rotor 3 by switching the poles (N pole, S pole) excited to each of the first magnetic pole portion 6 a and the second magnetic pole portion 7 a. The control circuit 13 applies a voltage of the same magnitude when the first coil 4 and the second coil 5 are energized. The coils and the yokes are designed such that the first magnetic pole 6a and the second magnetic pole 7a have the same strength when a voltage of the same magnitude is applied. The first magnetic sensor 10, the second magnetic sensor 8, the third magnetic sensor 11, and the fourth magnetic sensor 9 are all Hall elements for detecting the magnetic flux of the magnet 2 and are fixed to the motor cover 12. When the rotor 3 makes one rotation, each magnetic sensor alternately detects the N pole and the S pole of the magnet 2 and outputs a signal indicating eight poles. Thus, the rotational position of the rotor 3 can be detected. The motor cover 12 is configured such that the first yoke 6 and the first magnetic pole portion 6 a and the second magnetic pole portion 7 a are disposed so as to be shifted by approximately 90 degrees in electrical angle with respect to the magnetization phase of the magnet 2. The two yokes 7 are fixed and held. Here, the electrical angle represents one cycle of the magnet magnetic force as 360 °, and assuming that the number of poles of the rotor is M and the mechanical angle is θ0, the electrical angle θ can be expressed by the following equation 1.

θ=θ0×M/2…(1)
本実施の形態では、マグネット2の着磁は8極であるから、電気角の90度は機械角で22.5度となる。以下の説明では、主として電気角を用いてフィードバック通電切換モードの動作を説明する。
θ = θ0 × M / 2 (1)
In the present embodiment, since the magnetization of the magnet 2 has eight poles, 90 degrees of the electrical angle is 22.5 degrees in the mechanical angle. In the following description, the operation of the feedback energization switching mode will be described mainly using the electrical angle.

図3は、モータ1のコイルへ一定電流を流したときのロータ3の回転角度とモータ1のトルクとの関係を示す図であり、横軸に電気角、縦軸にモータトルクをとっている。モータトルクの正、負については、ロータ3を図1や図4の時計回りに回転させるトルクを正とする。   FIG. 3 is a view showing the relationship between the rotation angle of the rotor 3 and the torque of the motor 1 when a constant current is supplied to the coil of the motor 1, and the horizontal axis represents the electrical angle and the vertical axis represents the motor torque. . For positive and negative motor torques, the torque for rotating the rotor 3 clockwise in FIG. 1 and FIG. 4 is positive.

図4(a)、(b)は、各ヨーク及びマグネット2の位相関係を示すモータ1の軸直角方向断面図である。本実施の形態では、第1のコイル4に正方向の電流を流すと第1の磁極部6aがN極に磁化され、第2のコイル5に正方向の電流を流すと第2の磁極部7aがN極に磁化されるとする。   FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views of the motor 1 in the direction perpendicular to the axis, showing the phase relationship between the respective yokes and the magnet 2. In the present embodiment, the first magnetic pole portion 6 a is magnetized to the N pole when a current in the positive direction flows through the first coil 4, and the second magnetic pole portion when a current in the positive direction flows through the second coil 5. Suppose that 7a is magnetized to the N pole.

図4(a)の状態の位相を図3中に符号aとして示す。図4(a)は、マグネット2の着磁された極の中心と周方向における第1の磁極部6aの中心との距離が、極の中心と周方向における第2の磁極部7aとの距離と同じとなる状態である。図4(a)の状態では、回転位相(回転位置)を保持する力は発生しているが、マグネット2のS極が第1の磁極部6aのN極と第2の磁極部7aのN極とに引きつけられて釣り合うため、回転駆動力は発生していない。   The phase of the state of FIG. 4 (a) is shown as a in FIG. In FIG. 4A, the distance between the center of the magnetized pole of the magnet 2 and the center of the first magnetic pole portion 6a in the circumferential direction is the distance between the center of the pole and the second magnetic pole portion 7a in the circumferential direction Is the same as In the state of FIG. 4A, a force for holding the rotational phase (rotational position) is generated, but the S pole of the magnet 2 is the N pole of the first magnetic pole portion 6a and the N pole of the second magnetic pole portion 7a. No rotational driving force is generated because it is attracted to the pole and balanced.

図4(a)の状態から第2の磁極部7aを切り換えてS極に励磁すると、ロータ3は、図4(b)に示す状態になるまで回転する。図4(b)の状態では、図4(a)に示す状態と同様に回転位相を保持する力は発生しているが、回転駆動力は発生していない。すなわち、マグネット2のS極が第1の磁極部6aのN極に引きつけられると共に、マグネット2のN極が第2のヨークの第2の磁極部7aのS極に引きつけられて釣り合った状態である。以下同様にして、順番に第1のコイル4と第2のコイル5の通電方向を切り換えて、第1の磁極部6aと第2の磁極部7aの極性を切り換えることでロータ3を回転させていくことができる。   When the second magnetic pole portion 7a is switched from the state of FIG. 4 (a) and excited to the S pole, the rotor 3 rotates until it becomes the state shown in FIG. 4 (b). In the state of FIG. 4B, a force for holding the rotational phase is generated as in the state shown in FIG. 4A, but no rotational driving force is generated. That is, with the S pole of the magnet 2 being attracted to the N pole of the first magnetic pole portion 6 a and the N pole of the magnet 2 being attracted to the S pole of the second magnetic pole portion 7 a of the second yoke, is there. In the same manner, the rotor 3 is rotated by sequentially switching the energization directions of the first coil 4 and the second coil 5 and switching the polarities of the first magnetic pole portion 6a and the second magnetic pole portion 7a. Can go.

このような回転駆動力が発生しないタイミングで第1の磁極部6aおよび第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることを、電気進角0度での通電切り換え、と定義する。このタイミングよりも電気角γ度だけ早いタイミングで第1の磁極部6aおよび第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることを、電気進角γ度での磁極部の励磁切り換え、と定義する。   Switching the poles excited in the first magnetic pole portion 6a and the second magnetic pole portion 7a at such a timing that the rotational driving force is not generated is defined as energization switching at an electrical advance angle of 0 degrees. Switching of the pole excited in the first magnetic pole part 6a and the second magnetic pole part 7a at a timing earlier than this timing by the electrical angle γ degree is defined as excitation switching of the magnetic pole portion at the electrical advance angle γ degree Do.

図5(a)〜(c)は、ロータ3の回転角に対する、第1のコイル4および第2のコイル5の通電状態により発生するモータトルクを縦軸に表わした図である。横軸に電気角をとっている。   5 (a) to 5 (c) are diagrams showing the motor torque generated by the energized state of the first coil 4 and the second coil 5 with respect to the rotation angle of the rotor 3 on the vertical axis. The electrical angle is taken on the horizontal axis.

曲線L1は、第1のコイル4への通電方向が正、第2のコイル5への通電方向が正の場合のモータトルクを示す。曲線L2は、第1のコイル4への通電方向が正、第2のコイル5への通電方向が逆の場合のモータトルクを示す。曲線L3は、第1のコイル4への通電方向が逆、第2のコイル5への通電方向が逆の場合のモータトルクを示す。曲線L4は、第1のコイル4への通電方向が逆、第2のコイル5への通電方向が正の場合のモータトルクを示す。   The curve L1 shows the motor torque in the case where the energization direction to the first coil 4 is positive and the energization direction to the second coil 5 is positive. The curve L2 shows the motor torque in the case where the current supply direction to the first coil 4 is positive and the current supply direction to the second coil 5 is reverse. The curve L3 shows the motor torque in the case where the current supply direction to the first coil 4 is reverse and the current supply direction to the second coil 5 is reverse. A curved line L4 indicates a motor torque when the current supply direction to the first coil 4 is reverse and the current supply direction to the second coil 5 is positive.

図5(a)は、電気進角0度のときの状態を示している。このようなタイミングでコイルの通電方向を切り換えていくと、通電方向を切り換える直前の位相は、斜線部と太線で示すように、モータトルクが極めて小さくなっているため、モータ1の出力としては大きくならない。図5(b)は、電気進角45度のときの状態を示している。電気進角45度では、通電方向を切り換えたときに発生するモータトルクは最大となる。また、切り換えタイミングを早めて、電気進角90度でコイルの通電方向を切り換えると、図5(c)の斜線部で示すようになり、結果として電気進角0度の場合と同様の結果となって大きな回転駆動力は得られない。   FIG. 5A shows the state when the electrical advance angle is 0 degree. When the coil conduction direction is switched at such timing, the phase immediately before switching the conduction direction is extremely small as the output of the motor 1 because the motor torque is extremely small as shown by the hatched portions and thick lines. It does not. FIG. 5 (b) shows the state when the electrical advance angle is 45 degrees. At an electrical advance angle of 45 degrees, the motor torque generated when switching the energization direction is maximum. In addition, when the switching timing is advanced, and the energization direction of the coil is switched at an electrical advance angle of 90 degrees, it becomes as shown by the hatched portion in FIG. 5C, and as a result, the same result as the case of an electrical advance angle of 0 degrees Therefore, a large rotational driving force can not be obtained.

このように、電気進角45度の場合にモータトルクが最大となる。モータトルクを減少させたい時には、電気進角を45度からずらして0度や90度に近づけ、例えば45度や50度など、得たい所望のトルクに応じて変更すれば良い。また、コイルの通電を切り換えても、電流が所定の電流値に瞬時には切り換わらず、電流は徐々に増加しながら所定の電流値に近づいていく。この電流の過渡的な応答を加味して、電気進角45度よりも早め、例えば電気角で24度早めることで、最も大きいトルクを得ることができる場合もある。   As described above, the motor torque is maximized when the electrical advance angle is 45 degrees. When it is desired to decrease the motor torque, the electric advance angle may be shifted from 45 degrees to be close to 0 degrees or 90 degrees, for example, changed according to a desired torque to be obtained, such as 45 degrees or 50 degrees. In addition, even if the energization of the coil is switched, the current does not instantaneously switch to the predetermined current value, and the current gradually approaches the predetermined current value while gradually increasing. In some cases, it is possible to obtain the largest torque by advancing the electrical advance angle by 45 degrees, for example, by advancing the electrical angle by 24 degrees, in consideration of the transient response of the current.

次に、磁気センサへの磁極部の極性の影響について説明する。本実施の形態では、ロータ3の位置を磁気センサ8〜11によって検出し、これら磁気センサ8〜11の配置位置によって、所望の電気進角を得ている。   Next, the influence of the polarity of the magnetic pole part on the magnetic sensor will be described. In the present embodiment, the position of the rotor 3 is detected by the magnetic sensors 8-11, and a desired electrical advance angle is obtained by the arrangement positions of the magnetic sensors 8-11.

図6(a)、(c)、(d)は、ヨークと磁気センサと磁石の位置関係を模式的に表わした断面図である。図6(b)は磁気センサの拡大図である。図7は、磁力線と磁気センサの出力信号との関係を示す図である。磁気センサ8〜11は各々、マグネット2の軸方向において第1の磁極部6aと第2の磁極部7aとの間に位置する(位相は異なる)。磁気センサ8〜11はいずれも、第1の磁極部6a及び第2の磁極部7aよりもマグネット2の半径方向外周側に配置される。より詳細には、マグネット2の半径方向において、磁極部6a、7aの中心位置は同じであるが、これらの位置よりも、磁気センサ8〜11の中心位置(あるいは磁束検出部の位置)の方が外周側に位置している。磁気センサ8〜11の配置がこのようにならざるを得ない場合があるのは、他部品との配置の関係や工業的な精度の制約によるものである。   6A, 6C, and 6D are cross-sectional views schematically showing the positional relationship between the yoke, the magnetic sensor, and the magnet. FIG. 6 (b) is an enlarged view of the magnetic sensor. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between magnetic lines of force and the output signal of the magnetic sensor. Each of the magnetic sensors 8 to 11 is located between the first magnetic pole portion 6 a and the second magnetic pole portion 7 a in the axial direction of the magnet 2 (the phase is different). All of the magnetic sensors 8 to 11 are arranged on the outer peripheral side in the radial direction of the magnet 2 than the first magnetic pole portion 6a and the second magnetic pole portion 7a. More specifically, although the central positions of the magnetic pole portions 6a and 7a are the same in the radial direction of the magnet 2, the central positions of the magnetic sensors 8 to 11 (or the positions of the magnetic flux detection portions) are more than these positions. Is located on the outer peripheral side. The arrangement of the magnetic sensors 8 to 11 may be forced to be such because of the arrangement relationship with other parts and the restriction of industrial accuracy.

代表として、第1磁気センサ10に着目して説明する。ホール素子を用いた第1磁気センサ10は、磁気を検出する磁束検出部10aを内部に有している(図6(b))。図6(a)の例では、コイル4、5への通電によって、第1のヨーク6の第1の磁極部6a及び第2のヨーク7の第2の磁極部7aの極性は共にN極となっている。このN極に引き寄せられて、ロータ3のマグネット2はS極の部分が近づいていく状態となっている。   Description will be given focusing on the first magnetic sensor 10 as a representative. The first magnetic sensor 10 using a Hall element internally includes a magnetic flux detection unit 10a that detects magnetism (FIG. 6 (b)). In the example of FIG. 6 (a), the polarity of the first magnetic pole 6a of the first yoke 6 and the polarity of the second magnetic pole 7a of the second yoke 7 are both N-polar when the coils 4 and 5 are energized. It has become. The magnet 2 of the rotor 3 is in a state in which the portion of the south pole approaches by being attracted to the north pole.

第1磁気センサ10は、磁束検出部10aが検出した磁束に応じた信号として第1の出力信号10b(図8(a)、図9(a))を出力し、第3磁気センサ11も同様に第2の出力信号11b(図8(b)、図9(b))を出力する。図7に示すように、磁束検出部10aが図6(b)の上方(マグネット2の半径方向における外周方向)に向かうN極からS極の向きを表わす磁力線を検出すると、第1磁気センサ10は、出力信号10bとして+(プラス)の電圧を出力する。逆に、磁束検出部10aが図6(b)の下方(マグネット2の半径方向における内周方向)に向かうN極からS極の向きを表わす磁力線を検出すると、第1磁気センサ10は、出力信号10bとして−(マイナス)の電圧を出力する。第1磁気センサ10は、磁力の大きさに応じて電圧の大きさも変化し、大きな磁力の場合には大きな電圧を出力し、小さな磁力の場合には小さな電圧を出力する特性を持っている。   The first magnetic sensor 10 outputs the first output signal 10b (FIGS. 8A and 9A) as a signal corresponding to the magnetic flux detected by the magnetic flux detection unit 10a, and the third magnetic sensor 11 similarly outputs the same. Outputs the second output signal 11b (FIG. 8 (b), FIG. 9 (b)). As shown in FIG. 7, when the magnetic flux detection unit 10 a detects magnetic lines representing the direction of the S pole from the N pole toward the upper side (the outer peripheral direction in the radial direction of the magnet 2) of FIG. Outputs a + (plus) voltage as the output signal 10 b. Conversely, when the magnetic flux detection unit 10a detects a magnetic line representing the direction of the S pole from the N pole toward the lower side (the inner circumferential direction in the radial direction of the magnet 2) of FIG. 6B, the first magnetic sensor 10 outputs As a signal 10b, a voltage of-(minus) is output. The first magnetic sensor 10 has a characteristic that the magnitude of the voltage also changes according to the magnitude of the magnetic force, and outputs a large voltage in the case of a large magnetic force and outputs a small voltage in the case of a small magnetic force.

磁束検出部10aは、マグネット2からの径方向(図6(b)の上下方向)の磁束を検出するために設けられているが、ヨーク6、7の磁極部6a、7aからの磁束も検出してしまう。磁極部6a、7aが共にN極の場合には、図6(a)のように、磁極部6a、7a間で反発する磁力線100が発生する。磁力線100が径方向と直交する方向(図6(a)の左右方向)となる箇所(例えば、マグネット2の半径方向における磁極部6a、7aの中心位置)に磁束検出部10aを配置できれば、磁極部6a、7aからの磁力線100を検出してしまうことはない。しかし、上述のように、各種制約によってそのような配置を実現するのは困難である。   The magnetic flux detection unit 10a is provided to detect the magnetic flux in the radial direction (vertical direction in FIG. 6B) from the magnet 2, but also detects the magnetic flux from the magnetic pole portions 6a and 7a of the yokes 6 and 7 Resulting in. When the magnetic pole parts 6a and 7a are both N poles, as shown in FIG. 6A, magnetic lines of force 100 that repel between the magnetic pole parts 6a and 7a are generated. If the magnetic flux detection unit 10a can be disposed at a point (for example, the central position of the magnetic pole portions 6a and 7a in the radial direction of the magnet 2) where the magnetic force lines 100 are in a direction orthogonal to the radial direction (left and right direction in FIG. The magnetic lines of force 100 from the sections 6a and 7a are never detected. However, as mentioned above, it is difficult to realize such an arrangement due to various constraints.

図6(a)の例では、磁力線100を検出しない箇所より磁束検出部10aが外周側に配置されているため、図6(b)に示すように、磁束検出部10aの位置では磁力線100は外周向きになる。第1磁気センサ10は、マグネット2の磁束に加えてヨーク6、7からの外周向きの磁力線100を検出するため、第1磁気センサ10が出力する出力信号10bは、磁力線100が無い場合に比し、+(プラス)側にシフトする。   In the example of FIG. 6A, since the magnetic flux detection unit 10a is disposed on the outer peripheral side from the point where the magnetic force lines 100 are not detected, the magnetic force lines 100 are located at the position of the magnetic flux detection unit 10a as shown in FIG. It will be facing the outer circumference. Since the first magnetic sensor 10 detects the magnetic flux 100 toward the outer periphery from the yokes 6 and 7 in addition to the magnetic flux of the magnet 2, the output signal 10 b output by the first magnetic sensor 10 has a ratio compared to that in the absence of the magnetic flux 100. Shift to the + (plus) side.

一方、図6(c)の例では、コイル4、5への通電によって、磁極部6a、7aは共に磁極がS極となっている。この場合には、磁力線100は図6(c)の上側及び下側から磁極部6a、7aに向かう向きとなり、磁束検出部10aの位置では磁力線100は下向きとなる。第1磁気センサ10は、マグネット2の磁束に加えてヨーク6、7からの内周向きの磁力線100を検出するため、第1磁気センサ10が出力する出力信号10bは、磁力線100が無い場合に比し、−(マイナス)側にシフトする。   On the other hand, in the example of FIG. 6C, the magnetic poles of both of the magnetic pole parts 6a and 7a become the south poles by energization of the coils 4 and 5. In this case, the lines of magnetic force 100 are directed from the upper and lower sides of FIG. 6C toward the magnetic pole portions 6a and 7a, and the lines of magnetic force 100 are directed downward at the position of the magnetic flux detection unit 10a. Since the first magnetic sensor 10 detects the magnetic line 100 directed inward from the yokes 6 and 7 in addition to the magnetic flux of the magnet 2, the output signal 10 b output from the first magnetic sensor 10 does not have the magnetic line 100. In comparison, shift to the-(minus) side.

図6(d)の例では、コイル4、5の通電によって、第1の磁極部6aはN極、第2の磁極部7aはS極となっていて、磁極部6a、7aの磁極の強さは同じとなっている。磁力線100は、磁気センサ10に対する感度の低い図6(d)の左右方向に向く。このような状態であると、磁気センサ10の位置が多少、半径方向にずれたとしても、磁力線100による第1磁気センサ10の出力信号10bへの影響は少ない。同様に、コイル4、5の通電によって、第1の磁極部6aがS極、第2の磁極部7aがN極となる場合にも、磁力線100は、磁気センサ10に対する感度の低い方向に向くので、出力信号10bへの影響は少ない。つまり、磁極部6a、7aの極性が異なる場合には、磁力線100は、磁気センサ10の感度が低い方向に向くため、出力信号10bへの影響は少ない。   In the example of FIG. 6 (d), the first and second magnetic pole portions 6a and 7a have the N pole and the S pole, respectively, when the coils 4 and 5 are energized. It is the same. The magnetic lines of force 100 are directed in the left and right direction in FIG. In such a state, even if the position of the magnetic sensor 10 is somewhat deviated in the radial direction, the influence of the magnetic field lines 100 on the output signal 10b of the first magnetic sensor 10 is small. Similarly, even when the first and second magnetic pole portions 6a and 7a have the S pole and the N pole, respectively, when the coils 4 and 5 are energized, the lines of magnetic force 100 are directed in the direction of lower sensitivity to the magnetic sensor 10. Therefore, the influence on the output signal 10b is small. That is, in the case where the polarities of the magnetic pole portions 6a and 7a are different, the magnetic force lines 100 are directed in the direction in which the sensitivity of the magnetic sensor 10 is low, so the influence on the output signal 10b is small.

他の磁気センサ8、9、11の各々の磁束検出部についても、磁力線100を検出しない箇所より外周側に配置されているため、それらの出力信号は第1磁気センサ10のものと同様の傾向を示す。   The respective magnetic flux detection units of the other magnetic sensors 8, 9 and 11 are also disposed on the outer peripheral side than the location where the magnetic field lines 100 are not detected, so their output signals have the same tendency as those of the first magnetic sensor 10. Indicates

図8(a)、(b)は、ロータ3を右回転(図4(a)、(b)の時計方向に回転)させる場合のロータ3の回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係を示す図である。特に図8(a)は第1磁気センサ10、図8(b)は第3磁気センサ11の出力信号を示している。特許文献1で開示されるように、通電極性を切り換えるコイルと磁気センサとの対応を変えることで様々な発生トルクを得ることが可能である。本実施の形態では、第1磁気センサ10に基づいて第1のコイル4の通電を切り換え、第3磁気センサ11に基づいて第2のコイル5の通電を切り換えてモータ1を駆動する。   8 (a) and 8 (b) show the rotational position of the rotor 3 and the energization polarity of the coil and the output signal in the case of rotating the rotor 3 clockwise (rotation in the clockwise direction in FIGS. 4 (a) and 4 (b)). FIG. In particular, FIG. 8A shows an output signal of the first magnetic sensor 10, and FIG. 8B shows an output signal of the third magnetic sensor 11. As disclosed in Patent Document 1, it is possible to obtain various generated torques by changing the correspondence between the coil for switching the energization polarity and the magnetic sensor. In the present embodiment, energization of the first coil 4 is switched based on the first magnetic sensor 10, and energization of the second coil 5 is switched based on the third magnetic sensor 11 to drive the motor 1.

図8(a)、(b)の横軸にはロータ3の回転位置をとっており、ロータ3の1回転分の360度分が示されている。縦軸は出力信号の波形を示し、上側がN極を検出した際のプラス電圧側、下側がS極を検出した際のマイナス電圧側の信号となっている。図8(a)、(b)の下側に、コイルの通電極性(+、−)とヨーク6、7の磁極部6a、7aの磁極(N、S)を記している。図8(a)では、第1磁気センサ10の磁束検出部10aの第1の出力信号10bを実線の太線で記し、図8(b)では、第3磁気センサ11の磁束検出部の第2の出力信号11bを実線の太線で記している。実線の細線は、磁極部6a、7aの磁束の影響が無い理想的な出力信号の波形10r、11rを示す。制御回路13は、対応する出力信号がゼロを通る度に、コイル4、5の通電極性を切り換えることで磁極部6a、7aの磁極を変更している。   The rotational position of the rotor 3 is taken on the horizontal axis of FIGS. 8A and 8B, and 360 degrees of one rotation of the rotor 3 is shown. The vertical axis shows the waveform of the output signal, and the upper side is a positive voltage side when detecting the N pole, and the lower side is a negative voltage side signal when detecting the S pole. On the lower side of FIGS. 8A and 8B, energization polarities (+,-) of the coil and magnetic poles (N, S) of the magnetic pole portions 6a and 7a of the yokes 6 and 7 are described. In FIG. 8A, the first output signal 10b of the magnetic flux detection unit 10a of the first magnetic sensor 10 is indicated by a thick solid line, and in FIG. 8B, the second output signal of the third magnetic sensor 11 is detected. The output signal 11b of is indicated by a thick solid line. The thin solid line indicates waveforms 10r and 11r of an ideal output signal which is not affected by the magnetic flux of the magnetic pole portions 6a and 7a. The control circuit 13 changes the magnetic poles of the magnetic pole portions 6a and 7a by switching the conduction polarity of the coils 4 and 5 each time the corresponding output signal passes through zero.

上述したように、2つの磁極部6a、7aの極性が互いに異なるときには、これらによって発生する磁力線100は磁気センサ10、11の出力信号10b、11bにほぼ影響を与えない。しかし、コイル4、5に共に、+(プラス)の電圧が印加された際には、対応する磁極部6a、7aが共にN極となり、出力信号10b、11bはいずれもプラス側(図8中の縦軸のN側)にオフセットする。このオフセットした出力信号10b、11bは破線で示す波形10(+)、11(+)となり、そのオフセット量は約+0.3Vである。逆に、コイル4、5に共に、−(マイナス)の電圧が印加された際には、対応する磁極部6a、7aが共にS極となり、出力信号10b、11bはいずれもマイナス側(図8中の縦軸のS側)にオフセットする。このオフセットした出力信号10b、11bは破線で示す波形10(−)、11(−)となり、そのオフセット量は約−0.3Vである。   As described above, when the polarities of the two magnetic pole portions 6a and 7a are different from each other, the magnetic field lines 100 generated thereby hardly substantially affect the output signals 10b and 11b of the magnetic sensors 10 and 11. However, when a positive (plus) voltage is applied to both coils 4 and 5, the corresponding magnetic pole parts 6a and 7a both become N poles, and both of the output signals 10b and 11b are on the positive side (FIG. 8). Offset to the N side of the vertical axis of The offset output signals 10 b and 11 b have waveforms 10 (+) and 11 (+) indicated by broken lines, and the offset amount thereof is about +0.3 V. Conversely, when a negative (-) voltage is applied to both coils 4 and 5, the corresponding magnetic pole portions 6a and 7a both become S poles, and both of the output signals 10b and 11b are on the negative side (FIG. 8). Offset to the S axis of the middle vertical axis). The offset output signals 10 b and 11 b have waveforms 10 (−) and 11 (−) indicated by broken lines, and the offset amount is about −0.3 V.

次に、従来技術での駆動による課題について説明する。一例として、ロータ3の回転位置が0度から180度を経て360度となる回転方向、すなわち右回転である場合を説明する。制御回路13が、ロータ3の回転位置が機械角で22.5度、67.5度、112.5度となる毎、さらに以降、45度毎に、第1のコイル4の通電方向を切り換える駆動を意図したとする。また、制御回路13が、ロータ3の回転位置が機械角で0度、45度、90度となる毎、さらに以降、45度毎に、第2のコイル5の通電方向を切り換える駆動を意図したとする。   Next, problems due to driving in the prior art will be described. As an example, the case where the rotational position of the rotor 3 is in the rotational direction from 0 degrees to 180 degrees and then 360 degrees, that is, right rotation will be described. The control circuit 13 switches the energization direction of the first coil 4 every 45 degrees every time the rotational position of the rotor 3 becomes 22.5 degrees, 67.5 degrees, and 112.5 degrees in mechanical angle. Suppose that it intended to drive. In addition, the control circuit 13 intends to drive the switching direction of the second coil 5 every 45 degrees every time the rotational position of the rotor 3 becomes 0 degree, 45 degrees, and 90 degrees in mechanical angle. I assume.

仮に従来技術を用いると、第1磁気センサ10の出力信号10bがプラスの際に第1のコイル4の通電極性をプラスとし、出力信号10bがマイナスの際にコイル4の通電極性をマイナスとする駆動となり、それに応じて第1の磁極部6aの磁極の極性も変更される。同様に、第3磁気センサ11の出力信号11bがプラスの際に第2のコイル5の通電極性をプラスとし、出力信号11bがマイナスの際にコイル5の通電極性をマイナスとする駆動となり、それに応じて第2の磁極部7aの磁極の極性も変更される。   Assuming that the prior art is used, if the output signal 10b of the first magnetic sensor 10 is positive, the conduction polarity of the first coil 4 is positive, and if the output signal 10b is negative, the conduction polarity of the coil 4 is negative. Drive, and the polarity of the magnetic pole of the first magnetic pole portion 6a is also changed accordingly. Similarly, when the output signal 11b of the third magnetic sensor 11 is positive, the conduction polarity of the second coil 5 is positive, and when the output signal 11b is negative, the conduction polarity of the coil 5 is negative. Accordingly, the polarity of the magnetic pole of the second magnetic pole portion 7a is also changed.

ここで、ロータ3の回転位置22.5度の状態から順に、出力信号10b、11bと、コイル4、5の電圧の正負の切り換わりのタイミングを見る。すると、22.5度の瞬間にはコイル4もコイル5もマイナス電圧となり、磁極部6aも磁極部7aもS極となる。これによって、出力信号10b、11bはそれぞれ、マイナス側の波形10(−)、波形11(−)を通る。次に、回転位置45度付近を見ると、回転位置45度では、出力信号11bがまだマイナスのままであるので、電圧の正負の切り換わりは起こらない。回転位置45度を3.75度過ぎた48.75度において出力信号11bがゼロになり、コイル5の電圧が負(−)から正(+)に切り換わる。この遅れ3.75度(機械角)は、電気角では15度の遅れに相当する。   Here, from the state of the rotational position of 22.5 degrees of the rotor 3, the timing of the positive / negative switching of the voltage of the output signals 10b and 11b and the coils 4 and 5 will be observed. Then, at the moment of 22.5 degrees, both the coil 4 and the coil 5 have a negative voltage, and both the magnetic pole portion 6a and the magnetic pole portion 7a have an S pole. As a result, the output signals 10 b and 11 b respectively pass through the waveform 10 (−) and the waveform 11 (−) on the negative side. Next, looking at around the rotational position 45 degrees, since the output signal 11b is still negative at the rotational position 45 degrees, positive and negative switching of the voltage does not occur. The output signal 11b becomes zero at 48.75 degrees, which is 3.75 degrees after the rotational position 45 degrees, and the voltage of the coil 5 switches from negative (-) to positive (+). This delay of 3.75 degrees (mechanical angle) corresponds to a delay of 15 degrees in the electrical angle.

このように、磁極部7aからの磁束によって、コイル5の通電切り換えのタイミングが遅れることが分かる。回転位置90度付近では、出力信号11bがまだプラス側であるので、ここでも、回転位置90度を3.75度過ぎた93.75度において出力信号11bがゼロになり、コイル5の電圧が正(+)から負(−)に切り換わる。この遅れ3.75度(機械角)は、電気角では15度の遅れに相当する。同様に、コイル5の通電においては、回転位置0度(360度)付近、45度付近、90度付近、135度付近、180度付近、225度付近、270度付近、315度付近のいずれの切り換わりタイミングでも遅れが生じてしまう。このように、磁気センサ11がヨーク6、7からの磁束も検出してしまうため、コイル5への意図した通電切り換えのタイミングに対して時間的なずれを生じる。   As described above, it can be understood that the timing of the energization switching of the coil 5 is delayed by the magnetic flux from the magnetic pole portion 7a. Since the output signal 11b is still on the plus side near the rotational position 90 degrees, the output signal 11b becomes zero at 93.75 degrees, which is 3.75 degrees after the rotational position 90 degrees, and the voltage of the coil 5 is zero here. It switches from positive (+) to negative (-). This delay of 3.75 degrees (mechanical angle) corresponds to a delay of 15 degrees in the electrical angle. Similarly, in energization of the coil 5, any of rotational position 0 degree (360 degrees), 45 degrees, 90 degrees, 135 degrees, 180 degrees, 225 degrees, 270 degrees, 315 degrees A delay also occurs at the switching timing. As described above, since the magnetic sensor 11 also detects the magnetic flux from the yokes 6 and 7, a time lag occurs with respect to the timing of the intended energization switching to the coil 5.

一方、コイル4をみると、出力信号10bに磁極部6a、7aの磁束の影響は生じる。ところが、22.5度直前、67.5度直前、112.5度直前、157.5度直前、202.5度直前、以降45度毎のいずれにおいても、切り換えタイミングに磁極部6a、7aの影響が及ばない波形10rの状態となっている。そのため、切り換えタイミングの遅れは生じない。なお、上述の説明では、ロータ3が右回転する場合を説明したが、これとは逆の左回転の場合は、上述の例とは反対に、コイル4にて通電切り換えのタイミングが遅れ、コイル5の通電切り換えタイミングは遅れない。   On the other hand, when looking at the coil 4, the output signal 10b is affected by the magnetic flux of the magnetic pole portions 6a and 7a. However, immediately before 22.5 degrees, 67.5 degrees, 112.5 degrees, 157.5 degrees, 202.5 degrees, and every 45 degrees thereafter, the magnetic pole portions 6a and 7a are switched at the switching timing. It is in the state of the waveform 10 r where the influence does not reach. Therefore, there is no delay in switching timing. In the above description, the case where the rotor 3 rotates rightward has been described, but in the case of left rotation reverse to this, the timing of the energization switching in the coil 4 is delayed, contrary to the above example. There is no delay in the energization switching timing of 5.

次に、上述した通電タイミングの遅れの問題を解消するための本実施の形態における駆動方法を説明する。本実施の形態では、制御回路13は、磁極部6a、7aの磁極の極性の関係に応じて、出力信号と比較する基準信号の大きさを変更(補正)することで、意図したタイミングでコイル4、5への通電を切り換える。本実施の形態におけるモータ制御においては、第1磁気センサ10、第3磁気センサ11、第1の比較器200、第2の比較器201が用いられる(図1)。なお、比較器200、201、第2磁気センサ8、第4磁気センサ9を設けることは必須でない。   Next, a driving method in the present embodiment for solving the problem of the delay in the energization timing described above will be described. In the present embodiment, the control circuit 13 changes (corrects) the magnitude of the reference signal to be compared with the output signal in accordance with the relationship between the polarities of the magnetic poles of the magnetic pole portions 6a and 7a, thereby achieving coil timing at the intended timing. Switch the power supply to 4,5. In motor control in the present embodiment, a first magnetic sensor 10, a third magnetic sensor 11, a first comparator 200, and a second comparator 201 are used (FIG. 1). It is not essential to provide the comparators 200 and 201, the second magnetic sensor 8 and the fourth magnetic sensor 9.

図9(a)、(b)はそれぞれ、制御回路13に内蔵された第1の比較器200、第2の比較器201の模式図である。第1の比較器200には第1磁気センサ10の出力信号10bと基準信号変更部500からの第1の基準信号300が入力される。第1の比較器200は、出力信号10bと第1の基準信号300の大きさを比較し、出力信号10bの方が大きければ、Hi信号を第1の比較結果信号400として出力する。反対に、第1の基準信号300より出力信号10bが大きくなければ、第1の比較器200は、Hi信号より電圧値が小さいLow信号を第1の比較結果信号400として出力する。制御回路13は、第1の比較結果信号400に応じて、第1のコイル4への印加電圧の極性を決定する。すなわち、制御回路13は、第1の比較結果信号400がHiのとき、第1のコイル4にプラスの印加電圧を印加し、磁極部6aの極性をN極とする。制御回路13は、第1の比較結果信号400がLowのとき、第1のコイル4にマイナスの印加電圧を印加し、磁極部6aの極性をS極とする。   FIGS. 9A and 9B are schematic views of the first comparator 200 and the second comparator 201 incorporated in the control circuit 13, respectively. The first comparator 200 receives the output signal 10 b of the first magnetic sensor 10 and the first reference signal 300 from the reference signal changing unit 500. The first comparator 200 compares the magnitudes of the output signal 10 b and the first reference signal 300, and outputs a Hi signal as a first comparison result signal 400 if the output signal 10 b is larger. On the contrary, if the output signal 10b is not larger than the first reference signal 300, the first comparator 200 outputs a Low signal whose voltage value is smaller than the Hi signal as the first comparison result signal 400. The control circuit 13 determines the polarity of the voltage applied to the first coil 4 in accordance with the first comparison result signal 400. That is, when the first comparison result signal 400 is Hi, the control circuit 13 applies a positive applied voltage to the first coil 4 and sets the polarity of the magnetic pole portion 6 a to the N pole. When the first comparison result signal 400 is Low, the control circuit 13 applies a negative applied voltage to the first coil 4 and sets the polarity of the magnetic pole portion 6 a to the S pole.

第2の比較器201には、第3磁気センサ11の出力信号11bと基準信号変更部500からの第2の基準信号301が入力される。第2の比較器201は、出力信号11bと第2の基準信号301の大きさを比較し、出力信号11bの方が大きければ、Hi信号を第2の比較結果信号401として出力する。反対に、第2の基準信号301より出力信号11bが大きくなければ、第2の比較器201は、Hi信号より電圧値が小さいLow信号を第2の比較結果信号401として出力する。制御回路13は、第2の比較結果信号401に応じて、第2のコイル5への印加電圧の極性を決定する。制御回路13は、第2の比較結果信号401がHiのとき、第2のコイル5にプラスの印加電圧を印加し、磁極部7aの極性をN極とする。制御回路13は、第2の比較結果信号401がLowのとき、第2のコイル5にマイナスの印加電圧を印加し、磁極部7aの極性をS極とする。   The output signal 11 b of the third magnetic sensor 11 and the second reference signal 301 from the reference signal changing unit 500 are input to the second comparator 201. The second comparator 201 compares the magnitudes of the output signal 11 b and the second reference signal 301, and outputs a Hi signal as a second comparison result signal 401 if the output signal 11 b is larger. On the contrary, if the output signal 11b is not larger than the second reference signal 301, the second comparator 201 outputs a Low signal having a smaller voltage value than the Hi signal as the second comparison result signal 401. The control circuit 13 determines the polarity of the voltage applied to the second coil 5 in accordance with the second comparison result signal 401. When the second comparison result signal 401 is Hi, the control circuit 13 applies a positive applied voltage to the second coil 5, and sets the polarity of the magnetic pole portion 7a to the N pole. When the second comparison result signal 401 is Low, the control circuit 13 applies a negative applied voltage to the second coil 5, and sets the polarity of the magnetic pole portion 7a to the S pole.

図10は、ロータ3を右回転させる場合のロータ3の回転位置とコイル4、5の印加電圧の極性と、磁極部6a、7aの磁極と、基準信号300、301の設定値との関係を示す図である。図11(a)、(b)は、ロータ3を右回転させる場合のロータ3の回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係を示す図である。特に図11(a)は第1磁気センサ10、図11(b)は第3磁気センサ11の出力信号を示している。図11(a)、(b)では、図8(a)、(b)と同様に、出力信号10b、11bを実線の太線で記し、オフセットした出力信号10b、11bを破線の波形10(+)、11(+)で示し、理想的な出力信号を波形10r、11rで示している。   FIG. 10 shows the relationship among the rotational position of the rotor 3 when rotating the rotor 3 to the right, the polarity of the applied voltage of the coils 4 and 5, the magnetic poles of the magnetic pole portions 6a and 7a, and the set values of the reference signals 300 and 301. FIG. FIGS. 11 (a) and 11 (b) are diagrams showing the relationship between the rotational position of the rotor 3 and the energization polarity of the coil and the output signal when the rotor 3 is rotated to the right. In particular, FIG. 11A shows the output signal of the first magnetic sensor 10, and FIG. 11B shows the output signal of the third magnetic sensor 11. In FIGS. 11 (a) and 11 (b), the output signals 10b and 11b are indicated by thick solid lines in the same manner as in FIGS. 8 (a) and 8 (b), and the offset output signals 10b and 11b are represented by dashed waveform 10 (+ And 11 (+), and ideal output signals are shown by waveforms 10r and 11r.

[ロータ回転位置が0度から22.5度の際]
ロータ3が機械角で0度から22.5度(電気角で0度から90度)に移動する際には、コイル4の印加電圧はプラスとなっており、磁極部6aはN極となっている。コイル5は印加電圧がマイナスとなっており、磁極部7aはS極となっている。この際には、図6(d)で説明した通り、第1の出力信号10b及び第2の出力信号11bはオフセットしていない状態である。このため、従来技術の場合と同じく第1の基準信号300は0Vとされている。従って、所望通りのロータ3の回転位置22.5度(電気角では90度)で、第1のコイル4への印加電圧の極性をプラスからマイナスに切り換えること(通電切り換え)が可能となっている。一方、第2の基準信号301は0Vとされるが、回転位置0度から22.5度付近はコイル5の極性を反転するタイミング(第2の出力信号11bが第2の基準信号301を横切るタイミング)ではない。そのため、第2の基準信号301は0Vでなくてもよく、例えば次のステップを見越した電圧(−0.3V)としていても良い。
[When the rotor rotational position is 0 degrees to 22.5 degrees]
When the rotor 3 moves from 0 degrees to 22.5 degrees in mechanical angle (0 degrees to 90 degrees in electrical angle), the voltage applied to the coil 4 is positive, and the magnetic pole portion 6a becomes an N pole. ing. The applied voltage of the coil 5 is negative, and the magnetic pole portion 7a is an S pole. At this time, as described in FIG. 6D, the first output signal 10b and the second output signal 11b are not offset. For this reason, the first reference signal 300 is 0 V as in the prior art. Therefore, it becomes possible to switch the polarity of the voltage applied to the first coil 4 from positive to negative (energization switching) at the rotational position of 22.5 degrees (90 degrees in the electrical angle) of the rotor 3 as desired. There is. On the other hand, the second reference signal 301 is at 0 V, but the timing at which the polarity of the coil 5 is reversed (rotation of the second output signal 11 b crosses the second reference signal 301) in the vicinity of 0 ° to 22.5 ° of the rotational position. Timing is not. Therefore, the second reference signal 301 may not be 0 V, and may be, for example, a voltage (-0.3 V) in anticipation of the next step.

[ロータ回転位置が22.5度から45度の際]
ロータ3が機械角で22.5度から45度(電気角で90度から180度)に移動する際には、コイル4の印加電圧はマイナスとなっており、磁極部6aはS極となっている。コイル5は印加電圧がマイナスとなっており、磁極部7aはS極となっている。磁極部6a、7aが共にS極となっているため、図6(c)で説明した通り、第1の出力信号10b及び第2の出力信号11bはマイナス側に0.3Vだけオフセットする。そこで、第2の基準信号301は−0.3Vとされている。これにより、所望通りのロータ3の回転位置45度で、コイル5の印加電圧の通電切り換えがなされる。
[When the rotor rotational position is 22.5 degrees to 45 degrees]
When the rotor 3 moves from 22.5 degrees to 45 degrees in mechanical angle (90 degrees to 180 degrees in electrical angle), the voltage applied to the coil 4 is negative, and the magnetic pole 6a becomes an S pole. ing. The applied voltage of the coil 5 is negative, and the magnetic pole portion 7a is an S pole. Since both of the magnetic pole parts 6a and 7a are S poles, as described in FIG. 6C, the first output signal 10b and the second output signal 11b are offset by 0.3 V on the negative side. Therefore, the second reference signal 301 is set to -0.3V. Thereby, energization switching of the applied voltage of the coil 5 is performed at the rotational position 45 degrees of the rotor 3 as desired.

[ロータ回転位置が45度から67.5度の際]
ロータ3が機械角で45度から67.5度(電気角で180度から270度)に移動する際には、コイル4の印加電圧はマイナスとなっており、磁極部6aはS極となっている。コイル5は印加電圧がプラスとなっており、磁極部7aはN極となっている。図6(d)で説明した通り、第1の出力信号10b及び第2の出力信号11bはオフセットしていない状態である。このため、第1の基準信号300は、従来の場合と同じく0Vとされている。従って、所望通りのロータ3の回転位置67.5度(電気角では270度)で、第1のコイル4への印加電圧の極性をプラスからマイナスに切り換え可能となっている。一方、第2の基準信号301は0Vとされるが、回転位置45度から67.5度付近はコイル5の極性を反転するタイミング(第2の出力信号11bが第2の基準信号301を横切るタイミング)ではない。そのため、第2の基準信号301は0Vでなくてもよく、例えば次のステップを見越した電圧(+0.3V)としていても良い。
[When the rotor rotational position is 45 degrees to 67.5 degrees]
When the rotor 3 moves from 45 degrees to 67.5 degrees in mechanical angle (180 degrees to 270 degrees in electrical angle), the voltage applied to the coil 4 is negative, and the magnetic pole portion 6a becomes an S pole. ing. The coil 5 has a positive applied voltage, and the magnetic pole portion 7a has an N pole. As described in FIG. 6 (d), the first output signal 10b and the second output signal 11b are not offset. Therefore, the first reference signal 300 is at 0 V as in the conventional case. Therefore, the polarity of the voltage applied to the first coil 4 can be switched from positive to negative at the rotational position 67.5 degrees (270 degrees in the electrical angle) of the rotor 3 as desired. On the other hand, the second reference signal 301 is 0 V, but the timing to reverse the polarity of the coil 5 in the vicinity of the rotational position 45 degrees to 67.5 degrees (the second output signal 11 b crosses the second reference signal 301 Timing is not. Therefore, the second reference signal 301 may not be 0 V, and may be, for example, a voltage (+0.3 V) in anticipation of the next step.

[ロータ回転位置が67.5度から90度の際]
ロータ3が機械角で67.5度から90度(電気角で270度から360度)に移動する際には、コイル4の印加電圧はプラスとなっており、磁極部6aはN極となっている。コイル5は印加電圧がプラスとなっており、磁極部7aはN極となっている。磁極部6a、7aが共にN極となっているため、図6(a)で説明した通り、第1の出力信号10b及び第2の出力信号11bはプラス側に0.3Vオフセットする。そこで、第2の基準信号301は+0.3Vとされている。これにより、所望通りのロータ3の回転位置90度で、コイル5の印加電圧の通電切り換えがなされる。
[When the rotor rotational position is 67.5 degrees to 90 degrees]
When the rotor 3 moves from 67.5 degrees to 90 degrees in mechanical angle (270 degrees to 360 degrees in electrical angle), the voltage applied to the coil 4 is positive, and the magnetic pole portion 6a becomes an N pole. ing. The coil 5 has a positive applied voltage, and the magnetic pole portion 7a has an N pole. Since both of the magnetic pole portions 6a and 7a have N poles, as described in FIG. 6A, the first output signal 10b and the second output signal 11b are offset by 0.3 V on the positive side. Therefore, the second reference signal 301 is set to + 0.3V. Thereby, energization switching of the applied voltage of the coil 5 is performed at the rotational position 90 degrees of the rotor 3 as desired.

なお、ロータ3の回転位置が90度から360度までは、上述の0度から90度までと同じ手順を繰り返すことで、所望通りのタイミングで通電切り換えを行える。これは、機械角0度から90度と、90度から180度と、180度から270度と、270度と360度とが、電気角として等価だからである。   In addition, when the rotational position of the rotor 3 is from 90 degrees to 360 degrees, the conduction switching can be performed at a desired timing by repeating the same procedure as the above-mentioned 0 degrees to 90 degrees. This is because mechanical angles of 0 to 90 degrees, 90 to 180 degrees, 180 to 270 degrees, and 270 degrees to 360 degrees are equivalent as electrical angles.

これまで説明したとおり、マグネット2の半径方向において、磁極部6a、7aの中心位置よりも磁束検出部10aの方が外周側に位置している。そのため、右回転の場合、制御回路13は、磁極部6a、7aの極性が共にN極の場合は第2の基準信号301の値を+側に変更し、磁極部6a、7aの極性が共にS極の場合は第2の基準信号301の値を−側に変更する。基準信号301を変更しない従来の場合の出力信号10b、11bは、図8(a)、(b)に示すものであった。これに対し、本実施の形態では図10に示すように基準信号301を変更することで、出力信号10b、11bは図11(a)、(b)に示すものとなる。すなわち、第2の出力信号11bは、回転位置45度、90度、135度・・・で基準信号301との大小関係が反転し、所望通りのタイミングで第2のコイル5の印加電圧の切り換えを行うことが可能となる。   As described above, in the radial direction of the magnet 2, the magnetic flux detection portion 10a is located on the outer peripheral side than the central position of the magnetic pole portions 6a and 7a. Therefore, in the case of right rotation, the control circuit 13 changes the value of the second reference signal 301 to the + side when the polarity of both of the magnetic pole portions 6a and 7a is N pole, and the polarity of both of the magnetic pole portions 6a and 7a is In the case of the south pole, the value of the second reference signal 301 is changed to the minus side. The conventional output signals 10b and 11b in which the reference signal 301 is not changed are those shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). On the other hand, in the present embodiment, by changing the reference signal 301 as shown in FIG. 10, the output signals 10b and 11b are as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). That is, the magnitude relationship of the second output signal 11b with the reference signal 301 is reversed at rotational positions of 45 degrees, 90 degrees, 135 degrees, and so on, and the applied voltage of the second coil 5 is switched at the desired timing. It is possible to do

なお、マグネット2の半径方向において、磁極部6a、7aの中心位置よりも磁束検出部10aの方が内周側に位置する場合は、磁束検出部10aの方が外周側に位置する場合に対し、基準信号301の変更方向が逆となる。第3磁気センサ11の磁束検出部の位置と第1の基準信号300の変更方向との関係も基準信号301の場合と同様に考えることができる。   In the radial direction of the magnet 2, when the magnetic flux detection portion 10a is positioned on the inner peripheral side relative to the central position of the magnetic pole portions 6a and 7a, the magnetic flux detection portion 10a is positioned on the outer peripheral side. The change direction of the reference signal 301 is reversed. The relationship between the position of the magnetic flux detection unit of the third magnetic sensor 11 and the change direction of the first reference signal 300 can be considered in the same manner as in the case of the reference signal 301.

なお、ロータ3を左回転させる場合のロータ3の回転位置とコイル4、5の印加電圧の極性と、磁極部6a、7aの磁極、基準信号300、301の設定値の関係は、右回転させる場合と逆になる。すなわち、左回転の場合は、図10の表において、ロータ3の回転位置に関し、各角度にマイナス付ける。また、磁極部6aの磁極と磁極部7aの磁極とを逆にし、コイル4の印加電圧の極性とコイル5の印加電圧の極性とを逆にし、第1の基準信号300の値と第2の基準信号301の値とを逆にする。   The relationship between the rotational position of the rotor 3 when rotating the rotor 3 to the left, the polarity of the applied voltage of the coils 4 and 5, the magnetic poles of the magnetic pole portions 6a and 7a, and the setting values of the reference signals 300 and 301 is clockwise The opposite is the case. That is, in the case of left rotation, in the table of FIG. 10, each angle is set negative with respect to the rotational position of the rotor 3. Further, the magnetic pole of the magnetic pole portion 6a and the magnetic pole of the magnetic pole portion 7a are reversed, the polarity of the applied voltage of the coil 4 and the polarity of the applied voltage of the coil 5 are reversed, and the value of the first reference signal 300 and the second The value of the reference signal 301 is reversed.

このように、制御手段としての制御回路13は、第1の比較結果信号400に基づいて第1のコイル4への通電方向を制御し、第2の比較結果信号401に基づいて第2のコイル5への通電方向を制御する。その際、変更手段としての制御回路13は、ロータ3の回転方向に応じて第1の基準信号300または第2の基準信号301のいずれかを選択し、選択した基準信号の値を、第1の磁極部6aの極性と第2の磁極部7aの極性との関係に応じて変更する。   Thus, the control circuit 13 as the control means controls the direction of current supply to the first coil 4 based on the first comparison result signal 400, and the second coil based on the second comparison result signal 401. Control the direction of current supply to 5. At that time, the control circuit 13 as the changing means selects either the first reference signal 300 or the second reference signal 301 according to the rotation direction of the rotor 3, and selects the value of the selected reference signal The change is made according to the relationship between the polarity of the magnetic pole portion 6a and the polarity of the second magnetic pole portion 7a.

なお、第1の出力信号10bと第2の出力信号11bのオフセット量が共に0.3Vであるとし、基準信号300、301のオフセット量も0.3Vであるとして説明した。しかし、磁極部と磁気センサとの特に半径方向の位置関係により、出力信号10b、11bのオフセットの方向や量が異なる場合がある。また、第1の出力信号10bと第2の出力信号11bとでオフセット量が異なる場合もある。これらの場合には、それぞれのオフセットの方向や量に対応して、基準信号300、301のオフセットの方向や量を設定してもよく、両者の方向や量は一致しなくてもよい。   The offset amounts of the first output signal 10b and the second output signal 11b are both 0.3 V, and the offset amounts of the reference signals 300 and 301 are also 0.3 V. However, depending on the positional relationship between the magnetic pole portion and the magnetic sensor, particularly in the radial direction, the direction and amount of offset of the output signals 10b and 11b may differ. In addition, the offset amount may be different between the first output signal 10b and the second output signal 11b. In these cases, the directions and the amounts of the offsets of the reference signals 300 and 301 may be set according to the directions and the amounts of the respective offsets, and the directions and the amounts of the two may not coincide with each other.

本実施の形態によれば、制御回路13は、比較器200、201から出力される、出力信号10b、11bと基準信号300、301との比較結果を示す比較結果信号400、401に基づいて、コイル4、5への通電方向を制御する。制御回路13は、第1のヨーク6の第1の磁極部6aの極性と第2のヨーク7の第2の磁極部7aの極性との関係に応じて基準信号300、301の値を変更する。これにより、通電方向の切り換えに対するヨーク6、7からの磁束の影響を抑制することができる。従って、意図したコイルへの通電切り換えタイミングを実現することができる。   According to the present embodiment, the control circuit 13 generates the comparison result signals 400 and 401 indicating the comparison results of the output signals 10b and 11b and the reference signals 300 and 301, which are output from the comparators 200 and 201, respectively. Control the direction of current flow to the coils 4 and 5. The control circuit 13 changes the values of the reference signals 300 and 301 according to the relationship between the polarity of the first magnetic pole 6a of the first yoke 6 and the polarity of the second magnetic pole 7a of the second yoke 7. . Thereby, the influence of the magnetic flux from the yokes 6 and 7 on the switching of the energization direction can be suppressed. Therefore, the energization switching timing to the intended coil can be realized.

以下、本実施の形態における変形例について説明する。右回転を例にとる。図10の例では、制御回路13は、第2の出力信号11bと第2の基準信号301との大小関係が反転したことに応じて、第2の出力信号11bの値を変更し、しかも、第2の基準信号301を−0.3V、0V、+0.3Vの3種類に切り換えていた。しかし、第2の出力信号11bと第2の基準信号301との大小関係が反転するごとに、第2の基準信号301の値の正負を切り換えてもよい。すなわち、0Vを経ずに、−0.3Vと+0.3Vとに、第2の基準信号301の値を切り換えてもよい。このようにする場合、第2の基準信号301を、図10において、0Vに換えて括弧内に記載した−0.3Vまたは+0.3Vとしても良い。すると、全ての回転位置において、第2の基準信号301は、−0.3Vか+0.3Vかのいずれかの値となる。これにより、0V、−0.3V、+0.3Vという3値から、−0.3V、0.3Vの2値に、とるべき値の数を減らすことができ、値を切り換えるための基準信号変更部500(例えばマイコン)の構成を簡素化できる。   Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described. Take right rotation as an example. In the example of FIG. 10, the control circuit 13 changes the value of the second output signal 11b in response to the inversion of the magnitude relationship between the second output signal 11b and the second reference signal 301, and The second reference signal 301 is switched to three types of -0.3V, 0V, and + 0.3V. However, each time the magnitude relationship between the second output signal 11 b and the second reference signal 301 is reversed, the value of the second reference signal 301 may be switched between positive and negative. That is, the value of the second reference signal 301 may be switched between −0.3 V and +0.3 V without passing through 0 V. In this case, the second reference signal 301 may be −0.3 V or +0.3 V described in the parentheses instead of 0 V in FIG. Then, in all rotational positions, the second reference signal 301 has a value of either -0.3 V or +0.3 V. As a result, the number of values to be taken can be reduced from three values of 0 V, -0.3 V and +0.3 V to two values of -0.3 V and 0.3 V, and the reference signal change for switching the values The configuration of the unit 500 (for example, a microcomputer) can be simplified.

なお、基準信号の変更量として±0.3Vを例示したが、変更量はこの値に限定されない。例えば、一般に、モータ駆動中にトルクを変化させるためにコイルへの印加電圧を変化させることがある。印加電圧を変化させると、磁極部6a、7aによる磁束量が変化し、出力信号10b、11bのオフセット量が変化する。そこで、制御回路13は、第1のコイル4及び第2のコイル5への印加電圧の大きさに応じて、基準信号300、301の値の変更量を決定してもよい。   Although ± 0.3 V is exemplified as the change amount of the reference signal, the change amount is not limited to this value. For example, in general, the voltage applied to the coil may be changed to change the torque during motor drive. When the applied voltage is changed, the amount of magnetic flux due to the magnetic pole portions 6a and 7a changes, and the amount of offset of the output signals 10b and 11b changes. Therefore, the control circuit 13 may determine the amount of change of the values of the reference signals 300 and 301 according to the magnitude of the voltage applied to the first coil 4 and the second coil 5.

なお、磁気センサの出力信号のオフセット量が予め把握できない場合がある。そこで、制御回路13は、基準信号300、301を0としてロータ3を回転させたときの各磁気センサの出力に基づいて、基準信号300、301の値の変更量を決定してもよい。これを図12で説明する。   In some cases, the offset amount of the output signal of the magnetic sensor can not be grasped in advance. Therefore, the control circuit 13 may determine the amount of change of the values of the reference signals 300 and 301 based on the output of each magnetic sensor when the rotor 3 is rotated with the reference signals 300 and 301 set to 0. This will be described with reference to FIG.

図12は、出力信号のオフセット量を記録して基準信号を設定する、基準信号設定処理のフローチャートである。この処理は、制御回路13のCPUが、制御回路13が備えるROMに格納されたプログラムをRAMに読み出して実行することにより実現される。この処理は、基準信号設定処理の指示がなされると開始される。   FIG. 12 is a flowchart of reference signal setting processing for recording the offset amount of the output signal and setting the reference signal. This process is realized by the CPU of the control circuit 13 reading out a program stored in the ROM of the control circuit 13 to the RAM and executing the program. This process is started when an instruction for reference signal setting process is issued.

まず、制御回路13は、モータ1の駆動を開始し、磁気センサ10、11の出力信号10b、11bの変化を記録情報として記録する(ステップS101)。そして制御回路13は、記録した記録情報に基づいて、基準信号300、301の0に対する変更量を決定し、それにより変更後の基準信号300、301の値を設定して(ステップS102)、図12の処理を終了する。   First, the control circuit 13 starts driving of the motor 1, and records changes in the output signals 10b and 11b of the magnetic sensors 10 and 11 as recording information (step S101). Then, the control circuit 13 determines the change amount of the reference signal 300, 301 with respect to 0 based on the recorded recording information, thereby setting the value of the reference signal 300, 301 after the change (step S102). End the processing of 12.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態の基本的構成は、第1の実施の形態と同様であり、図1〜図9で説明した通りである。ただし、比較器200(図9)で用いる第1の基準信号300、比較器201で用いる第2の基準信号301はいずれも0とする。比較結果信号400、401は、図13に示すように、Hi信号またはLow信号となる。出力信号10b、11bの正負の反転タイミングで、比較結果信号400、401は各々、Hi信号とLow信号とに切り替わる。制御回路13は、第1のコイル4に第1の電圧を印加し、第2のコイル5に第2の電圧を印加する。制御回路13は、第1のコイル4と第2のコイル5の各々への通電時には同じ大きさの電圧を印加する。
Second Embodiment
The basic configuration of the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, and is as described in FIG. However, the first reference signal 300 used in the comparator 200 (FIG. 9) and the second reference signal 301 used in the comparator 201 are both 0. The comparison result signals 400 and 401 become the Hi signal or the Low signal as shown in FIG. The comparison result signals 400 and 401 are respectively switched to the Hi signal and the Low signal at the positive / negative inversion timing of the output signals 10 b and 11 b. The control circuit 13 applies a first voltage to the first coil 4 and applies a second voltage to the second coil 5. The control circuit 13 applies a voltage of the same magnitude when the first coil 4 and the second coil 5 are energized.

図14(a)、(b)は、ロータ3を右回転(図4(a)、(b)の時計方向に回転)させる場合のロータ3の回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係に、比較結果信号を加えて示す図である。図14(a)、(b)では、図8と同様に、「ロータ3の所望の回転位置」に対応する電気角に対応する位置に磁気センサ10、11が配置された場合の各関係がされている。ここで、ロータ3の所望の回転位置は、第1磁気センサ10に関しては、機械角で22.5度、67.5度、112.5度、157.5度、202.5度、247.5度、292.5度、337.5度・・・である。また、ロータ3の所望の回転位置は、第3磁気センサ11に関しては、0度(360度)、45度、90度、135度、180度、225度、270度、315度・・・である。   14 (a) and 14 (b) show the rotational position of the rotor 3 and the conduction polarity of the coil and the output signal in the case of rotating the rotor 3 clockwise (rotation in the clockwise direction in FIGS. 4 (a) and 4 (b)). And a comparison result signal. In FIGS. 14 (a) and 14 (b), as in FIG. 8, each relationship when the magnetic sensors 10 and 11 are disposed at the position corresponding to the electrical angle corresponding to the "desired rotational position of the rotor 3" It is done. Here, with respect to the first magnetic sensor 10, the desired rotational position of the rotor 3 is 22.5 degrees, 67.5 degrees, 112.5 degrees, 157.5 degrees, 202.5 degrees, 247 degrees in mechanical angle. It is 5 degrees, 292.5 degrees, 337.5 degrees .... Further, the desired rotational position of the rotor 3 is 0 degrees (360 degrees), 45 degrees, 90 degrees, 135 degrees, 180 degrees, 225 degrees, 270 degrees, 315 degrees, and so on for the third magnetic sensor 11. is there.

図14(a)、(b)に示すように、磁極部6aの極性がN極、S極であるとき、それぞれ、比較結果信号400はHi信号、Low信号となる。同様に、磁極部7aの極性がN極、S極であるとき、それぞれ、比較結果信号401はHi信号、Low信号となる。比較結果信号400、401は、磁極部6a、7aの各極性がN極からS極に切り替わる際に立下り状態となり、S極からN極に切り替わる際に立上り状態となる。   As shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), when the polarity of the magnetic pole portion 6a is N pole and S pole, the comparison result signal 400 becomes a Hi signal and a Low signal, respectively. Similarly, when the polarity of the magnetic pole portion 7a is the N pole and the S pole, the comparison result signal 401 becomes the Hi signal and the Low signal, respectively. The comparison result signals 400 and 401 fall when the respective polarities of the magnetic pole portions 6a and 7a switch from the N pole to the S pole, and rise when the polarity changes from the S pole to the N pole.

本実施の形態では、出力信号10b、11bの反転タイミング、すなわち、比較結果信号400、401のHi信号とLow信号との切り替わりタイミングから、待ち時間の経過を待って、コイル4、5の各々への通電方向を切り換える。以下に説明するように、待ち時間は、磁極部6a、7aの磁極の極性の関係に応じて設定される。そのため、本実施の形態では、磁気センサ10、11を、「ロータ3の所望の回転位置」に対応する電気角に対して所定電気角だけ位相の進んだ(早い)位置に配置される。具体的には、磁気センサ10、11を、ロータ3の所望の回転位置に対して機械角で10度(電気角で40度:所定電気角)だけ、進み位相となる位置に配置する。   In this embodiment, waiting time has elapsed from the inversion timing of the output signals 10b and 11b, that is, the switching timing between the Hi signal and the Low signal of the comparison result signals 400 and 401, to each of the coils 4 and 5. Switch the power supply direction of. As described below, the waiting time is set in accordance with the relationship between the polarities of the magnetic poles of the magnetic pole portions 6a and 7a. Therefore, in the present embodiment, the magnetic sensors 10 and 11 are disposed at positions advanced (early) in phase by a predetermined electrical angle with respect to the electrical angle corresponding to the “desired rotational position of the rotor 3”. Specifically, the magnetic sensors 10 and 11 are disposed at a position where the lead phase is obtained by 10 degrees (40 degrees in electrical angle: predetermined electrical angle) in mechanical angle with respect to the desired rotational position of the rotor 3.

図15(a)、(b)は、磁気センサ10、11を進み位相で配置した場合における、ロータ3を右回転させる場合のロータ3の回転位置とコイルの通電極性と出力信号との関係に、比較結果信号を加えて示す図である。図14と比較してわかるように、磁気センサ10、11を進み位相で配置した結果、波形10r、11r、出力信号10b、11b、波形10(+)、11(+)、波形10(−)、11(−)のいずれも、10度分、(図中では左側に)シフトしている。   FIGS. 15A and 15B show the relationship between the rotational position of the rotor 3 and the energization polarity of the coil and the output signal when the rotor 3 is rotated to the right when the magnetic sensors 10 and 11 are disposed in the lead phase. And a comparison result signal. As can be seen in comparison with FIG. 14, as a result of arranging the magnetic sensors 10 and 11 in the lead phase, waveforms 10r and 11r, output signals 10b and 11b, waveforms 10 (+) and 11 (+), and waveforms 10 (−) , 11 (−) are both shifted by 10 degrees (to the left in the figure).

このような配置により、出力信号10b、11bの反転タイミングが機械角で10度だけ早くなる。このため、磁気センサ10、11を進み位相で配置しない場合(図14)の検知タイミングと比べて、比較結果信号400、401のHi信号とLow信号との切り替わりタイミングでのロータ回転位置が10度小さくなっている。すなわち、磁気センサ10に関し、出力信号10bの反転タイミングは、図14(a)では22.5度、67.5度、112.5度、157.5度、202.5度、・・以降45度毎であった。しかし本実施の形態(図15(a))では、反転タイミングが各々、10度小さい値となり、12.5度、57.5度、102.5度、147.5度、192.5度、・・以降45度毎となっている。また、磁気センサ11に関し、出力信号11bの反転タイミングは、図14(b)では3.75度、48.75度、93.75度、138.75度、183.75度、・・以降45度毎であった。しかし本実施の形態(図15(b))では、反転タイミングが各々、10度小さい値となり、−6.25度(=353.75)、38.75度、83.75度、128.75度、173.75度、・・以降45度毎となっている。   With such an arrangement, the inversion timing of the output signals 10b and 11b is advanced by 10 degrees in mechanical angle. Therefore, the rotor rotational position is 10 degrees at the switching timing between the Hi signal and the Low signal of the comparison result signals 400 and 401, as compared with the detection timing when the magnetic sensors 10 and 11 are not arranged in advance phase (FIG. 14). It is getting smaller. That is, regarding the magnetic sensor 10, the inversion timing of the output signal 10b is 22.5 degrees, 67.5 degrees, 112.5 degrees, 157.5 degrees, 202.5 degrees,. It was every degree. However, in the present embodiment (FIG. 15 (a)), the inversion timing is a value that is smaller by 10 degrees, and is 12.5 degrees, 57.5 degrees, 102.5 degrees, 147.5 degrees, 192.5 degrees,・ ・ ・ It has become every 45 degrees thereafter. Further, regarding the magnetic sensor 11, the inversion timing of the output signal 11b is 3.75 degrees, 48.75 degrees, 93.75 degrees, 138.75 degrees, 183.75 degrees, and so on in FIG. It was every degree. However, in the present embodiment (FIG. 15 (b)), the inversion timing is a value that is smaller by 10 degrees each, and is -6.25 degrees (= 353.75), 38.75 degrees, 83.75 degrees, 128.75. Degrees, 173.75 degrees, ... every 45 degrees thereafter.

制御回路13は、第1の出力信号10bの反転タイミングから第1の待ち時間Δt1が経過したタイミングで、コイル4に印加する第1の電圧の通電極性(通電方向)を切り替える。また、制御回路13は、第2の出力信号11bの反転タイミングから第2の待ち時間Δt2が経過したタイミングで、コイル5に印加する第2の電圧の通電極性(通電方向)を切り替える。第1の待ち時間Δt1、第2の待ち時間Δt2は次のようにして設定される。   The control circuit 13 switches the conduction polarity (the conduction direction) of the first voltage applied to the coil 4 at the timing when the first waiting time Δt1 has elapsed from the inversion timing of the first output signal 10b. In addition, the control circuit 13 switches the conduction polarity (the conduction direction) of the second voltage applied to the coil 5 at the timing when the second waiting time Δt2 has elapsed from the inversion timing of the second output signal 11b. The first waiting time Δt1 and the second waiting time Δt2 are set as follows.

まず、ロータ3の右回転時において、磁気センサ10に関しては、磁極部6aの極性の影響による検知の遅れが生じない。そのため、制御回路13は、機械角で10度に相当する時間を第1の待ち時間Δt1として設定する。第1の待ち時間Δt1は、ロータ3の回転速度(単位時間当たりの回転数)に応じて算出される。従って、回転数が変化すれば、第1の待ち時間Δt1も変更される。制御回路13は、磁気センサ10で検知される回転数N(単位:rps)を取得する。制御回路13は、Δt1(秒)=1/N×(10度/360度)により第1の待ち時間Δt1を算出する。   First, at the time of the right rotation of the rotor 3, regarding the magnetic sensor 10, a delay in detection due to the influence of the polarity of the magnetic pole portion 6 a does not occur. Therefore, the control circuit 13 sets a time corresponding to 10 degrees in mechanical angle as the first waiting time Δt1. The first waiting time Δt1 is calculated according to the rotational speed (the number of rotations per unit time) of the rotor 3. Therefore, if the rotational speed changes, the first waiting time Δt1 is also changed. The control circuit 13 acquires the number of revolutions N (unit: rps) detected by the magnetic sensor 10. The control circuit 13 calculates the first waiting time Δt1 according to Δt1 (seconds) = 1 / N × (10 degrees / 360 degrees).

一方、ロータ3の右回転時において、磁気センサ11に関しては、3.75度の検知の遅れが生じるため、これを相殺する必要がある。そこで、制御回路13は、10度−3.75度=6.25度分を、第2の待ち時間Δt2として設定する。従って、制御回路13は、Δt2(秒)=1/N×(6.25度/360度)により第2の待ち時間Δt2を算出する。その結果、ロータ3を右回転時においては、第1の待ち時間Δt1よりも第2の待ち時間Δt2の方が短い。   On the other hand, at the time of the right rotation of the rotor 3, a delay of 3.75 degrees occurs in the detection of the magnetic sensor 11, so it is necessary to offset this. Therefore, the control circuit 13 sets 10 degrees −3.75 degrees = 6.25 degrees as the second waiting time Δt2. Therefore, the control circuit 13 calculates the second waiting time Δt2 according to Δt2 (seconds) = 1 / N × (6.25 degrees / 360 degrees). As a result, when the rotor 3 is rotated to the right, the second waiting time Δt2 is shorter than the first waiting time Δt1.

待ち時間を設けることで、図15(a)、(b)に示すように、所望の通電の切替タイミングが得られる。すなわち、ロータ3の右回転時において、第1の待ち時間Δt1を設けることで、コイル4に印加する第1の電圧の通電切替タイミングを、ロータ3の所望の回転位置(22.5度、67.5度・・・等)にすることができる。また、ロータ3の右回転時において、第2の待ち時間Δt2を設けることで、コイル5に印加する第2の電圧の通電切替タイミングを、ロータ3の所望の回転位置(0度、45度・・・等)にすることができる。   By providing the waiting time, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the desired switching timing of energization can be obtained. That is, by providing the first waiting time Δt1 when the rotor 3 rotates right, the energization switching timing of the first voltage applied to the coil 4 can be changed to the desired rotational position of the rotor 3 (22.5 degrees, 67 .. 5 degrees ... etc.). In addition, by providing the second waiting time Δt2 when the rotor 3 rotates right, the energization switching timing of the second voltage applied to the coil 5 can be set to the desired rotational position (0 degrees, 45 degrees・ ・ ・ Etc).

また、ロータ3の回転方向によって、磁極部の極性の影響による検知の遅れが生じるコイルが異なる。例えば、ロータ3の左回転時において、磁気センサ11に関しては、磁極部7aの極性の影響による検知の遅れが生じない。そこで、制御回路13は、機械角で10度に相当する時間を第2の待ち時間Δt2として設定する。すなわち、制御回路13は、Δt2(秒)=1/N×(10度/360度)により第2の待ち時間Δt2を算出する。   In addition, depending on the rotation direction of the rotor 3, coils in which a delay in detection occurs due to the influence of the polarity of the magnetic pole portion are different. For example, at the time of the left rotation of the rotor 3, regarding the magnetic sensor 11, a delay in detection due to the influence of the polarity of the magnetic pole portion 7 a does not occur. Therefore, the control circuit 13 sets a time corresponding to 10 degrees in mechanical angle as the second waiting time Δt2. That is, the control circuit 13 calculates the second waiting time Δt2 according to Δt2 (seconds) = 1 / N × (10 degrees / 360 degrees).

一方、磁気センサ10に関しては、3.75度の検知の遅れが生じるため、これを相殺する必要がある。そこで制御回路13は、10度−3.75度=6.25度分を、第1の待ち時間Δt1として設定する。従って、制御回路13は、Δt1(秒)=1/N×(6.25度/360度)により第1の待ち時間Δt1を算出する。その結果、ロータ3を右回転時においては、第2の待ち時間Δt2よりも第1の待ち時間Δt1の方が短くなる。   On the other hand, in the case of the magnetic sensor 10, a detection delay of 3.75 degrees occurs, which needs to be offset. Therefore, the control circuit 13 sets 10 degrees −3.75 degrees = 6.25 degrees as the first waiting time Δt1. Therefore, the control circuit 13 calculates the first waiting time Δt1 according to Δt1 (seconds) = 1 / N × (6.25 degrees / 360 degrees). As a result, when the rotor 3 is rotated to the right, the first waiting time Δt1 is shorter than the second waiting time Δt2.

このように、制御回路13は、ロータ3の回転方向に応じて、待ち時間Δt1、Δt2を設定する。一例として、制御回路13は、ロータ3の回転方向に応じて、第1の待ち時間Δt1と第2の待ち時間Δt2とを入れ換える。ロータ3の回転方向は、磁極部6aの極性と磁極部7aの極性との関係(変化の仕方)から把握できる。これにより、両方向の回転方向(駆動方向)において、意図したコイルへの通電切り換えタイミングを実現することができる。   Thus, the control circuit 13 sets the waiting times Δt 1 and Δt 2 in accordance with the rotation direction of the rotor 3. As an example, the control circuit 13 interchanges the first waiting time Δt1 and the second waiting time Δt2 according to the rotation direction of the rotor 3. The rotational direction of the rotor 3 can be grasped from the relationship (the manner of change) between the polarity of the magnetic pole portion 6a and the polarity of the magnetic pole portion 7a. As a result, it is possible to realize the switching timing of energization to the intended coil in the rotational direction (drive direction) in both directions.

待ち時間Δt1、Δt2のいずれか一方と他方との長さの関係については次のようになる。待ち時間Δt1、Δt2のいずれか他方は、ロータ3の所望の回転位置に対応する電気角に対応する位置に、対応する磁気センサが配置されたと仮定した場合に生じる出力信号の反転タイミングの遅延分に対応する時間分だけ、いずれか一方より短い。しかし、待ち時間Δt1、Δt2のいずれか他方がいずれか一方より短い量は、出力信号の反転タイミングの遅延分に対応する時間分と一致することは必須でない。   The relationship between the lengths of one of the waiting times Δt 1 and Δt 2 and the other is as follows. The other one of the waiting times Δt1 and Δt2 is a delay of the inversion timing of the output signal which is generated when it is assumed that the corresponding magnetic sensor is arranged at the position corresponding to the electrical angle corresponding to the desired rotational position of the rotor 3. The time corresponding to the, one shorter than one. However, it is not essential that the amount of the waiting time Δt1 or Δt2 shorter than one of the other is equal to the time corresponding to the delay of the inversion timing of the output signal.

本実施の形態によれば、制御回路13は、磁気センサ10、11の出力信号の反転タイミングから待ち時間が経過したタイミングでコイル4、5の通電方向を切り換える。制御回路13は、磁極部6aの極性と磁極部7aの極性との関係に応じて、待ち時間を設定する。これにより、通電方向の切り換えに対するヨーク6、7からの磁束の影響を抑制することに関し、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。   According to the present embodiment, the control circuit 13 switches the energization direction of the coils 4 and 5 at the timing when the waiting time has elapsed from the inversion timing of the output signals of the magnetic sensors 10 and 11. The control circuit 13 sets the waiting time according to the relationship between the polarity of the magnetic pole 6a and the polarity of the magnetic pole 7a. As a result, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in suppressing the influence of the magnetic flux from the yokes 6 and 7 on the switching of the energization direction.

次に、第2の実施の形態の変形例を説明する。まず、磁気センサ10、11の位置を、ロータ3の所望の回転位置に対して機械角で10度、進み位相となる位置に配置したが、10度という値は例示であり、この値に限定されない。例えば、10度に代えてθ2度を採用したとする。この場合、ロータ3の右回転時において、制御回路13は、Δt1(秒)=1/N×(θ2度/360度)により第1の待ち時間Δt1を算出する。また、制御回路13は、Δt2(秒)=1/N×(θ2−3.75度/360度)により第2の待ち時間Δt2を算出する。ロータ3の左回転時においては、第1の待ち時間Δt1と第2の待ち時間Δt2とを入れ換えればよい。   Next, a modification of the second embodiment will be described. First, the position of the magnetic sensors 10 and 11 is disposed at a position leading by 10 degrees in mechanical angle with respect to the desired rotational position of the rotor 3, but the value of 10 degrees is an example, and is limited to this value I will not. For example, it is assumed that θ2 degrees is adopted instead of 10 degrees. In this case, at the time of right rotation of the rotor 3, the control circuit 13 calculates the first waiting time Δt1 by Δt1 (seconds) = 1 / N × (θ2 degrees / 360 degrees). Further, the control circuit 13 calculates a second waiting time Δt2 by Δt2 (seconds) = 1 / N × (θ2−3.75 degrees / 360 degrees). When the rotor 3 rotates left, the first waiting time Δt1 and the second waiting time Δt2 may be interchanged.

また、ロータ3の右回転時において、磁気センサ11により検知遅れの角度として3.75度を例示したが、検知遅れの角度がΔαである場合は、次のようにすればよい。制御回路13は、Δt1(秒)=1/N×(θ2度/360度)により第1の待ち時間Δt1を算出する。また、制御回路13は、Δt2(秒)=1/N×(θ2−Δα度/360度)により第2の待ち時間Δt2を算出する。ここで、θ2度とΔα度とを一致させれば、Δt2(秒)=0となる。ロータ3の左回転時においては、第1の待ち時間Δt1と第2の待ち時間Δt2とを入れ換えればよい。従って、一方の待ち時間をゼロにすることも可能である。   In addition, although 3.75 degrees are illustrated as an angle of detection delay by the magnetic sensor 11 at the time of right rotation of the rotor 3, when the angle of detection delay is Δα, it may be performed as follows. The control circuit 13 calculates the first waiting time Δt1 according to Δt1 (seconds) = 1 / N × (θ2 degrees / 360 degrees). Further, the control circuit 13 calculates the second waiting time Δt2 by Δt2 (seconds) = 1 / N × (θ2−Δα degree / 360 degrees). Here, if θ2 degrees and Δα degrees are made to coincide with each other, Δt2 (seconds) = 0. When the rotor 3 rotates left, the first waiting time Δt1 and the second waiting time Δt2 may be interchanged. Therefore, it is also possible to make one of the waiting times zero.

なお、出力信号10b、11bのオフセット量が共に0.3Vであるとした。しかし、第1の出力信号10bと第2の出力信号11bとでオフセット量が異なる場合もある。これらの場合には、制御回路13は、それぞれのオフセットの方向や量に対応して、第1の待ち時間Δt1と第2の待ち時間Δt2とを設定してもよい。さらに、モータ駆動中にトルクを変化させるためにコイルへの印加電圧を変化させることがある。印加電圧を変化させると、出力信号10b、11bのオフセット量が変化する。そこで、制御回路13は、第1のコイル4及び第2のコイル5への印加電圧の大きさに応じて、待ち時間Δt1、Δt2を設定してもよい。   The offset amounts of the output signals 10 b and 11 b are both 0.3 V. However, the offset amount may be different between the first output signal 10 b and the second output signal 11 b. In these cases, the control circuit 13 may set the first waiting time Δt1 and the second waiting time Δt2 in accordance with the direction and amount of each offset. Furthermore, the voltage applied to the coil may be changed to change the torque during motor drive. When the applied voltage is changed, the offset amount of the output signals 10b and 11b changes. Therefore, the control circuit 13 may set the waiting times Δt 1 and Δt 2 in accordance with the magnitudes of the voltages applied to the first coil 4 and the second coil 5.

また、モータの個体差や、温度環境の変化などによって、出力信号10b、11bのオフセット量を予め把握できない場合がある。その場合は、図16で説明するように、制御回路13は、時間に対応付けて記録したモータ出力情報に基づいて、待ち時間Δt1、Δt2を設定してもよい。   Further, there are cases where the offset amount of the output signals 10 b and 11 b can not be grasped in advance due to individual differences of motors, changes in temperature environment, and the like. In that case, as described with reference to FIG. 16, the control circuit 13 may set the waiting times Δt1 and Δt2 based on the motor output information recorded in association with the time.

図16は、待ち時間設定処理のフローチャートである。この処理は、制御回路13のCPUが、制御回路13が備えるROMに格納されたプログラムをRAMに読み出して実行することにより実現される。この処理は、待ち時間設定処理の指示がなされると開始される。   FIG. 16 is a flowchart of the waiting time setting process. This process is realized by the CPU of the control circuit 13 reading out a program stored in the ROM of the control circuit 13 to the RAM and executing the program. This process is started when an instruction for waiting time setting process is issued.

まず、ステップS1601で、制御回路13は、待ち時間を変数として様々な待ち時間でモータ1を動作させ、モータ出力情報(回転速度および発生トルクの少なくとも一方)を測定する。ステップS1602で、制御回路13は、待ち時間と対応付けて、モータ出力情報を記録する。ステップS1603で、制御回路13は、記録したモータ出力情報を参照し、実際にモータ1を駆動する際の条件(回転速度または発生トルク)に対応する待ち時間を、待ち時間Δt1、Δt2として設定する。その後、制御回路13は、図16の処理を終了させる。   First, in step S1601, the control circuit 13 operates the motor 1 in various waiting times with the waiting time as a variable, and measures motor output information (at least one of rotational speed and generated torque). In step S1602, the control circuit 13 records motor output information in association with the waiting time. In step S1603, control circuit 13 refers to the recorded motor output information, and sets waiting times corresponding to conditions (rotational speed or generated torque) at the time of actually driving motor 1 as waiting times Δt1 and Δt2. . Thereafter, the control circuit 13 ends the process of FIG.

なお、制御回路13は、待ち時間とモータ出力情報との対応付けの際には、これらの対応関係を数式によって近似し、この近似式を用いて待ち時間Δt1、Δt2を算出してもよい。あるいは、モータ出力に代えて、磁気センサ10、11による検出磁束の波形を測定し、検知遅れを算出して、その検知遅れを待ち時間Δt1、Δt2の設定に反映させてもよい。検出磁束の波形の測定に用いるものは、磁束を検出できるものであればよく、ホール素子やその他の磁気センサであってもよい。また、検知遅れの情報を得る際に、別途設けた、高精度な位置検出センサによる位置情報と磁気センサの検知結果とを比較し、磁気センサの検知タイミングの遅れを算出しても良い。   Note that the control circuit 13 may approximate the correspondence between the waiting time and the motor output information by using a mathematical expression, and may calculate the waiting times Δt1 and Δt2 using this approximate expression. Alternatively, instead of the motor output, the waveform of the magnetic flux detected by the magnetic sensors 10 and 11 may be measured, the detection delay may be calculated, and the detection delay may be reflected in the setting of the waiting times Δt1 and Δt2. What is used for the measurement of the waveform of the detected magnetic flux may be one that can detect the magnetic flux, and may be a Hall element or another magnetic sensor. When obtaining detection delay information, the delay of the detection timing of the magnetic sensor may be calculated by comparing the position information by the highly accurate position detection sensor provided separately and the detection result of the magnetic sensor.

なお、本実施の形態では、比較器200、201、第2磁気センサ8、第4磁気センサ9を設けることは必須でない。   In the present embodiment, provision of the comparators 200 and 201, the second magnetic sensor 8 and the fourth magnetic sensor 9 is not essential.

なお、出力信号10b、11bは、ロータ3の回転位置、コイル4、5への印加電圧によって変化する。従って、第1の実施の形態において、制御回路13は、これらを記録した情報から基準信号300、301を設定してもよい。また、第2の実施の形態において、制御回路13は、上記記録した情報を待ち時間Δt1、Δt2の設定に反映させてもよい。これらにより、磁気センサの出力信号のオフセット量が予め把握できない場合に対処できる。また、磁石とコイルは温度による特性変化がある。従って、第1の実施の形態において、制御回路13は、モータ1の温度もしくはモータ1付近の温度の情報も記録情報として記録し、それを考慮して基準信号300、301を設定してもよい。また、第2の実施の形態において、制御回路13は、上記記録情報を待ち時間Δt1、Δt2の設定に反映させてもよい。これらにより、温度による影響があっても、意図したコイルへの通電切換えのタイミングを実現することができ、より好ましい。   The output signals 10 b and 11 b change depending on the rotational position of the rotor 3 and the voltage applied to the coils 4 and 5. Therefore, in the first embodiment, the control circuit 13 may set the reference signals 300 and 301 from the information in which they are recorded. In the second embodiment, the control circuit 13 may reflect the recorded information in the settings of the waiting times Δt1 and Δt2. These can cope with the case where the offset amount of the output signal of the magnetic sensor can not be grasped in advance. Also, the magnet and coil have characteristic changes due to temperature. Therefore, in the first embodiment, the control circuit 13 may also record information on the temperature of the motor 1 or the temperature near the motor 1 as recording information, and set the reference signals 300 and 301 in consideration of it. . In the second embodiment, the control circuit 13 may reflect the recording information in the setting of the waiting times Δt 1 and Δt 2. By these, even if there is an influence by temperature, the timing of energization switching to the intended coil can be realized, which is more preferable.

なお、上記各実施の形態においては、磁極部6a、7aの磁束の影響に着目したが、この他にも、モータ1の付近に磁気を発生する物体があると、磁気センサの出力信号は影響を受ける。例えば、他のモータやソレノイドなど、磁石や電磁石が備わったものがモータ1の付近に配置されると、磁気センサの出力信号が変化する。そこで、第1の実施の形態においては、制御回路13は、ロータ3に隣接して配置される物体から発生する磁束の情報に基づいて、基準信号300、301の値の変更量を決定してもよい。その場合、磁束の情報を予め計測等によって取得してもよい。また、第2の実施の形態においては、制御回路13は、上記物体から発生する磁束の情報に基づいて、待ち時間Δt1、Δt2を設定してもよい。   In each of the above embodiments, attention was paid to the influence of the magnetic flux of the magnetic pole portions 6a and 7a, but in addition to this, when there is an object that generates magnetism near the motor 1, the output signal of the magnetic sensor affects Receive For example, when another motor or solenoid, such as a motor or a solenoid, is provided in the vicinity of the motor 1, the output signal of the magnetic sensor changes. Therefore, in the first embodiment, the control circuit 13 determines the amount of change of the values of the reference signals 300 and 301 based on the information of the magnetic flux generated from the object arranged adjacent to the rotor 3. It is also good. In that case, information on the magnetic flux may be obtained in advance by measurement or the like. In the second embodiment, the control circuit 13 may set the waiting times Δt1 and Δt2 based on the information of the magnetic flux generated from the object.

なお、上記各実施の形態においては、磁気センサ及び比較器が2個ずつの構成を説明したが、磁気センサ及び比較器が1個ずつであるとし、比較器と基準信号との比較結果によって2つのコイルの通電方向を切り換える構成にも本発明を適用可能である。   In each of the above embodiments, although the configuration of two magnetic sensors and two comparators has been described, it is assumed that there is one magnetic sensor and one comparator, and the comparison result between the comparator and the reference signal is two. The present invention can also be applied to a configuration in which the direction of energization of two coils is switched.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。   Although the present invention has been described in detail based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various embodiments within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. Some of the embodiments described above may be combined as appropriate.

2 マグネット
3 ロータ
4、5 コイル
6、7 ヨーク
6a、7a 磁極部
10、11 磁気センサ
13 制御回路
200、201 比較器
Reference Signs List 2 magnet 3 rotor 4, 5 coil 6, 7 yoke 6a, 7a magnetic pole portion 10, 11 magnetic sensor 13 control circuit 200, 201 comparator

Claims (22)

円筒形状に形成されるとともに周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、
前記ロータの外周面に対向する第1の磁極を備えた第1のヨークと、
前記ロータの前記外周面に対向し前記第1の磁極部に対して電気角をずらした位置に配置された第2の磁極を備えた第2のヨークと、
通電されることで前記第1の磁極部を励磁する第1のコイルと、
通電されることで前記第2の磁極部を励磁する第2のコイルと、
前記ロータの前記外周面に対向して配置され、磁束に応じた信号を出力する磁気センサと、を有するモータを制御するモータ制御装置であって、
前記磁気センサの出力信号と基準信号との比較結果を示す比較結果信号を出力する比較器と、
前記比較器により出力された比較結果信号に基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルへの通電方向を制御する制御手段と、
前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性との関係に応じて、前記基準信号の値を変更する変更手段と、を有することを特徴とするモータ制御装置。
A rotatable rotor formed in a cylindrical shape and provided with a magnet which is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and alternately magnetized with different poles at different poles;
A first yoke provided with a first magnetic pole opposed to the outer peripheral surface of the rotor;
A second yoke provided with a second magnetic pole that faces the outer peripheral surface of the rotor and is disposed at a position where the electrical angle is shifted with respect to the first magnetic pole portion;
A first coil which excites the first magnetic pole portion by being energized;
A second coil which excites the second magnetic pole portion by being energized;
A motor control device for controlling a motor including: a magnetic sensor disposed to face the outer peripheral surface of the rotor and outputting a signal according to a magnetic flux;
A comparator that outputs a comparison result signal indicating a comparison result of the output signal of the magnetic sensor and a reference signal;
Control means for controlling the direction of energization of the first coil and the second coil based on the comparison result signal output by the comparator;
A motor control device comprising: changing means for changing the value of the reference signal in accordance with the relationship between the polarity of the first magnetic pole portion and the polarity of the second magnetic pole portion.
前記変更手段は、前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性とが共にN極の場合と、前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性とが共にS極の場合とで、前記基準信号の値の正負を逆にすることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。   When the polarity of the first magnetic pole portion and the polarity of the second magnetic pole portion are both N pole, the changing means may have the polarity of the first magnetic pole portion and the polarity of the second magnetic pole portion. 2. The motor control device according to claim 1, wherein the positive and negative values of the reference signal are reversed in both cases of the S pole. 前記磁気センサは、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部よりも前記マグネットの半径方向外周側に配置され、
前記変更手段は、前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性とが共にN極の場合は、前記基準信号の値を+側に変更し、前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性とが共にS極の場合は、前記基準信号の値を−側に変更することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。
The magnetic sensor is disposed radially outward of the magnet with respect to the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion.
When the polarity of the first magnetic pole portion and the polarity of the second magnetic pole portion are both N pole, the changing means changes the value of the reference signal to the positive side, and 3. The motor control device according to claim 2, wherein when the polarity and the polarity of the second magnetic pole portion are both S poles, the value of the reference signal is changed to the-side.
前記変更手段は、前記比較結果信号と前記基準信号との大小関係が反転したことに応じて、前記基準信号の値を変更することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The said change means changes the value of the said reference signal according to the magnitude correlation of the said comparison result signal and the said reference signal having been inverted, The any one of the Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Motor controller. 前記変更手段は、前記比較結果信号と前記基準信号との大小関係が反転するごとに、前記基準信号の値の正負を切り換えることを特徴とする請求項4に記載のモータ制御装置。   5. The motor control device according to claim 4, wherein the changing unit switches positive and negative values of the reference signal each time the magnitude relation between the comparison result signal and the reference signal is inverted. 前記変更手段は、前記第1のコイル及び前記第2のコイルへの印加電圧の大きさに応じて、前記基準信号の値の変更量を決定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The said change means determines the change amount of the value of the said reference signal according to the magnitude | size of the voltage applied to a said 1st coil and a said 2nd coil, The any one of the Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The motor control device according to any one of the preceding claims. 前記変更手段は、前記基準信号を0として前記ロータを回転させたときの前記磁気センサの出力に基づいて、前記基準信号の値の変更量を決定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   6. The apparatus according to claim 1, wherein said changing means determines the amount of change of the value of said reference signal based on the output of said magnetic sensor when said rotor is rotated with said reference signal being 0. The motor control device according to any one of the items. 前記変更手段は、前記ロータに隣接して配置される物体から発生する磁束の情報に基づいて、前記基準信号の値の変更量を決定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The said change means determines the change amount of the value of the said reference signal based on the information of the magnetic flux generate | occur | produced from the object arrange | positioned adjacent to the said rotor, The any one of the Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The motor control apparatus as described in a term. 前記磁気センサは、第1の磁気センサ及び第2の磁気センサを含み、
前記比較器は、前記第1の磁気センサの第1の出力信号と第1の基準信号とを比較して第1の比較結果信号を出力する第1の比較器、及び、前記第2の磁気センサの第2の出力信号と第2の基準信号とを比較して第2の比較結果信号を出力する第2の比較器を含み、
前記制御手段は、前記第1の比較結果信号に基づいて前記第1のコイルへの通電方向を制御し、前記第2の比較結果信号に基づいて前記第2のコイルへの通電方向を制御し、
前記変更手段は、前記ロータの回転方向に応じて前記第1の基準信号または前記第2の基準信号のいずれかを選択し、選択した基準信号の値を前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性との関係に応じて変更することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
The magnetic sensor includes a first magnetic sensor and a second magnetic sensor.
A first comparator that compares a first output signal of the first magnetic sensor with a first reference signal and outputs a first comparison result signal; and A second comparator that compares a second output signal of the sensor with a second reference signal and outputs a second comparison result signal;
The control means controls the direction of current supply to the first coil based on the first comparison result signal, and controls the direction of current supply to the second coil based on the second comparison result signal. ,
The changing means selects either the first reference signal or the second reference signal according to the rotation direction of the rotor, and selects the value of the selected reference signal as the polarity of the first magnetic pole portion The motor control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the motor control device is changed according to the relationship with the polarity of the second magnetic pole part.
円筒形状に形成されるとともに周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、
前記ロータの外周面に対向する第1の磁極を備えた第1のヨークと、
前記ロータの前記外周面に対向し前記第1の磁極部に対して電気角をずらした位置に配置された第2の磁極を備えた第2のヨークと、
通電されることで前記第1の磁極部を励磁する第1のコイルと、
通電されることで前記第2の磁極部を励磁する第2のコイルと、
前記ロータの前記外周面に対向して配置され、磁束に応じた信号を出力する磁気センサと、を有するモータを制御するモータ制御装置であって、
前記磁気センサの出力信号の反転タイミングから待ち時間が経過したタイミングで前記第1のコイルまたは前記第2のコイルの通電方向を切り換える制御手段と、
前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性との関係に応じて、前記待ち時間を設定する設定手段と、を有することを特徴とするモータ制御装置。
A rotatable rotor formed in a cylindrical shape and provided with a magnet which is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and alternately magnetized with different poles at different poles;
A first yoke provided with a first magnetic pole opposed to the outer peripheral surface of the rotor;
A second yoke provided with a second magnetic pole that faces the outer peripheral surface of the rotor and is disposed at a position where the electrical angle is shifted with respect to the first magnetic pole portion;
A first coil which excites the first magnetic pole portion by being energized;
A second coil which excites the second magnetic pole portion by being energized;
A motor control device for controlling a motor including: a magnetic sensor disposed to face the outer peripheral surface of the rotor and outputting a signal according to a magnetic flux;
Control means for switching the direction of energization of the first coil or the second coil at a timing when a waiting time has elapsed from the inversion timing of the output signal of the magnetic sensor;
And a setting unit configured to set the waiting time according to the relationship between the polarity of the first magnetic pole portion and the polarity of the second magnetic pole portion.
前記設定手段は、前記ロータの回転方向に応じて前記待ち時間を設定することを特徴とする請求項10に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 10, wherein the setting means sets the waiting time in accordance with a rotation direction of the rotor. 前記磁気センサは、第1の磁気センサ及び第2の磁気センサを含み、
前記制御手段は、前記第1の磁気センサの第1の出力信号の反転タイミングから第1の待ち時間が経過したタイミングで前記第1のコイルの通電方向を切り換え、前記第2の磁気センサの第2の出力信号の反転タイミングから第2の待ち時間が経過したタイミングで前記第2のコイルの通電方向を切り換え、
前記設定手段は、前記ロータの回転方向に応じて前記第1の待ち時間と前記第2の待ち時間とを入れ換えることを特徴とする請求項10または11に記載のモータ制御装置。
The magnetic sensor includes a first magnetic sensor and a second magnetic sensor.
The control means switches the energization direction of the first coil at a timing when a first waiting time has elapsed from the reversal timing of the first output signal of the first magnetic sensor, and the second control method of the second magnetic sensor Switching the current supply direction of the second coil at a timing when a second waiting time has elapsed from the inversion timing of the second output signal,
12. The motor control device according to claim 10, wherein the setting means interchanges the first waiting time and the second waiting time according to the rotation direction of the rotor.
前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサはいずれも、前記ロータの所望の回転位置に対応する電気角に対して所定電気角だけ位相の進んだ位置に配置され、
前記第1の待ち時間および前記第2の待ち時間のいずれか一方は、前記所定電気角に対応する時間であり、前記第1の待ち時間および前記第2の待ち時間のいずれか他方は、前記いずれか一方より短い時間であることを特徴とする請求項12に記載のモータ制御装置。
Both the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are disposed at positions advanced in phase by a predetermined electrical angle with respect to the electrical angle corresponding to the desired rotational position of the rotor.
One of the first waiting time and the second waiting time is a time corresponding to the predetermined electrical angle, and one of the first waiting time and the second waiting time is the other. The motor control device according to claim 12, characterized in that the time is shorter than any one of them.
前記いずれか他方は、前記ロータの所望の回転位置に対応する電気角に対応する位置に、対応する磁気センサが配置されたと仮定した場合に生じる、前記出力信号の反転タイミングの遅延分に対応する時間分だけ、前記いずれか一方より短いことを特徴とする請求項13に記載のモータ制御装置。   The other one corresponds to the delay of the inversion timing of the output signal which occurs when it is assumed that the corresponding magnetic sensor is disposed at the position corresponding to the electrical angle corresponding to the desired rotational position of the rotor. The motor control device according to claim 13, characterized in that the time is shorter than any one of the time. 前記設定手段は、前記第1のコイル及び前記第2のコイルへの印加電圧の大きさに応じて、前記待ち時間を設定することを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The said setting means sets the said waiting time according to the magnitude | size of the voltage applied to a said 1st coil and a said 2nd coil, The said setting means is described in any one of the Claims 10-14 characterized by the above-mentioned. Motor controller. 前記設定手段は、前記ロータの回転速度に応じて、前記待ち時間を設定することを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to any one of claims 10 to 14, wherein the setting means sets the waiting time in accordance with a rotational speed of the rotor. 前記設定手段は、前記ロータに隣接して配置される物体から発生する磁束の情報に基づいて、前記待ち時間を設定することを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The motor according to any one of claims 10 to 14, wherein the setting means sets the waiting time based on information of magnetic flux generated from an object arranged adjacent to the rotor. Control device. 前記設定手段は、前記ロータの回転速度またはトルクの少なくとも一方と時間とを対応付けた情報に基づいて、前記待ち時間を設定することを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The said setting means sets the said waiting time based on the information which matched at least one of the rotational speed or the torque of the said rotor, and time, The any one of the Claims 10-14 characterized by the above-mentioned. Motor controller. 前記磁気センサは、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部よりも前記マグネットの半径方向外周側に配置されることを特徴とする請求項10〜18のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The motor according to any one of claims 10 to 18, wherein the magnetic sensor is disposed on the outer peripheral side in the radial direction of the magnet than the first magnetic pole part and the second magnetic pole part. Control device. 円筒形状に形成されるとともに周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、
前記ロータの外周面に対向する第1の磁極を備えた第1のヨークと、
前記ロータの前記外周面に対向し前記第1の磁極部に対して電気角をずらした位置に配置された第2の磁極を備えた第2のヨークと、
通電されることで前記第1の磁極部を励磁する第1のコイルと、
通電されることで前記第2の磁極部を励磁する第2のコイルと、
前記ロータの前記外周面に対向して配置され、磁束に応じた信号を出力する磁気センサと、を有するモータを制御するモータ制御方法であって、
前記磁気センサの出力信号と基準信号との比較結果を示す比較結果信号を出力する比較ステップと、
前記比較ステップで出力された比較結果信号に基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルへの通電方向を制御する制御ステップと、
前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性との関係に応じて、前記基準信号の値を変更する変更ステップと、を有することを特徴とするモータ制御方法。
A rotatable rotor formed in a cylindrical shape and provided with a magnet which is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and alternately magnetized with different poles at different poles;
A first yoke provided with a first magnetic pole opposed to the outer peripheral surface of the rotor;
A second yoke provided with a second magnetic pole that faces the outer peripheral surface of the rotor and is disposed at a position where the electrical angle is shifted with respect to the first magnetic pole portion;
A first coil which excites the first magnetic pole portion by being energized;
A second coil which excites the second magnetic pole portion by being energized;
A motor control method for controlling a motor, comprising: a magnetic sensor disposed to face the outer peripheral surface of the rotor and outputting a signal according to a magnetic flux.
Outputting a comparison result signal indicating the comparison result of the output signal of the magnetic sensor and the reference signal;
A control step of controlling an energization direction of the first coil and the second coil based on the comparison result signal output in the comparison step;
And V. changing the value of the reference signal in accordance with the relationship between the polarity of the first magnetic pole portion and the polarity of the second magnetic pole portion.
前記磁気センサは、第1の磁気センサ及び第2の磁気センサを含み、
前記比較ステップは、前記第1の磁気センサの第1の出力信号と第1の基準信号とを比較して第1の比較結果信号を出力すると共に、前記第2の磁気センサの第2の出力信号と第2の基準信号とを比較して第2の比較結果信号を出力し、
前記制御ステップは、前記第1の比較結果信号に基づいて前記第1のコイルへの通電方向を制御し、前記第2の比較結果信号に基づいて前記第2のコイルへの通電方向を制御し、
前記変更ステップは、前記ロータの回転方向に応じて前記第1の基準信号または前記第2の基準信号のいずれかを選択し、選択した基準信号の値を前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性との関係に応じて変更することを特徴とする請求項20に記載のモータ制御方法。
The magnetic sensor includes a first magnetic sensor and a second magnetic sensor.
The comparing step compares a first output signal of the first magnetic sensor with a first reference signal to output a first comparison result signal, and a second output of the second magnetic sensor. Comparing the signal with a second reference signal and outputting a second comparison result signal,
The control step controls an energization direction of the first coil based on the first comparison result signal, and controls an energization direction of the second coil based on the second comparison result signal. ,
The changing step selects either the first reference signal or the second reference signal according to the rotation direction of the rotor, and selects the value of the selected reference signal as the polarity of the first magnetic pole portion 21. The motor control method according to claim 20, wherein the motor control method is changed according to the relationship with the polarity of the second magnetic pole part.
円筒形状に形成されるとともに周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、
前記ロータの外周面に対向する第1の磁極を備えた第1のヨークと、
前記ロータの前記外周面に対向し前記第1の磁極部に対して電気角をずらした位置に配置された第2の磁極を備えた第2のヨークと、
通電されることで前記第1の磁極部を励磁する第1のコイルと、
通電されることで前記第2の磁極部を励磁する第2のコイルと、
前記ロータの前記外周面に対向して配置され、磁束に応じた信号を出力する磁気センサと、を有するモータを制御するモータ制御方法であって、
前記磁気センサの出力信号の反転タイミングから待ち時間が経過したタイミングで前記第1のコイルまたは前記第2のコイルの通電方向を切り換える制御ステップと、
前記第1の磁極部の極性と前記第2の磁極部の極性との関係に応じて、前記待ち時間を設定する設定ステップと、を有することを特徴とするモータ制御方法。
A rotatable rotor formed in a cylindrical shape and provided with a magnet which is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and alternately magnetized with different poles at different poles;
A first yoke provided with a first magnetic pole opposed to the outer peripheral surface of the rotor;
A second yoke provided with a second magnetic pole that faces the outer peripheral surface of the rotor and is disposed at a position where the electrical angle is shifted with respect to the first magnetic pole portion;
A first coil which excites the first magnetic pole portion by being energized;
A second coil which excites the second magnetic pole portion by being energized;
A motor control method for controlling a motor, comprising: a magnetic sensor disposed to face the outer peripheral surface of the rotor and outputting a signal according to a magnetic flux.
A control step of switching an energization direction of the first coil or the second coil at a timing when a waiting time has elapsed from an inversion timing of an output signal of the magnetic sensor;
A setting step of setting the waiting time according to the relationship between the polarity of the first magnetic pole portion and the polarity of the second magnetic pole portion.
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