JP2512048B2 - プラシレスモ―タの駆動装置 - Google Patents

プラシレスモ―タの駆動装置

Info

Publication number
JP2512048B2
JP2512048B2 JP62318135A JP31813587A JP2512048B2 JP 2512048 B2 JP2512048 B2 JP 2512048B2 JP 62318135 A JP62318135 A JP 62318135A JP 31813587 A JP31813587 A JP 31813587A JP 2512048 B2 JP2512048 B2 JP 2512048B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
timing control
signal
synchronous clock
clock signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62318135A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01160389A (ja
Inventor
和也 岩田
大三郎 久保田
利雄 深澤
誠 宮本
善博 戸崎
裕二 永田
孝久 青井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62318135A priority Critical patent/JP2512048B2/ja
Publication of JPH01160389A publication Critical patent/JPH01160389A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2512048B2 publication Critical patent/JP2512048B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、細やかな角度でステップ運動が可能なブラ
シレスモータの駆動装置に関するものである。
従来の技術 従来ブラシレスモータの駆動装置は、ホール素子に代
表される位置検出素子を用いて、ロータの位置を検出
し、コイルに流す電流を制御している。これにより、モ
ータはなめらかに回転する。また、モータのコイルに流
す電流を制御することにより、モータのトルクも制御す
ることが可能である。
ところで、ステッピングモータは、外部からのステッ
プパルスに同期してステップ動作が可能であるが、ステ
ップパルスの周期を短くすると極端にトルクが小さくな
るという欠点を有している。
そこで、例えば、コンパクトカセットテープレコーダ
装置において、記録、再生及び消去ヘッドをテープに圧
接するためのヘッド移動にモータを利用することがあ
る。この場合、モータの回転を指定した角度で停止しか
つ、ヘッド移動を高速に行い、かつヘッド移動に伴う負
荷トルクに耐える高トルクが必要である。
そこで、従来より特開昭54−57111号公報に公開され
ているようなブラシレス直流モータを用いたものがあっ
た。
以下に従来のブラシレス直流モータについて説明す
る。
第6図は従来のブラシレス直流モータを示すものであ
る。第6図において、W1,W2,W3及びW4は4個の部分巻線
であり、これらの端は星形接続点に一括され、これは電
源な正極に導かれ、各部分巻線の自由端はスイッチS1
S4を介して電源の負極に導かれる。Rはロータである。
その磁極N−Sの方向は矢印61で示され、H1,H2,は2つ
のロータ位置検出器を示す。転流は、ロータRが時計の
回転と反対方向に回転するように行われ、転流角は45
゜,135゜,225゜,315゜である。巻線W3に通電するとロー
タRは角度45゜〜135゜の範囲を、巻線W4,W1,W2にそれ
ぞれ順に通電するとロータRは角度135゜〜225゜,225゜
〜315゜,315゜〜45゜の範囲に動かされる。巻線W2に通
電すると、ロータRは角度315゜〜45゜の範囲に動かさ
れる。転流信号のこの瞬間の状態が維持されると、ロー
タRは通電された巻線W2方向を向いた状態に保持され
る。しかしこの時点に既に新しい信号列が到来し、これ
は巻線W3を閉路しようとする。これを避けるため、中間
記憶装置62が設けられ、これは巻線W3への転流信号を次
のステップパルスによって既に存在する転流信号が解除
されるまで記憶する。
この回路を第6図(b)に示す。63は2つのホール素
子H1,H2からなるロータ位置検出器、64はホール素子の
出力を増幅する増幅器、65は増幅器64の出力よりスイッ
チS1〜S4のロータ位置に関する制御をする選択回路、66
はロータ、67は転流回路、68はOR回路、69はプリセット
計数器、610はAND回路、611はOR回路である。選択回路6
5の出力端子は中間記憶装置62の入力端子に接続され、
中間記憶装置62の入力信号は制御信号に基いて出力端子
に接続された転流回路67に送られる。この状態は中間記
憶装置62の入力端子に、次の制御信号が到来するまで維
持される。この様に選択回路65により巻線W2は通電さ
れ、従ってロータ66はこの巻線の方向に保持され、この
状態は中間記憶装置62が新しく制御信号が得るまで維持
される。このとき選択回路65はロータ位置に対応して既
に巻線W2の通電を選択している。この転流信号は中間記
憶装置62が制御信号を得ると直ちに接続される。中間記
憶装置62を反復制御することにより、連続するロータ運
動が得られる。さらに転流信号S1〜S4変化の都度ステッ
プパルスを選択回路5に誘導し、OR回路を介して外部の
プリセット計数器69に導く。一方で、ステップパルスは
直接中間記憶装置の入力端子に導かれ、これによりロー
タのステップ運動が発生する。このようなモータを位置
設定に用いるため、外部プリセット計数器69が設けら
れ、これは実施されるべき角度ステップの数を決定す
る。これにより、ステップパルスはAND回路610及びOR回
路611を通って中間記憶装置62の制御入力端子に供給さ
れる。予定の位置が得られるまでプリセット計数器69か
ら1つの信号がAND回路610に送られる。この様に予定の
ステップ数が得られるまで各ステップパルスが短時間的
に中間記憶装置62に導入される。このため新しい転流シ
ーケンスが中間記憶装置62の出力側、従って転流回路67
に連続的に発生する。モータは各ステップパルスに従っ
て夫々1角ステップだけ回転する。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記従来の構成では、ロータの位置検出
器および次のステップパルスを記憶する中間記憶装置が
必要であるとともにモータのステップ角数がロータ検出
器の数及びモータの極数に依存しているので、モータ製
造時のコストアップ、細かな角度でステップ運動をさせ
ることができない。また、指定した角度で確実に停止で
きないという欠点を有していた。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ロータ
の位置検出器および次のステップパルスを記憶する中間
記憶装置を必要とせず、製造時のコストダウンが図れ、
また細かな角度でステップ運動させることができ、指定
した角度で回転を確実に停止することができるブラシレ
スモータの駆動装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のブラシレスモータ
の駆動装置は、ステータの各コイルに電流を流す電流駆
動手段と、電流駆動手段を用いてコイルに電流を流すタ
イミングと流す期間を制御するタイミング制御手段と、
タイミング制御手段の動作を所定のタイミングで同期さ
せるための同期クロック信号を発生させる同期クロック
信号発生手段と、同期クロック信号をカウントするクロ
ックカウント手段と、クロックカウント手段の出力が所
定カウント数であることを検出する検出手段と、検出手
段の出力に基いて、クロックカウント手段の出力が所定
カウント数になったことを検出手段が検出した時点の同
期クロック信号に基づくタイミング制御手段の出力を所
定時間保持させ、所定時間後タイミング制御手段の出力
をリセットし、かつ検出手段の信号がない時は、タイミ
ング制御手段の信号を出力させる信号をタイミング制御
手段に与えるホールド・リセット手段とを備えた構成と
なっている。
作 用 この構成によって、ブラシレスモータを同期クロック
信号に同期させてステッピングモータのように動作をさ
せることができ、クロックカウント手段と検出手段及び
ホールド・リセット手段により、指定した角度で確実に
停止させることができる。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第1図は本発明の一実施例におけるブラシレ
スモータの駆動装置のブロック図を示すものである。第
1図において、1は同期クロック信号を発生させる同期
クロック信号発生回路、2は同期クロック信号をカウン
トするクロックカウンタ、3はクロックカウンタ2のカ
ウント出力が所定のカウント数であることを検出する検
出回路、4はブラシレスモータ7のステータの各コイル
に電流を流すタイミング及び流す期間を制御するタイミ
ング制御回路、5は検出回路3の出力に基づき、クロッ
クカウンタ2のカウント出力が所定のカウント数になっ
たことを検出した時点の同期クロック信号に基づくタイ
ミング制御回路4の出力を所定時間保持するホールド・
リセット回路、6はステータの各コイルに電流を流す電
流駆動回路、7はブラシレスモータである。
本実施例では、ブラシレスモータとして各コイルがY
結線された3相ブラシスモータを用い、同期クロック信
号1周期で15゜回転させ、かつブラシレスモータを90゜
回転で回転停止保持させるものを例にとって説明する。
第2図(A),(B)は、電流駆動回路およびブラシ
レスモータのコイル結線を示すものであり、以下第3図
はタイミング制御回路を、第4図はクロックカウンタ,
検出回路,ホールド・リセット回路を、第5図は同期ク
ロック信号波形,タイミング制御回路の出力波形及びホ
ールド・リセット回路の出力波形を示している。
次に、本実施例の駆動装置による動作について述べ
る。
第1図の同期クロック信号発生回路1で、第5図に示
す同期クロック信号を発生させ、これを基にして、タイ
ミング制御回路4で第2図に示す電流駆動回路6の各6
個のトランジスタQ1〜Q6をオンにするタイミングとオン
にする期間を決定する。ブラシレスモータ7のコイルは
第2図(B)に示す様にY結線されている。タイミング
制御回路4は第3図に示す様に、J−Kフリップフロッ
プ11〜14、Dフリップフロップ15〜20、ANDゲート21〜2
3及びインバータ24からなり、同期クロック信号発生回
路1から出力される同期クロック信号に基いて、同期ク
ロック信号6周期分で1周期となり、互いに重なり合わ
ない3相クロックを3個のJ−Kフリップフロップで生
成する。このようにして生成された各3相クロックを6
個のDフリップフロップ15〜20で、同期クロック信号に
基づいて遅延させた出力がφ123456,で
ある。その遅延された出力波形を第5図に示す。このφ
〜φで電流駆動回路6をドライブするとブラシレス
モータ7は同期クロック信号1周期で15゜回転する。
又、タイミング制御回路4は、外部からのホールド信号
よりホールド信号が入力される直前の同期クロック信号
の立下り時の出力をホールドし、外部リセット信号によ
り同期クロック信号に関係なく出力をリセットする。と
ころで、クロックカウンタ2は、外部からのカウント開
始信号に基いて、同期クロック信号のカウントを開始す
る。次に検出回路3はクロックカウンタ2の出力に基い
て、同期クロック信号をカウントしていき、このカウン
ト数が所定数になることを検出する。この検出と同時
に、ホールド・リセット回路5はホールド信号をタイミ
ング制御回路4に出力し、所定時間後にリセット信号を
タイミング制御回路4に出力する。本実施例におけるク
ロックカウンタ2,検出回路3及びホールド・リセット回
路5の回路図を第4図に示す。クロックカウンタ2はJ
−Kフリップフロップ41〜43からなり、カウント開始信
号によりリセットされカウントを開始し、NANDゲート4
4,45よりなる検出回路3で同期クロック信号を6クロッ
ク分カウントしたことを検出する。この信号に基いて、
S−Rフリップフロップ46及びDフリップフロップ47か
らなるホールドリセット回路5でまずホールド信号を出
力し、同期信号1周期後にリセット信号を出力する。以
上の説明を図で示したのが、第5図である。第5図で
は、同期クロック1周期で、ブラシレスモータ7を15゜
回転させるための電流駆動回路6の各トランジスタの駆
動タイミングと駆動時間を決定するタイミング制御回路
4の出力φ〜φが示してある。さらに第5図では、
ブラシレスモータ7を60゜回転させさらに90゜回転させ
た後にホールド停止させた時の波形を示している。すな
わち、ブラシレスモータ7が60゜回転した後に、クロッ
クカウンタ2にカウント開始信号に与える。検出回路3
で、クロックカウンタ2のカウント数つまり、ブラシレ
スモータ7がさらに90゜回転するのに要する同期クロッ
ク信号のクロック数を検出する。この検出と同時に、ホ
ールド・リセット回路5は、ホールド信号をタイミング
制御回路4に出力する。これにより、タイミング制御回
路4は、ホールド信号が入力される直前の同期クロック
信号の立下り時の出力をホールドする。ホールド・リセ
ット回路5は、ホールド信号を出力後、同期クロック信
号1周期後リセット信号をタイミング制御回路4に出力
する。これにより、タイミング制御回路4の出力は全て
をリセットされる。以上の様にブラシレスモータ7は60
゜回転した位置から90゜回転し150゜の位置でホールド
信号に基いて、ホールドしその後リセット信号によりブ
ラシレスモータ7のコイルに流れる電流が遮断される。
なお、本実施例では、各信号の同期を同期クロック信
号の立下りでとったが、同期クロック信号1周期内のど
こで同期をとっても良いことは言うまでもない。
発明の効果 以上の様に本発明は、同期クロック信号に同期して、
ブラシレスモータの各コイルに流す電流のタイミングと
流す期間を制御するタイミング制御手段と、同期クロッ
ク信号のクロック数をカウントするクロックカウント手
段と、そのカウント数が所定のカウント数であることを
検出する検出手段と、その検出手段の出力に基いて、タ
イミング制御手段の出力を検手手段が検出した時点の出
力をホールドし、所定時間後、タイミング制御手段の出
力をリセットさせる信号を出力するホールド・リセット
手段を設けることにより、ブラシレスモータをロータの
位置を検出することなく同期クロック信号に同期させて
ステッピングモータの様にステップ作動をさせることが
でき、指定した角度で回転を確実に停止させることがで
き、次のステップパルスを記憶する中間記憶装置も必要
としないため製造時のコストダウンが図れ、細かな角度
でステップ運動させることができる優れたブラシレスモ
ータの駆動装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
駆動装置のブロック図、第2図は同電流駆動回路および
ブラシレスモータのコイル結線を示す回路図、第3図は
同タイミング制御回路のブロック図、第4図はクロック
カウンタ,検出回路,ホールドリセット回路を示すブロ
ック図、第5図は本発明の実施例における同期クロック
信号波形,タイミング制御回路の出力波形及びホールド
・リセット回路の出力波形を示す波形図、第6図は従来
のブラシレス直流モータの構成図である。 1……同期クロック信号発生回路、2……クロックカウ
ンタ、3……検出回路、4……タイミング制御回路、5
……ホールド・リセット回路、6……電流駆動回路、7
……ブラシレスモータ。
フロントページの続き (72)発明者 宮本 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 戸崎 善博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 永田 裕二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 青井 孝久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−63427(JP,A) 特開 昭61−106087(JP,A) 特開 昭62−281791(JP,A) 特開 平1−64586(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステータの各コイルに電流を流す電流駆動
    手段と、前記電流駆動手段を用いて前記各コイルに電流
    を流すタイミング及び流す期間を制御するタイミング制
    御手段と、前記タイミング制御手段の動作を所定のタイ
    ミングで同期させるための同期クロック信号を発生させ
    る同期クロック信号発生手段と、前記同期クロック信号
    を外部指令により任意の時点からカウントするクロック
    カウント手段と、前記クロックカウント手段のカウント
    出力が所定カウント数であることを検出する検出手段
    と、前記検出手段の出力に基づいて、前記クロックカウ
    ント手段の出力が前記所定カウント数になったことを前
    記検出手段が検出した時点の前記同期クロック信号に基
    づく前記タイミング制御手段の出力を所定時間保持さ
    せ、前記所定時間後前記タイミング制御手段の出力をリ
    セットし、かつ前記検出手段の信号がない時は、前記タ
    イミング制御手段の出力を通過させる信号を前記タイミ
    ング制御手段に与えるホールド・リセット手段との具備
    したことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
  2. 【請求項2】タイミング制御手段は、同期クロック信号
    発生手段の出力である同期クロック信号に基づいて、前
    記同期クロック1周期でロータが所定角度回転させるた
    めにステータの各コイルに流す電流のタイミングと期間
    を決定することと、外部信号により前記タイミング制御
    手段の信号を出力、ホールド及びリセットすることを特
    徴とする特許請求と範囲第1項記載のブラシレスモータ
    の駆動装置。
JP62318135A 1987-12-16 1987-12-16 プラシレスモ―タの駆動装置 Expired - Lifetime JP2512048B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62318135A JP2512048B2 (ja) 1987-12-16 1987-12-16 プラシレスモ―タの駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62318135A JP2512048B2 (ja) 1987-12-16 1987-12-16 プラシレスモ―タの駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01160389A JPH01160389A (ja) 1989-06-23
JP2512048B2 true JP2512048B2 (ja) 1996-07-03

Family

ID=18095893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62318135A Expired - Lifetime JP2512048B2 (ja) 1987-12-16 1987-12-16 プラシレスモ―タの駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2512048B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01160389A (ja) 1989-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5801509A (en) Method of starting a permanent-magnet synchronous motor equipped with angular position detector and apparatus for controlling such motor
US6531839B1 (en) Circuit and method for motor control
US7034478B2 (en) Digital spindle control architecture
JPH04101696A (ja) 位置検知器を有しないブラシレス直流モータにおける回転子の停止位置の検出方法
JPH11122977A (ja) センサレスブラシレス直流モータ回転制御方法及び装置
JP2005513986A (ja) ブラシレス直流モータのスタート方法
US5466999A (en) Spindle motor start control process and apparatus
KR870000882B1 (ko) 디스크 구동장치
US5990656A (en) Frequency detector
JP2512048B2 (ja) プラシレスモ―タの駆動装置
JP2502680B2 (ja) ブラシレスモ―タの駆動装置
US6008615A (en) Commutation controller
US6204617B1 (en) Device for the detection of an angle of rotation of a brushless multi-phase d.c. motor
JPH02276491A (ja) ブラシレス直流モータの制御方法
JP2658085B2 (ja) 無刷子直流モータ
JPS6185093A (ja) 電子整流直流モータの始動法
JPS59139883A (ja) 電動機の制御方法
JPH01291690A (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JP3181590B2 (ja) 駆動位相検出器付きレコーダ
KR0176834B1 (ko) 브러시리스 디씨모터의 제동방법
JPS6013399B2 (ja) 無整流子電動機の起動方式
JP2573075B2 (ja) センサレスモ−タの起動方式
JPH0767379A (ja) モータの起動制御装置
JPH05227781A (ja) ブラシレス直流モータ
JPS6028068B2 (ja) 磁気デイスク駆動装置