JP2514923B2 - モ−タ制御装置 - Google Patents
モ−タ制御装置Info
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- JP2514923B2 JP2514923B2 JP60058410A JP5841085A JP2514923B2 JP 2514923 B2 JP2514923 B2 JP 2514923B2 JP 60058410 A JP60058410 A JP 60058410A JP 5841085 A JP5841085 A JP 5841085A JP 2514923 B2 JP2514923 B2 JP 2514923B2
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- circuit
- current
- motor
- signal
- control device
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、モータ制御装置に関する。
小型モータはいろいろな機器に使用されているが、そ
の回路例は、例えば、モータードライブエレクトロニク
ス（昭和56年２月20日第１版第１刷発行，発行所株式会
社オーム社P.50〜P.53）に示されている。モータ制御装
置の一例を述べると、ロータの回転位置検出を磁電変換
素子（例えばホール素子）によって行い、その検出信号
によってモータコイルに通電する際の相切り換えを行う
ようにしたものがある。
の回路例は、例えば、モータードライブエレクトロニク
ス（昭和56年２月20日第１版第１刷発行，発行所株式会
社オーム社P.50〜P.53）に示されている。モータ制御装
置の一例を述べると、ロータの回転位置検出を磁電変換
素子（例えばホール素子）によって行い、その検出信号
によってモータコイルに通電する際の相切り換えを行う
ようにしたものがある。
一方、上記モータ制御装置を含む各種電子機器におい
ては、大電流の遮断や通電を行うメインスイッチを消減
し、小信号で電子機器を動作または非動作に切り換える
ための、いわゆるイネーブル回路を設けるようになって
きた。
ては、大電流の遮断や通電を行うメインスイッチを消減
し、小信号で電子機器を動作または非動作に切り換える
ための、いわゆるイネーブル回路を設けるようになって
きた。
このイネーブル回路を具備するモータ制御装置では、
上記ホール素子に通電し続けており、電源に電池を使用
する自動車用電子機器などでは、上記ホール素子による
消費電力を無視できない。
上記ホール素子に通電し続けており、電源に電池を使用
する自動車用電子機器などでは、上記ホール素子による
消費電力を無視できない。
本発明者等は、上記技術的動向に鑑み種々の技術的検
討を行い、低消費電力で動作するモータ制御装置に想倒
した。
討を行い、低消費電力で動作するモータ制御装置に想倒
した。
本発明の目的は、消費電力を低減し得るモータ制御装
置を提供することにある。
置を提供することにある。
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本発明書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
本発明書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明の概要を簡単に述べれ
ば、下記の通りである。
ば、下記の通りである。
すなわち、イネーブル回路と連動するスイッチ回路を
設け、モータ制御装置の動作時においてモータの回転位
置検出を行うホール素子に通電し、非動作時は通電を遮
断することにより、モータ制御装置の消費電力を低減す
る、という本発明の目的を達成するものである。
設け、モータ制御装置の動作時においてモータの回転位
置検出を行うホール素子に通電し、非動作時は通電を遮
断することにより、モータ制御装置の消費電力を低減す
る、という本発明の目的を達成するものである。
〔実施例−１〕 以下、第１図を参照して本発明を適用したモータ制御
装置の第１実施例を説明する。なお、第１図は半導体集
積回路（以下においてICという）にて構成されたモータ
制御装置の回路図であり、数字を囲んだ丸は外部接続端
子（以下においてリードという）である。
装置の第１実施例を説明する。なお、第１図は半導体集
積回路（以下においてICという）にて構成されたモータ
制御装置の回路図であり、数字を囲んだ丸は外部接続端
子（以下においてリードという）である。
本実施例の特徴は、イネーブル回路と連動するスイッ
チ回路を設け、モータの駆動時以外は回転位置検出素子
に流れる電流を阻止するとともに、モータ駆動時には上
記電流を利用してIIL回路にて構成されたディスクリ回
路６にインジェクション電流を供給することにある。
チ回路を設け、モータの駆動時以外は回転位置検出素子
に流れる電流を阻止するとともに、モータ駆動時には上
記電流を利用してIIL回路にて構成されたディスクリ回
路６にインジェクション電流を供給することにある。
第１図に示すように、Vcc電源は抵抗R1を介して直列
接続された３個の回転位置検出素子（以下においてホー
ル素子という）P1，P2，P3に供給されている。
接続された３個の回転位置検出素子（以下においてホー
ル素子という）P1，P2，P3に供給されている。
そして、ラインl1は14番端子を介してスイッチ回路１
に接続されているが、このスイッチ回路１がイネーブル
回路２によって開閉されるものである。
に接続されているが、このスイッチ回路１がイネーブル
回路２によって開閉されるものである。
以下、回路動作を順次説明する。
ホール素子P1〜P3は、モータの一部を構成するロータ
の回転位置を磁気的に検出してモータコイルL1，L2，L3
への通電順序を決定するために設けられている。
の回転位置を磁気的に検出してモータコイルL1，L2，L3
への通電順序を決定するために設けられている。
A1，A2，A3は、いわゆるホールアンプであり、位置検
出信号U,V,Wを増幅するものであり、その出力信号はマ
トリクス回路11に供給される。マトリクス回路11は、上
記出力信号のレベル変化を検出して、ハイレベル，ミド
ルレベル，ローレベルの３値にレベル変化する相切り換
え信号を得るものである。
出信号U,V,Wを増幅するものであり、その出力信号はマ
トリクス回路11に供給される。マトリクス回路11は、上
記出力信号のレベル変化を検出して、ハイレベル，ミド
ルレベル，ローレベルの３値にレベル変化する相切り換
え信号を得るものである。
振幅制御回路12は、後述する制御部100から供給され
る制御信号V0によって上記相切り換え信号の電圧レベル
を制御し、モータコイルL1〜L3にながれる電流量を制御
して、モータの回転速度調整を行うものである。
る制御信号V0によって上記相切り換え信号の電圧レベル
を制御し、モータコイルL1〜L3にながれる電流量を制御
して、モータの回転速度調整を行うものである。
出力回路B1，B2，B3は、プッシュプルアンプの形態に
構成され、振幅制御回路12の出力信号がハイレベルのと
き電源側トランジスタ（図示せず）がオン状態に動作し
て、モータコイルL1〜L3への通電を行い、ローレベルの
とき接地側トランジスタ（図示せず）がオン状態に動作
して、電流の吸い込みを行う。また、上記出力信号がミ
ドルレベルのとき電源側トランジスタ、接地側トランジ
スタの何れもオフとなり、上記通電および吸い込みを停
止する。
構成され、振幅制御回路12の出力信号がハイレベルのと
き電源側トランジスタ（図示せず）がオン状態に動作し
て、モータコイルL1〜L3への通電を行い、ローレベルの
とき接地側トランジスタ（図示せず）がオン状態に動作
して、電流の吸い込みを行う。また、上記出力信号がミ
ドルレベルのとき電源側トランジスタ、接地側トランジ
スタの何れもオフとなり、上記通電および吸い込みを停
止する。
そして、相切り換え信号によって上記通電、吸い込
み、停止の動作が繰り返され、モータコイルL1〜L3に順
次駆動電流が流れ、モータの回路駆動が行われる。
み、停止の動作が繰り返され、モータコイルL1〜L3に順
次駆動電流が流れ、モータの回路駆動が行われる。
次に、制御部100について説明する。
７番端子には、ハイレベル及びローレベルにレベル変
化するイネーブル信号Veが供給される。イネーブル信号
Veがハイレベルのときイネーブル回路２の出力レベルは
ローレベルになり、モータ駆動を停止するとともに、上
記スイッチ回路１を開状態となし、ホール素子P1〜P3の
電流経路を遮断する。
化するイネーブル信号Veが供給される。イネーブル信号
Veがハイレベルのときイネーブル回路２の出力レベルは
ローレベルになり、モータ駆動を停止するとともに、上
記スイッチ回路１を開状態となし、ホール素子P1〜P3の
電流経路を遮断する。
すなわち、スイッチ回路１を設けることにより、ホー
ル素子P1〜P3を無駄にながれていた不要電流を阻止する
ことができ、この分消費電力を低減し得る。
ル素子P1〜P3を無駄にながれていた不要電流を阻止する
ことができ、この分消費電力を低減し得る。
一方、イネーブル信号Veがローレベルのときは、イネ
ーブル回路２の出力レベルがハイレベルになり、アンド
回路３の１の入力端子がハイレベルになる。これが一種
のトリガーとなって振幅制御回路12に制御信号V0が供給
されるようになる。そして、スイッチ回路１が閉状態に
なり、ホール素子P1〜P3を流れていた電流がインジェク
ション電流としてディスクリ回路６に供給される。４は
周波数発電機（以下においてFGという）であり、モータ
の回転速度に対応して変化する周波数信号Vfが得られ
る。周波数信号Vfは増幅器A5によって増幅され、次段の
ゼロクロスデテクター５に供給される。ゼロクロスデテ
クター５は、上記周波数信号Veのゼロクロス位置を検出
して、ディスクリ回路６に供給し、次に述べる基準周波
数信号FSとの周波数比較を正確に行うように設けられて
いる。
ーブル回路２の出力レベルがハイレベルになり、アンド
回路３の１の入力端子がハイレベルになる。これが一種
のトリガーとなって振幅制御回路12に制御信号V0が供給
されるようになる。そして、スイッチ回路１が閉状態に
なり、ホール素子P1〜P3を流れていた電流がインジェク
ション電流としてディスクリ回路６に供給される。４は
周波数発電機（以下においてFGという）であり、モータ
の回転速度に対応して変化する周波数信号Vfが得られ
る。周波数信号Vfは増幅器A5によって増幅され、次段の
ゼロクロスデテクター５に供給される。ゼロクロスデテ
クター５は、上記周波数信号Veのゼロクロス位置を検出
して、ディスクリ回路６に供給し、次に述べる基準周波
数信号FSとの周波数比較を正確に行うように設けられて
いる。
水晶発信子7,発振回路８は、上記基準周波数信号F
S（以下において基準信号という）を得るものであり、
分周回路９は上記基準信号FSを分周し、モータの回転速
度を所望の回転数に切り換えるために設けられている。
なお、上記分周は、13番端子から供給される分周信号DS
によって行われる。
S（以下において基準信号という）を得るものであり、
分周回路９は上記基準信号FSを分周し、モータの回転速
度を所望の回転数に切り換えるために設けられている。
なお、上記分周は、13番端子から供給される分周信号DS
によって行われる。
ディスクリ回路６は、基準信号FSと周波数信号Vfとの
周波数比較を行い、両者の周波数差に対応して周波数変
化するパルス信号PVを抵抗R2を介して積分回路21に供給
する。
周波数比較を行い、両者の周波数差に対応して周波数変
化するパルス信号PVを抵抗R2を介して積分回路21に供給
する。
積分回路21は、演算増幅器22,抵抗R3，コンデンサ
C1，C2によって構成され、上記パルス信号PVの周波数に
対応してレベル変化する電圧信号VVを得るものである。
従って、モータの回転数が変動して周波数信号Vfが変化
した場合は、パルス信号PVも変化し、電圧信号VVのレベ
ルも変化することになる。
C1，C2によって構成され、上記パルス信号PVの周波数に
対応してレベル変化する電圧信号VVを得るものである。
従って、モータの回転数が変動して周波数信号Vfが変化
した場合は、パルス信号PVも変化し、電圧信号VVのレベ
ルも変化することになる。
基準電圧回路23は、基準電圧Vrefを発生し、増幅器22
及び増幅器24に基準電圧Vrefを供給するものである。
及び増幅器24に基準電圧Vrefを供給するものである。
増幅器24は基準電圧Vrefと電圧信号VVとの電圧比較を
行い、モータの回転速度を制御するための制御信号V0を
得るものである。この制御信号V0はアンド回路３を介し
て上記振幅制御回路12に供給され、上記の如き制御が行
われる。
行い、モータの回転速度を制御するための制御信号V0を
得るものである。この制御信号V0はアンド回路３を介し
て上記振幅制御回路12に供給され、上記の如き制御が行
われる。
なお、カレントリミッタ25と抵抗R4とは、モータ起動
時の電流制限を行う。
時の電流制限を行う。
また、検出回路26は電流電圧の変動、温度変化を検出
してモータを一時的に停止させるものであり、定常状態
では出力レベルは１であるが上記不所望な変動時には０
レベルに変化し、制御信号V0の上記供給を阻止する。
してモータを一時的に停止させるものであり、定常状態
では出力レベルは１であるが上記不所望な変動時には０
レベルに変化し、制御信号V0の上記供給を阻止する。
以上の如く、本発明を適用したモータ制御回路では、
モータ駆動時にホール素子P1〜P3に所定の電流を流し、
モータ駆動時以外では電流阻止を計り得るので、消費電
力を大幅に低減し得る。従って、電池を電源とす電子機
器、例えば自動車用のテープレコーダにおけるテープ駆
動モータの制御などに好適である。
モータ駆動時にホール素子P1〜P3に所定の電流を流し、
モータ駆動時以外では電流阻止を計り得るので、消費電
力を大幅に低減し得る。従って、電池を電源とす電子機
器、例えば自動車用のテープレコーダにおけるテープ駆
動モータの制御などに好適である。
なお、以上の説明はモータ制御装置の全体の説明であ
り、上記装置におけるイネーブル回路２、スイッチ回路
１等は以下に述べる第２実施例の如く構成されたもので
あってよい。
り、上記装置におけるイネーブル回路２、スイッチ回路
１等は以下に述べる第２実施例の如く構成されたもので
あってよい。
〔実施例−２〕 次に、本発明の第２実施例を第２図を参照して説明す
る。本実施例の特徴は、上記インジエクション電流をイ
ネーブル信号によって遮断し得るとともに、低消費電力
を可能にしたことにある。
る。本実施例の特徴は、上記インジエクション電流をイ
ネーブル信号によって遮断し得るとともに、低消費電力
を可能にしたことにある。
イネーブル信号Veがハイレベルのきは、トランジスタ
Q1はオフとなり、電流は流れない。トランジスタQ2はカ
レントミラー回路を構成しているので、その入力側を流
れる電流はトランジスタQ3，Q4を介して流れるトランジ
スタQ5のベース電流のみとなり、その電流量は極めて小
さい。そして、トランジスタQ2の出力側を流れる電流も
極めて小さく、トランジスタQ6はオン状態にならない。
Q1はオフとなり、電流は流れない。トランジスタQ2はカ
レントミラー回路を構成しているので、その入力側を流
れる電流はトランジスタQ3，Q4を介して流れるトランジ
スタQ5のベース電流のみとなり、その電流量は極めて小
さい。そして、トランジスタQ2の出力側を流れる電流も
極めて小さく、トランジスタQ6はオン状態にならない。
従って、トランジスタQ7，Q8もオフになり、バイアス
回路31に電源電圧が供給されず、トランジスタQ11〜Q14
の全てがオフになる。この結果、ホール素子P1〜P3から
流れ込む電流は、いわばスイッチ回路１として動作する
トランジスタQ14がオフであるから、これに遮断される
ことになり、ディスクリ回路６に供給されない。
回路31に電源電圧が供給されず、トランジスタQ11〜Q14
の全てがオフになる。この結果、ホール素子P1〜P3から
流れ込む電流は、いわばスイッチ回路１として動作する
トランジスタQ14がオフであるから、これに遮断される
ことになり、ディスクリ回路６に供給されない。
すなわち、イネーブル信号Veがハイレベルのときは、
インジェクション電流となるべき電流が流れず、僅かに
トランジスタQ5のベース電流が流れるのみであり、消費
電力を低減することができる。
インジェクション電流となるべき電流が流れず、僅かに
トランジスタQ5のベース電流が流れるのみであり、消費
電力を低減することができる。
次に、イネーブル信号Veがローレベルのときの回路動
作を述べる。
作を述べる。
この場合、トランジスタQ1がオン状態に動作し、強引
な電流の吸い込みが行われる。一方、トランジスタQ1の
エミッタは、GNDからみて3Vfに保持されていたものが、
3Vf以下に低下してトランジスタQ5をオフにする。抵抗R
11を介してトランジスタQ6にベース電流が供給されるこ
とになり、これがオン状態に動作する。
な電流の吸い込みが行われる。一方、トランジスタQ1の
エミッタは、GNDからみて3Vfに保持されていたものが、
3Vf以下に低下してトランジスタQ5をオフにする。抵抗R
11を介してトランジスタQ6にベース電流が供給されるこ
とになり、これがオン状態に動作する。
そして、トランジスタQ7，Q8がオンになり、抵抗R12
を介してバイアス回路31に電源が供給される。この結
果、ツエナーダイオードZDで得られるツエナー電圧Vzd
＋2Vfのバイアス電圧がトランジスタQ11に供給され、こ
れがオン状態に動作する。
を介してバイアス回路31に電源が供給される。この結
果、ツエナーダイオードZDで得られるツエナー電圧Vzd
＋2Vfのバイアス電圧がトランジスタQ11に供給され、こ
れがオン状態に動作する。
トランジスタQ12，Q11，抵抗R13に電流が流れ、トラ
ンジスタQ13を介してトランジスタQ14にベース電流が供
給される。トランジスタQ14がオン状態になり、抵抗
R14，トランジスタQ14を介してインジェクション電流が
得られるようになる。
ンジスタQ13を介してトランジスタQ14にベース電流が供
給される。トランジスタQ14がオン状態になり、抵抗
R14，トランジスタQ14を介してインジェクション電流が
得られるようになる。
なお、９番端子がオープン状態の場合、或いは電源が
減電圧となったときは、トランジスタQ5のコレクタ電流
とベース電流とを抵抗R11によって一定の関係にし得る
ので、誤動作が発生しない。
減電圧となったときは、トランジスタQ5のコレクタ電流
とベース電流とを抵抗R11によって一定の関係にし得る
ので、誤動作が発生しない。
（１）イネーブル信号の供給に対応して開閉スイッチ回
路を設けることにより、モータ駆動時以外ではホール素
子を流れる電流を遮断できるので、消費電力を低減す
る、という効果が得られる。
路を設けることにより、モータ駆動時以外ではホール素
子を流れる電流を遮断できるので、消費電力を低減す
る、という効果が得られる。
（２）上記（１）の回路構成により、ホール素子を流れ
る電流を例えばインジェクション電流として利用するこ
とができ、インジェクション電流源を特に設ける必要が
なく、回路構成が簡単になる。
る電流を例えばインジェクション電流として利用するこ
とができ、インジェクション電流源を特に設ける必要が
なく、回路構成が簡単になる。
以上に本発明者によってなされた発明を実施例にもと
づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
更可能であることは言うまでもない。
づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
更可能であることは言うまでもない。
例えば、イネーブル信号がハイレベルのとき、モータ
駆動が行われるように構成してもよい。
駆動が行われるように構成してもよい。
また、モータは３相モータに限定されず、更に多相モ
ータの制御も行うことができる。
ータの制御も行うことができる。
以上の説明では、主として本発明者等によってなされ
た発明をその背景となった利用分野であるモータ制御回
路に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、IIL回路を含むリニア回路全般に広く
利用できる。
た発明をその背景となった利用分野であるモータ制御回
路に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、IIL回路を含むリニア回路全般に広く
利用できる。
第１図は本発明の第１実施例を示すモータ制御回路の回
路図を示し、 第２図は本発明の第２実施例を示すイネーブル回路の回
路図である。 P1〜P3……ホール素子、U,V,W……位置検出信号、V0…
…制御信号、Ve……イネーブル信号、I1……ライン、１
……スイッチ回路、２……イネーブル回路、Q1〜Q14…
…トランジスタ。
路図を示し、 第２図は本発明の第２実施例を示すイネーブル回路の回
路図である。 P1〜P3……ホール素子、U,V,W……位置検出信号、V0…
…制御信号、Ve……イネーブル信号、I1……ライン、１
……スイッチ回路、２……イネーブル回路、Q1〜Q14…
…トランジスタ。
Claims (1)
- 【請求項１】ロータの回転位置を検出する素子からの信
号に基づいてコイルへの多相駆動電流を形成する駆動回
路と、この駆動回路を動作または非動作状態にさせるイ
ネーブル回路とを備え、一部の回路がインテグレイテッ
ド・インジェクション・ロジックで構成されているモー
タ制御装置において、上記イネーブル回路によって制御
され上記回転位置検出素子へ電流を供給または遮断する
スイッチ回路を設けるとともに、モータ動作時に上記回
転位置検出素子に流された電流を上記インテグレイテッ
ド・インジェクション・ロジックへインジェクション電
流として供給し、かつモータ非動作時に上記回転位置検
出素子への電流および上記インジェクション電流を遮断
するように構成したことを特徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058410A JP2514923B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | モ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058410A JP2514923B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | モ−タ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218391A JPS61218391A (ja) | 1986-09-27 |
| JP2514923B2 true JP2514923B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=13083598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60058410A Expired - Lifetime JP2514923B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | モ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514923B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348752B1 (en) | 1992-04-06 | 2002-02-19 | General Electric Company | Integral motor and control |
| US5982122A (en) * | 1996-12-05 | 1999-11-09 | General Electric Company | Capacitively powered motor and constant speed control therefor |
| JP4586366B2 (ja) * | 2004-01-14 | 2010-11-24 | パナソニック電工株式会社 | ジェットバスポンプシステム |
| JP5028021B2 (ja) * | 2006-04-19 | 2012-09-19 | オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド | モータの速度制御回路 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60058410A patent/JP2514923B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218391A (ja) | 1986-09-27 |
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