JP2579061Y2 - モータの回転制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ＯＡ（オフィスオート
メーション）機器や電源機器等の冷却用ファン等に使用
するモータの回転制御回路に関し、さらに詳しくは低速
回転状態と高速回転状態とに切り換えることが可能なモ
ータの回転制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等のＯＡ
機器が広く使用されているが、これら機器にあっては、
機器内が過熱しないように冷却用のファンを設けている
ものが多い。

【０００３】このようなファンにあっては、機器が駆動
していないときは低速で回転し、機器が駆動すると高速
で回転して冷却効果を高めるようにしているものがあ
る。

【０００４】このような２速度ファンのモータ回転制御
回路としては、例えば図３に示すように、ステータコイ
ルＬ１，Ｌ２に抵抗Ｒ１を介して電流を流すようにし、
この抵抗Ｒ１の両端を半導体スイッチＳ１で接続し、低
速、高速の切換信号に応じて前記スイッチＳ１をオフ、
オンするようにしている。

【０００５】すなわち、スイッチＳ１がオフしていると
きは、ステータコイルＬ１，Ｌ２に流れる電流が小さく
なるために、ステータとマグネットロータを備えたロー
タとの間に作用する磁気駆動力が低下し、ロータは低速
回転し、スイッチＳ１がオンすると前記電流が大きくな
ってロータは高速回転する。

【０００６】なお、図中ＨＩＣはホール素子、ＤＩＣは
ドライブ回路ＤＯ１を構成する集積回路であり、ホール
素子ＨＩＣからのロータ回転信号に基き、コイルＬ１，
Ｌ２に流れる電流を出力トランジスタＱ１，Ｑ２を介し
てスイッチング制御し、ロータの安定した回転を得る。

【０００７】また、他の回転制御回路としては、図４に
示すように、２相モータにおける一方のステータコイル
Ｌ１の出力トランジスタＱ１のベースに半導体スイッチ
Ｓ２を接続するようにしたものがある。

【０００８】これによると、低速、高速の切換信号に応
じてスイッチＳ２をオフ、オンすることにより、スイッ
チＳ２がオフのときはトランジスタＱ１がオフに固定さ
れて他方のステータコイルＬ２のみが駆動され、スイッ
チＳ２がオンのときは両ステータコイルＬ１，Ｌ２が共
に駆動される。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の回転制御回路にあっては、図３に示すものの場合、
低速回転時にステータコイルＬ１，Ｌ２に流れる電流を
小さくするために電力消費の大きいつまり抵抗容量の大
きい抵抗Ｒ１を必要とする問題がある。

【００１０】また、図４に示すものの場合、低速回転時
に片相のみ駆動してもそれほど回転数が低下しない欠点
がある。

【００１１】ここで、図３で示した抵抗挿入法と図４で
示した片相駆動法とを組み合わせることが考えられる。
すなわち、図５に示すように、ステータコイルＬ１，Ｌ
２に直列に抵抗Ｒ２を接続すると共に、この抵抗Ｒ２の
両端を半導体スイッチＳ１で接続し、さらに一方のステ
ータコイルＬ１の出力トランジスタＱ１のベースに半導
体スイッチＳ２を接続するようにしたものである。

【００１２】そして、低速、高速の切換信号に応じてス
イッチＳ１，Ｓ２が共にオフしているときは、ステータ
コイルＬ２のみが駆動され、しかもこのステータコイル
Ｌ２に流れる電流が小さくなるため、ロータは低速回転
し、スイッチＳ１，Ｓ２が共にオンすると両ステータコ
イルＬ１，Ｌ２が大きな電流で駆動され、ロータは高速
回転する。

【００１３】これによれば、低速回転時の片相駆動に際
してそのコイル電流を小さくできるため、回転数を大き
く低下させることができ、しかも電流制限用の抵抗Ｒ２
は１相のステータコイルＬ２への電流を低下させればよ
いため、電力消費の小さい抵抗でよいといった利点があ
る。

【００１４】ところが、この構成のものでは、回路構成
が複雑になるという欠点がある。

【００１５】本考案は、従来の技術の有するこのような
問題点に留意してなされたものであり、その目的とする
ところは、簡単な回路構成で回転数を２段階に変化させ
ることのできるモータの回転制御回路を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本考案のモータの回転制御回路においては、ロータ
の回転位置を検出して回転を制御し、低速回転状態と高
速回転状態とに切り換え可能なモータの回転制御回路に
おいて、低速回転時に多相のステータコイルのうち任意
の１相のコイルのみを駆動状態とするスイッチ手段を設
け、前記１相のコイルの巻数を他の相のコイルより多く
し、または前記１相のコイルの線径を他の相のコイルよ
り小さくし、もしくは前記１相のコイルの巻回時のテン
ションを他の相のコイルより大きくしたものである。

【００１７】また、本考案のモータの回転制御回路にお
いては、ロータの回転位置を検出して回転を制御し、低
速回転状態と高速回転状態とに切り換え可能なモータの
回転制御回路において、低速回転時に多相のステータコ
イルのうち任意の１相のコイルのみを駆動状態とするス
イッチ手段を設け、前記１相のコイルのみに抵抗を直列
に接続したものである。

【００１８】

【作用】前述した構成のモータの回転制御回路にあって
は、任意の１相のコイルの巻数を他の相のコイルより多
くしたものの場合、この１相のコイルにおいては、巻数
が多くなったことにより電磁吸引力が増す以上に電気抵
抗が増大し、低速回転時に多相のステータコイルのうち
任意の１相のコイルのみが駆動状態となると、このコイ
ルに流れる電流が小さいため、ロータの回転数が低下す
る。

【００１９】また、任意の１相のコイルの線径を他の相
のコイルより小さくしたものの場合、この１相のコイル
はその抵抗が大きくなり、低速回転時に多相のステータ
コイルのうち任意の１相のコイルのみが駆動状態となる
と、このコイルに流れる電流が小さいため、ロータの回
転数が低下する。

【００２０】さらに、任意の１相のコイルの巻回時のテ
ンションを他の相のコイルより大きくしたものの場合、
この１相のコイルは長さ方向に引っ張られることにより
その線径が小さくなって抵抗が大きくなり、低速回転時
に多相のステータコイルのうち任意の１相のコイルのみ
が駆動状態となると、このコイルに流れる電流が小さい
ため、ロータの回転数が低下する。

【００２１】つぎに、任意の１相のコイルのみに抵抗を
直列に接続したものの場合、低速回転時に多相のステー
タコイルのうち任意の１相のコイルのみが駆動状態とな
ると、このコイルに流れる電流が小さいため、ロータの
回転数が低下する。

【００２２】

【実施例】実施例につき、図１及び図２を用いて説明す
る。なお、これらの図面において従来と同一符号のもの
は同一もしくは相当するものを示すものとする。

【００２３】まず、実施例１を図１を用いて説明する。
図１は冷却用ファン等に使用されるブラシレス２相モー
タの駆動回路であり、直流電源端子ＶCCに２相のステー
タコイルＬ１，Ｌ２がそれぞれ接続され、これらコイル
Ｌ１，Ｌ２が出力トランジスタＱ１，Ｑ２を介してアー
ス端子ＧＮＤに接続されている。

【００２４】前記トランジスタＱ１，Ｑ２はコイルＬ
１，Ｌ２に流れる電流をスイッチング制御するものであ
り、各トランジスタＬ１，Ｌ２はベースに入力されたモ
ータ駆動用集積回路ＤＩＣからの信号によりスイッチン
グする。

【００２５】また、集積回路ＤＩＣにはロータの位置を
磁気的に検知して信号を出力するホール素子ＨＩＣが接
続されている。

【００２６】両コイルＬ１，Ｌ２のうち、一方のコイル
Ｌ１に接続されたトランジスタＱ１のベースには半導体
スイッチＳが接続されている。このスイッチＳは、低
速、高速の切換信号に応じてオフ、オンし、低速回転時
はトランジスタＱ１をオフに固定して他方のコイルＱ２
のみによる駆動状態を形成する。

【００２７】さらに、一方のコイルＬ１に対して他方の
コイルＬ２は巻線要因が異なっている。すなわち、コイ
ルＬ２の巻数はコイルＬ１のそれより多くなっている。

【００２８】ここで、コイルＬ２の巻数が多くなると、
通電時に生じる磁気吸引力が増加するが、巻数の増大に
よる抵抗の増大も招き、磁気吸引力が増加する以上にコ
イルＬ２に流れる電流が減少する。

【００２９】したがって、低速回転時、スイッチＳがオ
フになることにより抵抗の大きい他方のコイルＬ２のみ
が駆動され、コイルＬ２を流れる電流が小さいことによ
りロータは低速で回転する。

【００３０】また、高速回転時は、両コイルＬ１，Ｌ２
への通電が行われ、この場合、他方のコイルＬ２に流れ
る電流は依然として小さいが、一方のコイルＬ１に大き
な電流が流れるため、ロータは高速回転する。

【００３１】なお、前記実施例では、一方のコイルＬ１
に対し他方のコイルＬ２の巻線要因を異ならせるのに、
巻数を多くしたが、これに限らず、コイルＬ２の線径を
コイルＬ１より小さくしてコイルＬ２の抵抗を大きくす
るようにしてもよい。

【００３２】あるいは、コイルＬ２の巻回時におけるテ
ンションをコイルＬ１のそれより大きくするようにして
もよい。巻線のテンションを大きくすると、巻線は長さ
方向に引っ張られ、その線径が小さくなり、コイルＬ２
の抵抗が大きくなる。

【００３３】このように、一方のコイルＬ１に対し他方
のコイルＬ２の巻線要因を異ならせてコイルＬ２の抵抗
を大きくする構成では、従来のような抵抗が不要になる
ばかりではなく、回路構成も簡単になる。

【００３４】つぎに、実施例２を図２を用いて説明す
る。この実施例に示すものは、半導体スイッチＳのオ
ン、オフにより低速回転時に駆動するコイルＬ２のみに
直列に抵抗Ｒを接続したものである。

【００３５】したがって、実施例１の場合と同様に、低
速回転時、コイルＬ２に流れる電流を抵抗Ｒにより制限
することができるため、ロータを低速回転できる。しか
も、抵抗Ｒは他方のコイルＬ２のみの電流を制限すれば
よいため、従来のような電力消費の大きい抵抗を用いる
必要がない。

【００３６】なお、本考案は、前記実施例に限定される
ものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲で変更す
ることができることはあきらかである。

【００３７】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように構成され
ているため、次に記載する効果を奏する。請求項１ない
し３に記載のモータの回転制御回路にあっては、低速回
転時に駆動される１相のコイルの巻数を他の相のコイル
より多くし、または前記１相のコイルの線径を他の相の
コイルより小さくし、もしくは前記１相のコイルの巻回
時のテンションを他の相のコイルより大きくし、この１
相のコイルに流れる電流を小さくしてロータを低速回転
できるようにしたため、従来のような抵抗を不要にで
き、回路構成も非常に簡単になる。

【００３８】また、請求項４に記載のモータの回転制御
回路にあっては、低速回転時に駆動される１相のコイル
のみに直列に抵抗を接続したため、簡単な回路構成でこ
の１相のコイルに流れる電流を小さくしてロータを低速
回転でき、従来のような電力消費の大きな抵抗を用いる
必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるモータの回転制御回路の実施例１
を示す回路図である。

【図２】本考案の実施例２を示す回路図である。

【図３】従来の回転制御回路を示す回路図である。

【図４】従来の他の回転制御回路を示す回路図である。

【図５】従来のさらに他の回転制御回路を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

Ｌ１，Ｌ２ ステータコイル Ｑ１，Ｑ２ 出力トランジスタ Ｓ 半導体スイッチ Ｒ 抵抗

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの回転位置を検出して回転を制御
   し、低速回転状態と高速回転状態とに切り換え可能なモ
   ータの回転制御回路において、 低速回転時に多相のステータコイルのうち任意の１相の
   コイルのみを駆動状態とするスイッチ手段を設け、前記
   １相のコイルの巻数を他の相のコイルより多くしたこと
   を特徴とするモータの回転制御回路。
2. 【請求項２】 ロータの回転位置を検出して回転を制御
   し、低速回転状態と高速回転状態とに切り換え可能なモ
   ータの回転制御回路において、 低速回転時に多相のステータコイルのうち任意の１相の
   コイルのみを駆動状態とするスイッチ手段を設け、前記
   １相のコイルの線径を他の相のコイルより小さくしたこ
   とを特徴とするモータの回転制御回路。
3. 【請求項３】 ロータの回転位置を検出して回転を制御
   し、低速回転状態と高速回転状態とに切り換え可能なモ
   ータの回転制御回路において、 低速回転時に多相のステータコイルのうち任意の１相の
   コイルのみを駆動状態とするスイッチ手段を設け、前記
   １相のコイルの巻回時におけるテンションを他の相のコ
   イルより大きくしたことを特徴とするモータの回転制御
   回路。
4. 【請求項４】 ロータの回転位置を検出して回転を制御
   し、低速回転状態と高速回転状態とに切り換え可能なモ
   ータの回転制御回路において、 低速回転時に多相のステータコイルのうち任意の１相の
   コイルのみを駆動状態とするスイッチ手段を設け、前記
   １相のコイルのみに抵抗を直列に接続したことを特徴と
   するモータの回転制御回路。